让学生的智慧火花在探究性实验中绽放

陈林

摘 要： 2011版新课标将“探究性学习”列为三大学习方式之首，其根本目标就是培养学生的动手操作、动脑思考的意识和能力，培养和发展他们的创新能力和实践精神，从而全面提高学生的学科素养和科学素养。生物老师在教学实践中重视及运用探究性教学，本文就如何在实验教学中进行探究作了阐述。

关键词： 探究性实验教学 初中生物 教学途径

现行的苏教版初中生物教材中含有许多课内外探究性实验，占据了一定的篇幅，可见探究性实验在初中生物教育教学中具有非常重要的意义和地位，这是我们进行初中生物探究性实验教学的坚实基础。事实上，实验是生物探究性教学的中心环节。教师可放手让学生自己进行探究性实验，并在他们探究的过程中，引导他们自己设计实验的方法和过程、收集和处理相关数据信息、分析实验，鼓励他们认真细致地完成整个实验的操作过程。2011版新课标将“探究性学习”列为三大学习方式之首，其根本目标就是培养学生的动手操作、动脑思考的意识和能力，培养和发展他们的创新能力和实践精神，从而全面提高学生的学科素养和科学素养。那么在初中生物教学中如何组织和开展探究性的实验教学呢？从平时实践看探究性实验教学的大致流程是“（师生）提问—模拟假设—实验设计—实验实施—数据收集（分析）—得出结论—信息反馈（交流、反思）”。生物教师应当灵活按照此流程组织实施探究性实验教学，促进学生的探究学习，使学生在科学实验过程中学科学。下面笔者以“探究种子萌发的条件”的实验为例具体谈谈。

一、创设问题情境，激发学生探究欲望

观察是发现问题的第一步，也是实施探究性实验的必备前提条件。在初中生物探究性实验教学时一定要精心创设问题情境，可以将问题直接呈现给学生，也可以把能产生问题的直接关联的具体事物展现给学生，引发学生的有意注意。要求他们静心观察、认真思考，激发他们自己发现问题，促使他们的探究欲望剧增。譬如在教学“探究种子萌发的条件”的实验时，我给学生展现出多种多样的种子，有完整胚的，有胚或子叶有残损的，有处于休眠状态的，有被煮熟的。把这些种子给每个探究小组发一份，要求学生严肃认真地观察、积极动脑地思考。同时给足时间让他们提问。学生提出的问题很多，如这些种子中能萌发的有哪些？不能萌发的呢？究竟是什么原因？让学生在小组内相互讨论、交流，说说自己的想法，倾听他人看法。有学生回答：“休眠期的种子在睡觉不能萌发，煮熟的种子死了没有生命力更不能萌发。”有学生回答：“坏的种子不能萌发，只有具有完整的胚的种子才能萌发。”具有完整胚的种子萌发还需要外界条件吗？需要哪些外界条件呢？我引导学生作出合理的假设，这就为学生后续的探究奠定了坚实基础。

二、设计切实可行的实验是探究性实验教学取得成功的关键和核心

设计实验进程特别是中心环节的设计，好比房屋的根基，要稳定牢固。对于实验来讲，“假设”是否正确，必须通过一步步实验的数据（现象）处理、验证。设计正是实施实验的首要环节，对于一个实验来讲，如果没有科学的预设，探究活动就会是盲目的、麻木的，犹如无本之木，无源之水。譬如，在设计探究“温度对黄豆种子萌发的影响”实验时，我首先引导学生以假设为基础，掌握进行实验的宗旨，并对自备或教师提供的实验材料进行筛选，对教师或同学提供的实验方法手段进行推敲，力求使实验过程清晰、简明，操作性更强。在交流设计方案时，有同学说：“把黄豆的种子淹埋在装有半杯湿土的烧杯里，同时在种子的旁边插上遗址温度计，及时记载下相关时段的温度值。倘若种子能萌发，就表明该温度是黄豆种子萌发的适宜温度。”有同学不同意，站起来说：“不能肯定，说不定这种子在其他温度下也能萌发。”“矛盾”出现了，那么到底谁对谁错呢？这样的设计是否科学呢？此刻我很冷静，没有急于对学生的表述作评价，而是耐心启发学生思考：如果温度不能让种子感到“舒服”，那么它会萌发吗？该同学的设计是否经得起推敲？怎样设计最合理呢？

我耐心引导他们发现设置对照组即诸多因素中，只有一个变量的一组实验。有学生站起来说：“把三十粒黄豆种子浸泡之后平均分成三份放在三个培养皿中，都用湿纱布盖上，再分别把他们各自存放在高温、常温、低温的三个实验环境里，再留心观察它们，看看哪种温度下能萌发？”学生就这两种方案展开讨论，分别列举出它们的优势、劣势，哪些符合实际哪些偏离生活……这样学生经过甄别，茅塞顿开。学生在探究影响种子萌发的其他因素时，譬如“光、水、空气”等，会不由自主地进行对照实验的设计。事实上，当学生能够达到这种水平时，“探究种子萌发的条件”的实验就已经成功了一半。

三、实施实验是探究的目的和归宿

探究实验目的并非为得出一个结论，为做实验而实验，而是重在使学生真正参与探究过程，从实验中获得探究的乐趣和探究的方法。教师首先要帮助学生改变为追求统一结果而实验的习惯，引导他们更多地关注实验探究的过程，要求学生边实验边记录。因为实验记录能如实反映实验过程中学生的参与程度和实验探究的真实性。

有的实验在课堂上只能完成一部分，其他需在课后完成。“探究种子萌发条件”的实验，起码要三天以上时间，观察主要在课后进行，教师要放手让学生做。事实证明学生热情异常高，观察及时、认真，记录也到位，而且小组之间还相互观察種子的萌发情况。学生课外实验期间，教师应该定时、定点了解实验情况，倾听学生的心声，督促、指导学生完成。

四、得出结论，表达交流是探究的提升和拓展

实验结束后，应该得出实验结论，结论与我们当初的假设可能一致，也可能不一致。在用黄豆探究“温度对种子萌发的影响”的实验中，学生发现各小组相同的实验组，在相同的时间里，种子萌发的数量不相同，有的甚至相差较大。此时，学生琢磨：是什么原因造成的？有的学生探究能力强，仔细检查各小组的实验材料，发现发芽数量偏少的实验组，盖在种子上面的纱布特别湿，拎起来水不是往下滴，而是往下流，说明该组途中补水过多，种子呼吸受到一定影响，导致发芽速度比其他组慢。最后学生经过分析总结，还得出黄豆种子萌发适宜的温度是22℃～27℃。在这一过程中，表面看好似得出结论很重要，更重要的是探究的过程和方法，以及对科学的结论进行推敲、完善、拓展的过程。

总之，探究性实验教学是一种能动的过程，是学生亲自动手而不是观看别人操作的一个实践过程。教师应创造一切可能机会，营造实验探究的氛围，推动学生学会探究、善于探究，并在探究活动中分析、讨论、发现问题，最终达到独立解决问题的终极目的。相信探究性生物实验教学定会让学生的智慧火花尽情绽放。