探究式实验在初中生物教学中的实践应用

汤英

【摘要】实验教学在初中生物学科教学中肩负着锻炼学生动手操作能力、培养学生科学探究意识、提升学生生物思维能力的教学使命。教师以探究式教学视角和教学手段优化调整实验教学活动，依托探究式模拟实验、探究式观察实验、探究式分组实验、探究式随堂实验、探究式课外实验等多种实验教学载体，增强学生生物实验学习思维活力，开发学生创造性学习思维，全面提升学生生物实验学习品质。

【关键词】初中生物;探究式实验;教学实践

一、探究式模拟实验，激活学生学习兴趣

信息技术教学方法具有极强的直观性、兼容性、交互性、操作性等优势。教师依托信息技术教学手段，开展探究式模拟实验教学活动，能够提高生物实验过程、实验现象的演绎效果，增强学生生物实验直观学习体验，激活学生生物课堂实验学习兴趣。

教师更新生物实验教学理念，依托模拟实验教学软件，或借助信息网络搜集更多生物知识相关的科普作品、教学微课等模拟实验内容，引入更多优质模拟实验教学资源。受精的过程和胚胎发育的大致过程是“人的生殖”这一节的重点内容，教学这部分内容时，教师无法通过现实中的实验过程将教学内容呈现在学生面前。教师搜集有关受精和胚胎发育的科普作品，根据教学需求将这些科普作品的内容进行有机整合，制作成精子与卵细胞结合、从受精卵到胚胎、胚胎的发育过程等一个个教学微课，以探究式模拟实验的形式，将教学内容直观地展现给学生。学生通过观看教学微课，建立对人的生殖过程的初步认识，掌握有关受精和胚胎发育等生物知识。

教师利用信息网络搜集与人的生殖相关的科普作品，设计探究式模拟实验展开生物课堂教学程序，将受精和胚胎发育的过程以一种更为直观的形式呈现给学生，增强了学生的生物实验学习体验，帮助学生更好地理解、掌握有关受精和胚胎发育的生物知识。教师以探究式模拟实验的形式开展教学活动，解决了学生探索涉及微观世界的初中生物知识时认知上的难题，增强了学生的学习体验，激活学生学习生物知识的兴趣。

二、探究式观察实验，调度学生学习意识

观察实验在初中生物实验教学中占据着很大比例。教师以探究式实验形式组织学生完成实验观察学习活动，能够调度学生学习意识，提高学生实验观察和自主思考的指向性，促使学生高质量完成生物实验观察学习任务。

在教学“发生在肺内的气体交换”时，教师用玻璃罩模拟胸廓，玻璃管模拟气管、支气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈，进行演示实验。教师一手握住模型，另一手向上推橡皮膜，再放松橡皮膜，并示意学生注意观察模型里面的气球体积变化与橡皮膜位置变化的关系。学生通过观察发现，上推橡皮膜时气球体积变小，放松橡皮膜时气球体积变大。完成观察活动后，教师抛出实验观察问题：“气球在什么情况下胀大？在什么情况下回缩？”学生在思考、讨论问题的过程中，分析、归纳出肺与外界气体交换的原理和过程。

教师在进行“发生在肺内的气体交换”的演示实验时，通过提示学生注意观察模型里面的气球体积变化与橡皮膜位置变化的关系，思考、讨论气球在什么情况下胀大、在什么情况下回缩来引导学生更加高质、高效地完成探究式观察实验，建立对肺与外界的气体交换的认识。教师在探究式观察实验中投放实验观察问题、实验观察任务，能够帮助学生快速把握住观察实验的内容要点，充分调度学生的生物学习意识。

三、探究式分组实验，培养学生学习协作

分组实验是历练学生动手操作能力、培养学生学习协作精神的重要实验活动载体。教师做好探究式分组实验教学布设，遵循分层教学原则组建实验学习小组，组织各小组在实验组长的带领下进行实验分工，有序参与到实验探究的各个环节。

探究式分组实验中，教师要注重调度学生实验学习的主观能动性，减少不必要的实验思维干预，赋予学生充分的自主学习思维空间。实验“种子萌发的环境条件”的实验目的是探究在什么样的环境条件下种子才能萌发，而实际上，适宜的温度、一定的水分和充足的空气等都是种子萌发所需要的环境条件，学生需要运用对照实验法，设计多个实验组和对照组才能得出正确的实验结果。教师为学生准备好器材，并将学生分组，根据教材的实验内容，细分多个对照组为单一对照组，多个变量为单一变量，将全班学生分为三个大组，每个大组再分为四个小组，使每个大组探究一种条件，各个小组则根据所属大组并按照要求探究的条件，以小组为单位自主进行实验设计，设计对照实验探究某一环境条件对种子萌发的影响。

