基于IPE教学模式下的初中生物实践创新

摘要：生物是一门以实践为主的自然学科，需不断探究实践。本文探讨了在课堂中应用IPE教学模式，使学生形成创新思维、锻炼创新能力的思路，深入开发学生创新潜能，促进学生创新能力的生成。IPE教学模式指的是模、行、悟（Imitate Practice Experience，IPE）模式，包括观察、模仿、尝试、思考、实践、领悟六个环节，其强调通过模仿学习基本技能和实践加深理解，最后通过领悟达到创新，培养他们的科学探究能力和创新思维。

关键词：IPE教学模式" 初中生物" 实践创新

一、研究背景

《义务教育生物学课程标准（2022年版）》中提出，探究实践是核心素养中的重要部分，科学探究是学习生物学的重要方式，是创新型人才的重要标志。初中学习阶段要求学生既要掌握基本的理论知识，又要应用于实践，让学生能从实践中发现问题，创新实践。因此，初中生物教师运用不同的教学模式让学生在实践中实现创新尤为重要。[1]

二、IPE教学模式在初中生物实践创新中的应用

（一）亲近自然，细微观察

生物与生活紧密联系，教师应立足于生活，结合情境教学，提升学生的学习兴趣。笔者带学生在校园内观察动物的行为。一段时间后，细心的学生发现：“有一只蚂蚁在食物的周围不停地活动，十几分钟后，有一群蚂蚁来搬运食物。”猜想：蚂蚁的交流是通过什么来完成呢？随后笔者引导学生从多方面去收集资料，提升学生分析资料的能力。

（二）模仿设计，自主创造

著名作家茅盾说：“模仿可以说是创造的第一步。”“模仿”（Mimesis）是学生进行生物实验设计最初的重要组成部分，教师可利用多媒体资源，结合学生观察的现象，通过模仿教师的讲解、操作和八桂教学通的虚拟实验进行学习、观察效仿及创新，以小组为单位自主设计实验模型，初步提升实践能力。

（三）尝试实验，发现问题

以往实验教学中，生物实验的实验器材是由实验教师帮忙准备，缺少了学生主动探索的过程。所以本次引导学生尝试自主设计实验方案，亲自动手进行实验探究，预测并分析实验结果，最终得出实验结论。

笔者引导学生进行预实验：在3个培养皿中加水并各放一块大小相同的石头，分别编号为A、B、C，作为蚂蚁活动的岛屿。在A岛和B岛中间搭一根木棍作为蚂蚁行走的桥，在A岛和C岛中间搭一根木棍。实验发现：耗时过长，失败率高；蚂蚁容易乱跑，上桥后的运动灵敏度较低；环境的气味会影响蚂蚁的交流；收获蚁体型小且数量少（15只），现象不明显。[2]

（四）以疑促思，激发兴趣

学生对模型构建和实验过程进行反思，总结学习成果和存在的问题，不断优化实验装置。在不断反思中获得实践性知识。[3]

第一次优化：①更换实验对象：将收获蚁换成弓背蚁；②增加到40只蚂蚁；③去掉有水环境；④固定蚂蚁的行走区域：由木棍换为吸管。经过重复实验后发现：杯子的透明度不高，不容易观察实验现象；没有蚁巢，蚂蚁到新环境中受到惊吓，容易逃跑。

提出疑问：能否在不改变蚂蚁的生存环境的前提下进行实验？

第二次优化：①将吸管换成亚克力管；②将奶茶杯换成透明塑料杯；③人工饲养弓背蚁2周，进行饥饿处理。不断改进并确定最终实验装置。

（五）躬行实践，掌握真理

初中生物实验教学不能仅限于理论讲解。笔者引导学生通过实验操作验证模型的正确性，加深对生物现象和规律的理解。

实验1：观察蚂蚁的取食行为

用亚克力板做成蚁巢维持蚂蚁原有的生存环境，将塑料杯和亚克力管组装成最终实验装置，用表格实时记录实验数据，分析数据得出结果，以便确定蚂蚁数量出现明显差异的时间。经过重复实验后，发现一开始的时候两根亚克力管中都有蚂蚁散布爬行，10 min后明显可看到蚂蚁较多地选择进入管a，前往塑料杯B搬运食物，而塑料杯C中蚂蚁较少。说明食物对蚂蚁有吸引力。所以笔者确定以10min作为正式观察的时间。

实验2：蚂蚁利用信息素交流

学生保持塑料杯B有食物、塑料杯C无食物，将管a与管b调换位置。观察蚂蚁的取食行为路径变化，记录两个塑料杯中的蚂蚁数量。观察到蚂蚁仍较多地选择进入管a，而在10min后塑料杯C中的蚂蚁明显更多。说明管a中有某种特殊的信息物质引导蚂蚁完成通讯，引导它们优先进入。

思考：该物质对蚂蚁的行为有重要影响吗？

实验3：信息素在蚂蚁行为中的重要性

学生保持塑料杯B有食物，塑料杯C无食物。将管a换成新管a'。实验发现蚂蚁没有较多地选择进入管a'中，10min后塑料杯B的蚂蚁数量较多。得出信息素在蚂蚁通讯中有很重要的作用，可以协助它们完成通讯。由此提升学生的科学探究的能力，掌握蚂蚁的通讯是通过信息素来完成的，形成信息观。

（六）领悟科学，达成创新

生物是理论与实践结合的重要学科。笔者积极鼓励学生在实践中提出问题，进行深入思考探究，通过讨论、撰写报告，达到领悟和创新。例如，学生可以研究不同的因素对蚂蚁通讯的影响，提出创新方案，在不断的创新实践中，领悟科学魅力。[4]

三、展望未来

IPE教学模式为初中生物实验教学提供了新的视角和方法，不仅能够掌握生物学科知识，还能有效促进学生的实践创新。综上所述，教师应多探索新的教学模式，将新技术、新方法、新理论融入在实验课堂中，引导学生大胆创新并表达，强化其创新意识，生成创新能力，以实现理想教学效果。

参考文献：

[1]盖玲，王兴林.科学教学想象实验实施的路径[J].教学与管理，2020（17）：62-63.

[2]吴涛，陈健辉.“蚂蚁的通讯”实验改良与拓展设计[J].中学教学参考，2020（11）：94-96.

[3]林小玲.初中生物实验探究教学培养学生创新能力的实践探索[J].数理化解题研究，2024（20）：137-139.

[4]何小明.“尝试、合作、活动”在初中生物实验教学中的实践研究[J].林区教学，2015（01）：85-86.