初中生物探究性实验教学的优化策略

福建省建宁县第三中学 黄菊梅

新时代要求培养创新型人才，创新是推动社会发展和进步的关键元素之一，初中生物教师应结合新时代发展需求，利用初中生物实验教学激发学生创新意识，厘清教学思路。结合学生发展规律制定教学计划，以学生为主体，展开多样化初中生物实验课堂，帮助学生建立生物思维，让学生能够学以致用，利用生物思维解决实际生活问题，促进学生全方位发展，让学生在循序渐进的学习过程中找到适合自己的学习方式。

一、当前初中生物实验教学存在的问题

受传统教育理念影响，很多教师会采取灌输式的教学形式展开初中生物教学，这种教学形式缺乏师生互动，教师不能及时了解学生学习情况。传统的教学模式并不能迎合新时代发展需求，也不符合学生发展规律，容易让学生之间产生两极分化；同时新时代要求培养全方位高素质创新型人才，这要求初中生物教师要高度重视实验教学，要将实验教学融入初中生物课堂，结合现有教学资源充分利用多媒体等现代化技术来展开初中生物实验教学，让学生主动参与实验课堂，让学生通过亲身实际操作了解初中生物实验的每一个步骤，夯实学生的基础知识，开阔学生学习视野，拓宽学习渠道，丰富学生知识体系和学习资源，为学生带去传统教学无法产生的学习条件和效果。因此，教师要通过不断创新将教学过程内容和环节变得多样化，利用多元化的初中生物实验教学方法激发学生学习热情和学习兴趣，让学生真正热爱初中生物。

二、探究性生物实验教学模式的提出

之所以要提出探究性生物实验教学模式，是因为初中生正处于心智发展的关键阶段，要注意开阔学生思维，提高学生学科素养。初中生物实验设立的目的是通过完整的实验框架让学生验证实验结果，但实验教学模式具有一定的局限性，虽然可以让学生学习并理解一些基本的实验知识，但忽略了学生创新能力的培养，学生没有主动探索实验问题，导致学生无法建立清晰的生物思维。教师应建立新型教学模式，让学生建立探究心理，自主提出问题，主动思考和探索，并结合所学习的内容做出假设，运用实验进行探究，最终得出正确结论，这种新的教学模式可以让学生在脑海中形成完整探究新知识的框架，有助于学生建立学科素养，提高学生自主探究能力。结合探究性生物实验教学模式展开生物实验课堂符合新时代发展需求，能够帮助学生建立清晰的学习思路，使其养成良好的学习习惯和行为方式，为学生日后发展奠定坚实基础，也能够让学生快速融入初中生物实验课堂，构建高效初中生物实验课堂。

三、探究性生物实验教学模式的实施

（一）结合实验内容，创设问题情境

学生是学习的主体，教师可以结合实验内容创设问题情境，让学生带着问题进行实验操作，注重将理论教学与生活实际相联系。创设问题的过程中，教师要联系学生日常生活经常接触的事物，让学生对问题有初步了解，便于学生理解和吸收，增进学生自信心。在学生探索问题的过程中增强课堂趣味性，通过长期引导让学生学会如何自主预习和复习，进而养成自主预习和复习的好习惯。教师也可以在课前结合学生学习情况引出相关问题，让学生通过阅读书籍去了解该问题，寻找该问题的答案，然后在课上带领学生探索问题，让学生通过实验操作寻找正确答案。例如初中生物教师在讲解人教版初中生物七年级上册“练习使用显微镜”这一课时，教师可以先问学生显微镜的概念以及显微镜的组成，每一个组成作用是什么，让学生带着问题阅读书籍，初步了解显微镜的组成以及显微镜的使用方式，然后再告诉学生如何利用显微镜观察细胞，最后让学生自主利用显微镜观察植物细胞和动物细胞，教师适当加以指导。学生在体验生物实验的过程中可以感受到生物的魅力，同时掌握生物实验器材的操作方法。通过创设适合学生的问题情境，能够使教育过程变得更加生动形象，构建动态的学习模式，让学生身临其境学习生物实验，有利于学生对每一个实验步骤产生深刻的理解和记忆。这种教学形式是以学生为主体，可以让学生建立自主思考意识，让学生不过度依赖教师进行学习，并且结合日常生活开展生物实验教学，让学生体验提出问题—分析问题—解决问题的全过程，从而提高学生的自主学习能力。

