浅谈初中生物教学中对学生实验能力的培养

朱金英

【摘 要】

对初中生实验能力的培养是生物教学课程改革的一项重要内容。实验设计指的是运用所学过的生物知识，利用测量仪器的实验方法进行实验的，依照要求自己设计有关题目类型的实验方案，研究物体出现的物理现象、物理规律的一项生物能力。笔者经过多年的教学实践总结了几点培养中学生实验设计能力的策略。

【关键词】

初中生物 实验设计 能力培养

新课程改革提出：对初中学生学习生物的实验设计能力要求逐渐增高。究竟怎样的才算是实验设计呢？其具体指的是在正式实行实验过程之前，实验者根据规定的实验要求，学生运用已有的生物科学、理论知识，在实验的过程中选择实验需要的材料、实验手段、实验的步骤等系统性的方案规定。这一个过程在新课改、以及考试改革中，也越来越被国家重视。本文结合初中生物教学实践探讨怎样的实验方法对学生的能力有所提高。

一、引导学生发现并且提出问题

中学生生物实验设计的题目已经被教材规定了，但是学生发现问题以及解决问题的能力还只是雏形，对于怎样确立研究课题的讨论也有待提高，而这个过程对于激发学生对实验设计的兴趣、和增强学生实验设计的能力都有着非常大的诱导作用。问题的提出可以从给定的题目中下手，初中生对生物设计题目中的“目标”指的一般是实验探究是否正确？或者证明这个结论是否对错，还是比较容易被确定的。只要找到了实验设计的“目的”，问题就能很快的被提出然后解决问题。比如在探索“光对绿色植物的影响”这个实验，在指定的实验方案中，直接可以把题目作为实验设计的“目的”，然后再进行探究“光对绿色植物生活的影响”得出结论，可以根据提问的句式设为一般疑问句，用问号等作为标注，把“设计实验的目的”进行适当的修正，这样就能得到：发现问题并且提出问题：“光对绿色植物生活的是否有影响”或者“光能够影响绿色植物的生活吗”。

二、帮助学生作出假设

生物教学实验过程中最重要的一个实验手段就是“作出假设”，其效果能观察到的现象做出一种猜测和推想。中学生在对生物实验设计的过程中作出假设一般都是根据教材提供的材料来拟定的，是具有一定实验理论的。所以教师在引导学生做出假设之前，应该对提供的实验材料进行归纳分析，寻找出一些相同的、比较本质的东西，把一些比较感性的材料都上升为理性思考，并且做出合理的假设。其科学研究的起始步骤是“怎样引导学生做出实验假说以及提出问题假说”。从提供的研究材料来看，探究性实验以及所要研究的课题都应该具有一定目的性的，从而引导探索问题和发现问题。

假说一词知识问题的深入，同时也是作为实验设计的基础出发的，比如：提出的问题相比如果假设的是陈述句，那么一般情况下就可能把提问中的疑问号去掉，从而变为假设。比如“光对绿色植物的生活有影响吗”变成假设“光对绿色植物生活的有影响或者是光对绿色植物的生活没有影响”。

三、引导学生自己设计实验

教师在引导学生设计实验的过程中应该注意这几个原则：第一，对照原则。对照是控制实验的手段之一，学生可以通过对照，这样就可以排除一些无关的东西，从而保证实验的结果不受到影响，这样也可以增强实验结果的舒服性以及可信度。实验设计的过程中，都有分组是负责对照还是实验。负责实验组的是接受变量处理的对象组；则对照组就可以被称为是控制组，其过程是不和实验处理的对象组挂钩的。从生物理论上来讲，因为实验组和对照组的无关产量所受到的影响是对等的，所以可以认为实验组和对照组之间的差异性是因为实验变量的多少才造成的。根据实验的类型可以运用空白、相互、条件等对照方式。比如在“发酵粉在口腔中的反应”这一实验过程中，向试管中加入清水，这个就是空白对照。第二，控制变量原则。在生物实验设计的过程中，为了可以达到之间形成对照的目的，一般情况下都是通过控制变量达到的。意思就是除了变量，其他实验条件必须是固定的。为了避免因条件差异而造成不同的影响，所以在选择对照实验的过程中通常只选择一个变量，所以称为控制变量。如果在一组对照实验过程中同时出现多个变量，那么就很难确定实验的结果是因为哪个变量引起的。比如在设计“鼠妇受光照的影响”的对照实验中，只能选取光照作为变量。第三，重复选择。其重复原则主要指的是在同样的条件下多次重复的进行实验，最后求平均值。用平均值的最后结果作为实验结果，只有这样才能避免误差因素造成的实验结果而出现偏差，让实验结果更具可信度。重复的方法：1.扩大实验样本；2.把实验的结果扩大到同一类事物中。比如在测量“环境湿度对植物的影响”时，同一个地点必须测量三次以上，然后通过求平均值作为实验最后的测定结果。

四、制作实验方案

初中生物探究实验设计大致分为三个过程：1.教师给实验材料进行分组编号（比如瓶子、试管等）。然后分别向其中放入等量的实验对象，比如植物、种子、馒头等各种实验材料。2.控制实验变量。把变量控制后，对其中一个或两个实验组进行产变量处理，对照组在不给实验效果做任何处理的情况下加入等量的水或者其他液体等方式，从而达到平衡。3.培养或者处理。把已经处理过的两组生物实验，同时放进相同的恒温环境中进行培养或者处理。4.观察的同时记录数据。经过一段时间后，把实验组和对照组的数据取出，观察数据和变化，并且做好记录。

最后，教师应该组织“学生和学生”“学生和老师”之间相互讨论和交流，把各自的实验设计的思路、根据实验的原理、所采用的实验方法给说出来，从而达到预定的实验设计目标。

在教学实践过程中，对学生的实验设计能力是多样的。不仅需要教师的引导，更要学生的自主，只有教师和学生共同的配合，才能促进教学发展，从而达到教学相长的效果。