初中生物探究实验的一般过程和设计

李宝娟

摘 要：生物学实验是教师指导学生利用一定的生物材料、药品、仪器设备，按照指定的条件去进行的生物实践活动。实验是生物学教学的重要组成部分，是提高生物教学质量的重要环节，而探究性实验是生物实验的重要组成部分，也是学生获取知识的重要手段。

关键词：探究性实验；过程；设计思路

探究性实验是指学生在教师的指导下按照探究实验的六个步骤，针对某一问题，独立或分组设计实验，然后按照步骤进行实验，在实验过程中去探究、发现、解决问题并获得生物学知识。下面我将分别论述探究实验的六个过程及每个环节的设计思路。

一、提出问题

发现和提出问题是探究实验的第一要素，提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因此，教师在教学中要善于创设问题情境，提出开放性、富有挑战性的问题，让学生在已有知识经验的基础上自己去发现问题，引导他们展开思维的翅膀，从而提出有探究价值的问题。

例如，在“节肢动物”一节中，教材中提到蝗虫腹部体表有气门，用于呼吸。我们的常识是动物的呼吸器官在头部，学生可能会问：蝗虫的呼吸器官是在头部还是在腹部？蝗虫的呼吸器官是在腹部吗？另外，提出问题离不开科学观察，观察角度不同，提出的问题就会有所不同。如探究“鸟适于飞行的形态结构特点”时，有的学生发现鸟的胸骨很突出，有的学生观察到鸟的体形呈流线

型。这就要求教师在观察的过程中提示学生，及时对学生提出的问题进行评价，指导学生提出合理的问题。

二、作出假设

在学生提出要解决的问题后，教师要鼓励学生大胆做出假设，从而指导学生正确设计实验，发展学生的创新意识和实践能力。

在初中生物探究实验中，假设往往是所提问题的肯定或否定回答。如七年级上册中“探究非生物因素对某种生物的影响”的实验中，探究光对鼠妇的影响时，问题是“光会影响鼠妇的分布吗？”它的假设就是“光会（不会）影响鼠妇的分布”。当有的问题中没有提到探究因素即变量时，就要根据实际情况进行假设。如七年级下册中“测定某种食物中的能量”，就不需要做假设。再如七年级上册中探究“种子萌发的环境条件”时，教材中提出“在什么样的环境条件下种子才能萌发呢？”这时我们就可以根据已有的知识和生活经验作出假设，也可根据相关资料进行假设。如很多农作物在春天播种，天寒地冻不适于播种，这里的关键是温度，我们就可以假设“种子的萌发需要适宜的温度”。

三、制订计划

初中生物探究实验中往往要控制变量，如八年级上册中“检测不同环境中的细菌和真菌”这个实验中，经过配制培养基和高温灭菌后，实验组接种某环境中的菌种，对照组不做任何处理，这时该实验的变量就是环境中的细菌和真菌。问题不同，探究方案的设计当然也要不同。教师要指导学生根据要探究的变量设计对照实验，提高学生的实验设计能力。

在制订计划时，教师应引导学生利用身边熟悉的材料来设计实验。如探究植物的呼吸作用可以选择萌发的大豆种子，新鲜的豆苗、萝卜等；观察叶片结构可以选择身边常见的树叶。探究实验中也可以设计模拟实验，如模拟鱼鳍的作用时就用到了气球、小纸板等物品。实验材料和设计的多样化，一方面可以提高学生的兴趣，另一方面学生的探究自主性可以得到最大程度的发挥。

四、实施计划

实验步骤设计好了，就要指导学生按照所制订的计划进行实验。在进行实验的过程中，如果有不合适的地方，教师要及时指正，帮助学生改进。

五、得出结论

结论是对假设的肯定或否定。通过对实验现象的观察与分析，验证自己的猜想，从而验证之前的假设是否成立。如七年级下册中的“馒头在口腔中的变化”这个实验中，学生会发现1号试管中由于加了唾液、充分搅拌及37度水浴加热，滴加碘液后没有变蓝，说明此时试管中已经没有了淀粉，淀粉已经被唾液淀粉酶消化了。因此得出的结论是：馒头变甜与牙齿的咀嚼、舌的搅拌及淀粉酶都有关。

六、表达和交流

探究实验重视学生对实验现象和结果的分析，从而提升实验教学的科学性和有效性。由于各组学生存在差异，同一个实验中各组的结果会不同，得出的实验结论也会不同。这时，小组之间进行讨论交流就变得非常有必要。全班分组实验实质上是进行了重复实验，当大多数学生的现象或结论相同时，该实验的结论也就如此。因此表达和交流这个环节是至关重要的，小组之间不仅交流了实验思路，也大大增加了实验的可靠性。

综上所述，生物探究实验教学不仅是学生掌握生物学基础知识、形成生物学基本技能的一种重要手段，更是激发学生学习兴趣、发展学生智力、培养学生思维能力和提高综合素养的舞台。这就要求教师课前充分研究教材，创设本实验在教学中的各种问题情境，在教学中不断更新教学理念，为学生营造探究学习的氛围和条件，让学生在探究学习中提高生物科学素养，提高综合能力。

参考文献：

[1]黄建书.引导学生开展探究性学习的基本策略[J].中学生物教学，2002.

[2]李红.谈新编初中生物学教材中的科学探究活动[J].生物学教学，2002（27）：2.

[3]陈行虎.如何科学地进行生物实验设计[J].中學生物教学，2002（9）.

编辑 李琴芳