（二）将学生摆在生物实验课堂的主体地位

突出学生的课堂主体地位，让学生亲自操作实验步骤，教师在一旁辅助引导。初中生物教师可以将学生分为学习小组，以小组合作的教学形式展开初中生物实验课堂。在分配组员的时候，要考虑学生的学习情况以及学生的接受能力，此过程中教师可以将不同学习水平和学习基础的学生分为一个学习小组，这样分配是考虑学生的差异化，希望学生通过互帮互助、相互讨论的形式共同进步。教师在展开小组合作讨论教学形式时，要让学生拥有一定的讨论时间，并鼓励学生动手操作。例如初中生物教师在讲解初中生物人教版八年级下册“基因的显性和隐性”这一节课时，教师可以让学生通过小组讨论思考人的双眼皮和单眼皮是否与基因的显性和隐性有关，如果将双眼皮作为显性基因，将单眼皮作为隐性基因，思考如果父母都是双眼皮是否可以生出单眼皮的孩子。让学生带着问题通过小组讨论推导问题，并且运用框架的形式将该问题的推导过程展现出来，再派小组成员回答小组推出的结果。通过这种一问一答相互讨论的教学形式，教师可以明确学生的学习情况，并且增进学生的课堂参与感，拉近师生之间的距离，让学生控制课堂节奏以及课堂走向，强化学生的主动意识，使其感受知识的趣味性，让学生以享受的心态进行接下来的学习过程。由此可见，以学生为主体展开初中生物实验课堂可以激发学生的探究欲望，有助于学生学会自我归纳和总结，丰富学生的学习内容。教师要抓住学科特点以及初中生的心理动态，初中生对世界充满好奇心，结合学生的好奇心展开问题推导可以帮助学生克服学习困难，夯实学生的基础知识。

（三）组织学生进行生物实验探究

组织实验探究是探究教学的中心环节，教师在带领学生进行实验探究的过程中要鼓励、引导学生运用已掌握的知识解决、分析学习过程中的问题。实验探究分为三个步骤，第一个步骤是提出假设。提出假设需要学生结合自己的知识对该实验现象做出假设，假设要贴合实际，不能凭空想象，但同时也要尊重学生的意见和建议，考虑学生内心真实的想法。教师要鼓励学生大胆地提出假设，不要扼杀学生的创新意识以及想象能力。该假设与最终答案的结果可能不一致，但影响并不大，事实上学生提出假设的过程也是一个进行自主思考的过程。第二个步骤是根据假设制定实验方案。教师要为学生提供实验素材以及实验器具，要带领学生初步了解每一个实验器具的使用方式以及实验需要注意的安全事项，保证学生的人身安全，让学生在一个身心健康的环境下茁壮成长。教师可以提供比正常实验所需要的器材多一点的实验器材，这样是希望学生可以结合自己的创新意识以及自己的假设获取自己需要的实验器材。学生在众多实验器材中选择自己使用的器材，证明学生在脑海里已经形成了清晰的实验步骤，有助于夯实学生的记忆力。最后一个步骤是让学生检验自己的假设是否正确，让学生通过实验得出结论。教师在这一过程中要高度重视学生的实验操作步骤，对于出现错误的地方要及时予以纠正，以免日后误导其他学生或者是让学生在脑海里形成错误的记忆，不利于学生日后学习；并对学生的实验过程以及实验中经常出现的问题进行归纳，对重难点问题进行细致化讲解。

