指向科学探究的初中生物开放式实验教学课例研究

徐 焱

（福州时代中学 福建福州 350007）

1 指向科学探究的初中生物开放式实验教学的提出

开放式实验教学强调学习者主动建构的过程。但是，目前在开展生物实验教学过程的中，仍然存在着一些不利于培养学生的科学探究的现象。譬如，学生在教师灌输式指导下或是参照教材中给出的实验步骤按部就班地完成实验操作，虽然学生能顺利完成实验探究，但无形中忽视了学生的思维差异、自我创造力、团队协作的培养，不利于学生科学探究的进阶性成长。接下来以“二氧化碳是光合作用必需的原料”的探究一节为课例，探讨在开放式实验教学中，教师应如何培养学生的科学态度、团队协作及创新能力。

2 指向科学探究的开放式试验教学过程

2.1 重视课前准备，激发学生多元思考

开放性实验教学注重引导学生自主选择并确定相应的实验内容。只要学生的实验设计及所需材料是与课程相符并且合理，教师就要充分肯定学生。由于时间和空间的约束，教师无法在课堂完全开展“二氧化碳是光合作用必需的原料”的探究。为了打破这一限制，教师必须要在课前期做足准备，如巧妙设计实验报告单（图1），激发学生多元化、开放式思考，培养学生的创新精神。

图1 实验报告单

学生分为6个小组展开探究。教师课前分发实验报告单给学生，鼓励每组学生发挥各自团队的力量，根据本组的设计实验装置简图寻找不同的材料用具，并在课堂展示分享。各个学生小组课前准备充分，设计各不相同，为开放的实验课堂埋下伏笔。

2.2 优化课堂组织形式，培养科学态度和团队精神

科学探究的最高素养水平为一系列的能力所组成，如观察能力、提出问题的能力、制订并实施方案的能力、获取证据或数据的能力、表达和交流的能力等。教师组织课堂时，既需要关注到学生探究能力的培养，又要考虑促进学生养成科学态度和团队协作。

课堂中，教师先组织6个实验组根据各自的实验装置图，利用课前准备好的器材合作完成实验装置的组装。同时，由组长指定一名同学作为解说员留在本组对装置的设计进行解说，并安排其他5位同学作为观察员带着观察员任务单（图2）分散到其他5组进行观察:

图2 观察员任务单

①解说员负责将本组的实验装置的设计向来自其他5组的观察员讲解清楚，同时记录下不同观察员提出的建议；

②观察员负责发现该组实验装置设计的优劣，在给该组解说员提出改进建议的同时，还主动将观察的收获带回本组进行汇报。

接下来，教师给6个实验小组一定的时间进行讨论和交流，结合其他组观察员提出的建议以及本组观察员外出观察的收获，重新分析本组装置的合理性，并对本组的实验设计进行改进和优化。教师请每组的组长向全班展示实验装置、介绍实验方案。最终，全体学生在思维的碰撞及共同努力下主动查找不足，达成统一共识，形成了属于自己的科学的实验方案。

在实验过程中通过设置“观察员”，能够起到以下作用:

①每一个小组除了解说员，其他5位观察员都能够分散到不同的组进行观察，了解其他5个组的实验设计情况。这样的安排可以让每组都能得到最大化的信息交流和思维碰撞。

②本组的5位观察员回归至本组时，能够将自己的观察的收获反馈给本组同学。不同的观察员所看所得都各不相同，从而为进一步优化自己本组的实验提供更加全面的参考依据。

而传统的课堂组织形式中，每一实验组的成员仅仅管理本组实验，却无从得知他人做法，学生只能埋头苦做，教师也由于课堂时间局限常常无法面面俱到地评价每组学生的实验结果。本节课通过在实验过程中设置解说员和观察员，增强了学生实验的互动参与性，真正地让学生各负其责。学生在课堂活动中感受到主动探究的乐趣，增强了自己设计实验的科学合理性。由此本次开放性实验课堂组织为学生创设了灵动的实验课堂，突破了传统实验课堂的教学局限，实现了全员参与，让每一个学生在课堂中的探究积极性得到充分调动，学生的科学态度和团队精神也得到了有效培养。

2.3 实施科学评价，树立探究信心

探究精神是人类进步的阶梯，教师对学生探究学习所进行的评价关系到学生的探究信心，更关系到学生探究精神的持续性培养。传统的生物实验教学评价无论在于书面表达或是实验操作，都更加看重评价学生实验结果的呈现。而教师负责“一锤定音”，此种总结性的单一评价方式，往往无法给学生的进一步学习形成激励，更无法全面反映学生的生物实验能力及参与度。学生长期处在这种过于被动的课堂地位中，自然不利于探究精神的培养。因此通过运用开放性教学实验评价，立足充分挖掘学生潜能的主要目标，能够综合评价实验过程和结果。本节课通过在实验中设置观察员，并让观察员对所观察的组给出友情提醒，学生容易接受。此种开放式的生生评价更有亲和力，更能够让不同的观察员立足不同的观察视角，给出更加全面的评价，让学生全面客观地认识到自身实验设计的不足，弥补了只由教师评价的局限性，也有助于学生树立探究信心，让学生更加积极地体验科学探究的乐趣。

3 教学反思

本节实验探究课通过开放式的教学策略，在培养学生科学探究方面取得了一定的效果，把开放式教学真正落地在每一个教学环节，从课前的指导学生多元化准备，到课堂中灵动的组织形式，都较大限度地调动了学生学习的积极性，激发学生的探究热情，有效促进了学生创造能力的培养，师生、生生关系也更加平等、融洽。特别是在实验中设置观察员，让学生之间更好地合作交流互相沟通，培养了学生发现以及解决问题的基本能力。与此同时，还可以推动学生完善学习方式，充分培养学生独创性与多变性。生生互评的综合评价方式，也能够让学生更加主动的探索知识，有助于全面养成科学素养。

课例中也存在需要思考的地方。例如，没能给学生留下课后思考的开放性问题，课堂的延伸性还不够。随着新课改的不断深入推进，开放式教学必将有广阔的发展空间，希望今后能将开放式教学在更多的探究实验课中得以尝试，从而更好地培养学生科学探究素养和能力。