“种子萌发的环境条件”的实验内容较多，学生很难一个人短时间内独立完成全部实验内容，不利于学习活动的进行。这就需要学生以分组协作的形式开展探究式实验，在小组合作中探索影响种子萌发的环境条件，在实验中及时反思总结实验成果，达成学习目标。教师在开展探究式分组实验，有助于更好地巩固学生的学习成效，培养学生协作学习的意识。

四、探究式随堂实验，促进学生学习互动

探究式随堂实验是教师根据课堂教学进度，运用简单的实验道具，灵活开展的一些知识验证、知识探究的实验活动。生物实验教学具有很强的不可预知性和动态性，学生思维方式、认知能力、实验水平等方面的个体差异性，会让学生在课堂教学活动中形成很多个性化学习理解。

教师密切关注学生课堂学习表现，抓住学生个性理解、学习错误、主动质疑等教学契机，创意设计随堂实验内容，为学生生物知识的理解应用带来更多思维启迪。在进行实验“馒头在口腔中的变化”时，有学生提出唾液淀粉酶的活性可能与温度也有关系，环境的温度越高，酶的活性越强。教师增设0℃、20℃、60℃、90℃的水浴试管，带领学生进行探究实验。经过实验发现，0℃、20℃、60℃、90℃的水浴试管中淀粉的分解效果均不如37℃的水浴试管，且水温越接近37℃，淀粉的分解效果越好。通过实验，学生可以得出结论，唾液淀粉酶的最适温度为37℃，温度高于或低于最适温度，酶的活性都会降低。

教师在“馒头在口腔中的变化”的实验教学中，抓住学生对温度与唾液淀粉酶的活性的个性理解，在原有实验的基础上，增设0℃、20℃、60℃、90℃的水浴试管进行探究式随堂实验。这有助于增强师生间的教学互动，帮助学生提高生物实验的学习品质，深化学生的生物知识认知。

五、探究式课外实验，拓宽学生学习视野

教师立足生物学科教学这一独特属性，做好生物实验延伸教学，紧密围绕生物课堂教学的重难点知识内容，布设探究式课外实验，搭建生物知识与学生日常生活的联系桥梁，拓宽学生生物学习视野，推动学生生物知识内化，培养学生善于利用生物知识分析生活现象、解决生活问题的学习能力，锻炼学生生物学科应用思维的综合性和灵活性。

教师设计取材方便、操作简单的生物课外实验，降低实验操作成本和学习难度，将学生实验学习思维集中于生物知识的理解应用之上，指导学生健康生活。教师在教学“被子植物的一生”时，以“酸雨对生物的危害”为实验主题，给学生设计一个探究式课外实验。该实验与“种子萌发的环境条件”的设计思路和实验过程基本一致，只不过变量由水、温度等变成了“酸雨”，也就是在实验过程中，在清水中加入适量的醋模拟酸雨，来研究酸雨对种子萌发的影响。学生经过实验发现，遭受酸雨后的种子的生长速度明显低于正常种子的生长速度，从而形成了对酸雨危害的认识。

教师以“种子萌发的环境条件”为蓝本设计“酸雨对生物的危害”的探究式课外实验，不但可以使学生更加熟悉教材中的实验，深化学生对课堂教学实验的理解和应用，而且可以让学生的生物学习与其日常生活的联系更加紧密，锻炼学生的生物知识应用思维和实践能力。

加强探究式实验教学模式在初中生物课堂的实践渗透，能够打造富有生命力的生物实验课堂，为学生生物实验学习、生物知识探索塑造崭新学习动力，有利于学生生物学科学习情感培养及学习能力提升。探究式模拟实验、探究式观察实验、探究式分组实验、探究式随堂实验、探究式课外实验，都是初中生物课堂开展探究式实验的有效途径，教师立足教学知识特点创意设计探究式实验类型和实验内容，最大限度发挥探究式实验的独特教学价值，彰显生物学科学习魅力。

【参考文献】

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[3]陈霞.浅析虚拟实验在初中生物实验教学中的作用[J].新课程导学，2018（20）.