（四）基于开放性探究实验准备

开放性探究实验是初中生物教学的重点内容，利用开放性探究实验可以有效培养学生的自主学习能力、探究能力，从而更好地奠定学生生物学习基础。在开展探究性生物实验的过程中，教师可以利用导学案作为引导，引领学生逐步完成实验，使学生少走弯路。在制定导学案时，教师要全面了解教材内容，对教材进行全面解析，做好备课，包括开展探究性实验教学涉及的实验器材、明确每个实验环节和步骤，同时制定好生物实验的目的以及注意事项；学生在实验之前要认真学习课文知识内容并做好笔记，了解实验的基本内容以及注意事项，将预习中不懂的问题记录下来，为生物实验探究做好充分准备。比如“种子萌芽的条件”探究性实验中，教师首先要充分分析教材，结合学生学情确定实验内容，用玻璃瓶呈现种子在不同条件下的变化，包括空气、水分、温度等，通过科学合理的问题设置引导学生进行预习。学生根据教师设计的导学案，逐步解决种子萌芽所需的室温条件、种子萌芽所需的一定水分条件、种子萌芽所需的充足的空气条件，学生一边预习一边解决问题，遇到不懂的问题可以查阅资料或者课本，也可以在线询问教师，并与其他学生进行交流，从而实现自身能力的有效提升。

（五）利用问题创设生物实验情境

初中生物教师应该利用问题创设生物教学情境，引发学生思考和探究。教师根据实验内容合理设计问题，引导学生自主进行实验探究，激发学生实验兴趣，调动学生实验主动性和积极性。教师在问题设计上要确保问题的科学性、合理性，引发学生认知冲突，促使学生学习探究，在探究中获得知识，最终形成良好的学习习惯和探究精神。但值得注意的是，问题设计要注意把握尺度，不能过于简单，也不能过难，要达到“跳一跳，摘桃子”的效果，既可以激发学生探究欲望，又不要让学生失去学习的信心。比如“测定某种食物中的能量”实验教学过程中，教师故意为学生演示错误操作，之后实验所获得数据结果产生了很大误差，此时教师可以提出问题：“大家有没有发现我在实验中是否存在错误？如果存在错误，错在哪里？如何进行纠正？”在问题情境的激发下，学生发现教师实验器材选择不正确，学生想到用容易燃烧的地瓜干代替不容易燃烧的核桃以及花生种子；有的学生发现设计存在误差，主要是因为种子热量在实验燃烧中很快散发出去，那么为了减少误差，学生想到用泥将易拉罐包住；有的学生想到温度计没有固定好……通过这样的引导、探究，既提高了学生的自主学习探究能力，又保证了实验结果。

（六）引导学生进行质疑激发学生潜能

质疑是学生思维开始的起点，初中生物教师应该充分利用质疑引发学生思考，促使学生在实验中多观察、多思考、多联想。学生结合自己学习的知识自主解决问题、讨论问题，以此不断丰富自己的实践经验，并掌握正确的实验探究方法，在实验中真正感受生物学习的乐趣和意义。比如“练习使用显微镜”实验教学中，教师可以为学生设计这样一个小实验：教师装备写着“6”的玻璃片，让学生观察在实验中看到了什么。带着这样的问题学生进行实验操作，很多学生都说在实验中看到了“9”；但是有的学生发现不是，说看到的是“6”，这样的情形下学生会对“显微镜成倒像”的实验结论产生怀疑。基于此，教师可以让学生重新仔细观察实验装置，原来是学生在放置载玻片时不是“6”，按照实验探究操作最终得出“显微镜成倒像”的实验结论。因此只有让学生不断质疑，才能让学生不断获得知识。

实验的作用不可忽视，教师要抓住教学关键点，结合实际要求利用教学器材展开初中生物实验教学，帮助学生克服学习过程中所遇到的困难和阻碍，强化学生生物思维。通过提出问题、实验操作、验证问题三大步骤展开生物实验的探究，让学生在脑海里形成清晰的生物实验操作步骤，加深学生知识理解程度和记忆，以此提高学习效率。