在实验教学中提升学生的科学探究力——以“认识真菌”为例

（苏州学府中学校 江苏苏州 215009）

生物学是一门以实验为基础的自然学科，生物学教学的开展离不开科学探究。科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领略科学研究方法而进行的各种活动。科学探究是目前学生学习科学知识的重要方式，且为生物学学科核心素养的四要素之一。科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。科学探究力是学生在实验活动中的观察能力、动手操作能力、交流与讨论能力、分析与解决问题能力。现以苏科版初中生物七年级下册教科书第五单元第十三章第二节土壤里的微生物第二课时“认识真菌”一课为例，分析在生物学实验教学中，如何有效提升初中生科学探究力。

1 高效有序的课堂为提升科学探究力打牢基础

1.1 先期指导强化基本技能

受学校条件的限制和传统教育教学的影响，很多学生进入初中之前并未进行过分组实验，因而实验操作能力有限。并且，学生在不熟悉的情况下动手操作，难免手忙脚乱，降低参与度。为了保证实验教学的正常开展，以及在学生实验操作时进行规范、有效的指导，教师除了要研读教材以外，在实验教学前做好充分的准备，从而提高生物学教学的效率。

为引导学生有针对性地开展青霉与匍枝根霉的实验探究活动，在课堂教学之前，教师可将探究活动的每一步骤以图片形式进行分解：①放大镜观察；②在载玻片中央滴一滴清水；③用解剖针挑一些霉菌；④解剖针挑取方法；⑤在清水中放入挑取的霉菌；⑥盖上盖玻片。

1.2 制定学案驱动学习任务

在实施实验教学的同时，教师要根据探究目标，制定相应的观察记录表（表1），帮助学生在探究过程及时总结归纳实验现象，使探究任务能够更好地完成。

表1 霉菌的观察记录表

1.3 分层指导提高学习效率

在进行实验操作过程中，教师要注意巡视，及时了解学生探究情况，及时给予指导，提示探究要求或者更深问题的思考。教师要调动自己的教学智慧，及时捕捉学生的反馈，避免探究活动开展可能出现的问题与混乱，使不同层次探究能力的学生都能在探究活动中有所收获。

1.4 小组合作激发自主学习

科学探究离不开小组的分工合作。由于每个学生的学习能力、动手能力、分析能力不同，小组合作可以让组内学生“优势互补”。在探究目标明确、时间分配合理、教师巡视监督有效的条件下，组内学生合理分配，高效有序地开展探究活动。本节课，各小组学生均需完成5个小组实验（表2）。

表2 小组需完成的实验

丰富的小组探究活动激发了学生的好奇心和求知欲，让学生自觉地在探究氛围中学习知识、掌握知识。通过小组合作，学生在自主学习中将自己的知识储备得以最有效的开发，并与他人共享，培养了合作能力和解决问题能力。在合作探究过程中，学生间的认知水平得到了互相促进，锻炼了动手操作能力。在一次次的讨论交流中，小组同学间的知识得以积累，促使成员共同进步。

2 多方位拓展实验内容丰富多彩

学生科学探究力的提高离不开实验内容的创新与拓展，笔者指导学生针对肉眼不易观察到的孢子传递现象，进一步思考：可以如何设计模拟实验将此过程形象化？我们是否可以自行培养生物中常见的各种霉菌和食用菌？我们已经在显微镜下观察到了真菌的各种形态，是否可以用模型制作出来？

2.1 进行模拟实验

模拟实验是科学实验的一种基本类型，是研究对象难以直接进行实验观察研究时，用模型来模仿研究对象，人为演示某些实验条件进行的活动。

蘑菇是用孢子来繁殖后代的，蘑菇生长到成熟阶段时，菌褶里面生有许多孢子。每个孢子落到适宜的环境中，就能发育成一个新蘑菇。同样，青霉和匍枝根霉直立菌丝顶端分别生有青绿色、黑色的孢子，它们也是用孢子来繁殖后代的。

由于真菌不易用肉眼观察到孢子的传递，笔者联想到化妆用的大号粉刷，用粉刷模拟青霉的扫帚状结构，闪粉模拟成熟的孢子，抖动的过程来模拟青霉孢子的传播。用黑色的气球模拟匍枝根霉的孢子囊，装些彩色纸屑模拟孢子，用解剖针戳破气球使彩色纸屑散落的过程模拟成熟的孢子在外力作用下洒落。这样形象化的模拟实验带给学生强烈的视觉冲击，吸引了他们的注意力，激发了深层次的探究，能很好地帮助学生理解学习重难点，进一步提高了学习效率。

2.2 课后实验拓展

著名的美国教育家杜威强调“教育即生活”。生物学来源于生活，生物学知识的获取离不开与生活的联系。在新课改下的生物学实验教学中，教师可以根据教学内容实际，引导学生开展课外拓展学习、探究，弥补课堂教学受时间、空间因素的限制，满足学生的探究欲。

学生在进一步探讨真菌与人类的关系后，知道真菌中的霉菌可以使食品、家具等发霉，给人们的生活带来了困扰。因此，学生学以致用，提出了许多防霉小技巧。同时，有些霉菌可以用来制作豆酱、豆腐乳和奶酪等食品，教师联系青霉素，引导学生思考如何利用对人类有益的真菌为人类造福。

2.2.1 培养青霉、匍枝根霉和食用菌

为了让学生有意识地认识真菌，教师布置学生搜集和观察家里出现的霉变食物，并说明培养青霉和匍枝根霉的注意点，提前1-2周时间让学生在家里自主培养霉菌。

课后，学生在教师的带领下，在实验室培养食用菌，如灰平菇、金针菇、香菇，放置于适宜环境下，定时给菌菇包浇水，并做好记录。学生在培养过程中发现，灰平菇生长最好，金针菇其次，但是培养香菇失败了。针对这个问题，学生上网查找资料，探究可能出现的原因。

2.2.2 制作孢子印

由于课堂时间有限，仅仅敲击蘑菇的菌盖观察孢子不能满足学生的探索欲。学生回家后，选取合适的蘑菇，去掉菌柄，菌褶朝下放在纸上，最后用杯子扣住，制作孢子印。学生在多次制作过程中，总结孢子印成功制作的因素，如选取蘑菇的方式、纸的颜色和纸质、杯子的材质、外界温度及湿度。

2.2.3 大型真菌调查表

人类可以食用的大型真菌多数口味鲜美，营养丰富，是人们餐桌上的美味。课堂上，关于大型真菌内容的欠缺引起了学生课后的检索与调查，并利用表格比较他们感兴趣的常见食用菌。

2.2.4 模型制作

学生利用身边常见的材料，如鸡蛋壳、黏土、纸、铁丝等，制作了常见真菌的各种模型（图1）。

图1 学生制作的模型示例

课外探究活动是对生物课堂教学的延伸与补充。脱离课堂的束缚，学生带着愉悦的心情开展探究活动，体验生活化的生物学，进一步拓展探究思维，提高了探究能力。

最后，由学生绘制蘑菇，将所绘蘑菇贴在适宜它们生长的环境结束。根据所学知识，学生在绘制过程中，有效回顾和内化真菌的结构特点，并巩固“适宜真菌生长的环境”这一知识点，不仅提升了实验操作探究力，还潜移默化地影响探究思想。

在新课程理念的指引下，现在的生物课堂变得更开放了，给予学生的空间也更大了。教师将实验教学贯穿于整堂课，学生在动手实践中，不断提升科学探究力。在科学探究活动中，学生的学习能力、创新能力得以有效开发，在动手操作之余，掌握了基本的知识技能，加深了对知识的理解和记忆。