探究实验是初中生物课程中不可缺少的一项重要内容, 实验教学的正常开展是培养学生科学素养和能力的基础。但通过上网查询和实际调查, 发现很多教师受实验取材难、过程复杂等方面的影响, 很多探究实验做成了教师讲学生听或教师做学生看的演示实验, 感受不到科学的魅力;有些教师过分强调对书本实验内容的验证, 而忽视实验探究的过程, 从而影响了实验的预期效果, 实验中培养能力成为一句空话。下面就以“探究环境对生物的影响”为例对生物教师如何创新课本中的某些探究实验谈几点看法。
1 探究实验的重要性
生物探究实验对提高学生素质, 促进学生个性的充分发展, 提高各种能力, 具有独特的功能, 对素质教育的贯彻和落实有极大的带头和示范作用。
1.1 加深学生对课本知识的理解
生物探究实验课能增加学生动手的机会, 使学生在动手做实验的过程中更加深刻地理解理论知识, 通过简单易懂的实验来加深学生对抽象理论的理解, 使原来枯燥乏味的生物学知识变得生动有趣, 学生学习的兴趣也明显增加。
1.2 提高素质教育, 开阔学生视野, 充分发展学生综合能力
在实验中让学生参与实验设计、亲自动手, 获得直接经验。使学生加深理解和巩固课堂上所学知识, 提高多种能力, 接受科学方法和科学思维的训练。
2 探究实验创新的必要性
初中生物课程中的探究实验, 主要目的是为了体验探究的过程, 使学生能科学地提出问题、作出假设、正确地设计对照实验, 通过实验得出结论, 透过结论理解书本上的知识, 并且通过动手操作的过程提高动手能力。
“探究环境对生物的影响”是初中生物课程中的第一个探究活动, 主要目的是让学生了解探究的一般过程, 并且体会控制实验变量和设置对照实验的重要性。由此可以看出, 本次实验在教材中有不可忽视的重要地位。为了探究环境对生物的影响, 课本中设计的探究实验为“探究光对鼠妇生活的影响”, 这个实验在实际操作中存在取材难的问题, 为了让学生做好第一次探究实验, 教师必须对其进行创新。
3 如何创新探究实验
3.1 分析课本中探究实验的局限性
面对课本上的实验, 教师要积极研究, 不受传统教学思想的影响, 敢于发现问题, 找到影响探究实验实施的因素, 而不是把实验作为一种任务, 流于形式地去做一遍甚至不做 (仅仅在课堂中对实验进行讲解) , 要坚决达到新课标对探究实验的要求。在“探究环境对生物的影响”实验中, 如按课本中的实验“探究光对鼠妇生活的影响”, 学生找不到鼠妇或数量少, 很多城镇老师反映一个班级只能找到几只;而且许多学生对鼠妇这种动物有厌恶情绪, 特别是女同学。这样一来, 使得实验很难实施。课本中探究实验的原形及不足之处总结如表1所示。
3.2 创新探究实验
教师找到了实验的不足之后, 要大胆创新, 对难找的材料要改成就地能找到的材料、对实验过程进行简化等。在《探究环境对生物的影响》实验中, 基于以上几个方面的原因, 将“探究光对鼠妇生活的影响”改为“探究温度对蚂蚁生活的影响”。创新后的实验取材方便, 蚂蚁是平时生活中常见的小动物, 容易引起学生的兴趣, 同时实验操作简易, 学生动手操作的面广, 实验现象明显。通过实验现象得出实验结论, 通过结论理解环境对生物有影响, 达到了本次探究实验的目的, 也符合科技创新的理念, 可行性很高。创新实验过程总结如表2所示。
3.2.1 实验器材
每小组20只蚂蚁、馒头屑、两个烧杯、纸板、冰水。
3.2.2 实验原理及装置说明
实验原理:蚂蚁在冬天躲在洞里进行冬眠, 春天气温回升时出来活动, 夏天活动最活跃;通过查资料, 了解到蚂蚁适于生活在15℃～40℃的环境中, 10℃以下蚂蚁开始冬眠。根据以上生活经验和查阅的资料, 提出探究问题:温度对蚂蚁的生活是否有影响。
实验装置:将两只烧杯分别标上A、B标号, 在A、B两只烧杯中各放入少许馒头屑, 将A烧杯置于20℃以上的常温环境中, 同时将B烧杯的底部放入冰水中, 静置2分钟后拿出, 这样就形成了温暖和寒冷两种环境。
3.2.3 实验过程
将蚂蚁放入实验装置, A、B两烧杯中各放入10只, 都盖上纸板, 静置两分钟。
观察:A、B两烧杯中蚂蚁的活动情况。
A烧杯中蚂蚁活动自如, B烧杯中蚂蚁身体僵硬, 基本上停止活动。两种明显不同的现象说明温度对蚂蚁的生活有影响。
3.3 实施创新实验
3.3.1 对学生活动的调整
教师可以将教材上的探究实验做为一个示例介绍给学生, 通过师生互动, 对示例的分析, 总结出主要步骤和方法。在实施《探究环境对生物的影响》这一实验时, 先将“探究光对鼠妇生活的影响”做为教师演示实验实施, 再让学生自己模仿并实施探究实验“温度对蚂蚁生活的影响”, 由于这一实验是学生在摹仿的水平上进行的, 因此“探究温度对蚂蚁生活的影响”实验很容易就获得了成功。
3.3.2 对探究实验侧重点的确立
在将书本实验作为演示实验实施的过程中, 如果一开始就让学生对探究的每一步都有深刻的认识是很难的, 因此要侧重于对实验过程的大致了解。学生自己实施创新实验的过程中, 要侧重于训练学生在实验中对每个步骤的掌握, 例如对如何“提出问题”、“作出假设”进行辅导, 通过实验方案的设计, 满足学生的创造欲望, 而通过组内交流、师生交流使学生体会到控制实验变量和设置对照实验的重要性。这样一来, 使每个学生都获得了自由发展的空间, 也体现了素质教育所倡导的人文精神。
总之, 创新实验的设计力图实现关注学生的认知过程, 关注学生的兴趣、经验和体会, 关注学生各种能力的发展, 关注学生在自由探究过程中的愉悦情感, 实现素质教育所要求的对学生各方面能力的培养, 努力将每位学生培养成为全面发展的创新型人才。
摘要：探究实验是初中生物课程中的一项重要内容, 教师要根据探究实验的重要性和书本中探究实验的局限性来决定是否需要创新探究实验。本文以“探究环境对生物的影响”为例讲述如何创新和实施探究实验。
关键词：初中生物,探究实验,创新