初中生物探究性实验组织策略

【摘要】实验是进行生物知识探究的重要方法，对生物学习的最终效果会产生直接影响。在现阶段的初中生物课程中，探究性学习是一种重要的理念，对生物实验教学具有指导作用，所以教师需要着重思考如何有效组织初中生物探究性实验教学。为此，笔者立足于初中生物教学实践进行了观察，并对初中生物探究性学习与实验教学有关的资料进行了整理，从中梳理出了一些理论性认识。在理论分析和实践探究有机结合的基础上，本文明确了初中生物探究性实验的价值，思考了组织初中生物探究性实验教学的注意事项和具体方法，以期逐步达到理想的教学效果。

【关键词】初中生物  探究性实验  教学策略

【中图分类号】G633.91   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2024）07-0196-03

在生物这样一门自然学科中，实验活动具有重要的价值。从实际情况来看，在长期的初中生物课程中，实验教学存在一些较为明显的不足之处，比如学生动手操作机会少、实验操作效果差、教学活动存在一定的封闭性等。受此影响，初中生物实验活动的价值很难得到充分的发挥。基于此，教师需要运用恰当的理念对实验教学加以改进。《义务教育生物课程标准》强调要“重视运用以探究为特点的教学策略”。在这种情况下，探究性实验作为一种与课程标准理念相符的教学模式，其重要性逐渐凸显出来。简单来说，探究性实验是指将学生作为实验活动中心，鼓励学生在经历完整实验过程的基础上进行实验现象的分析和实验结论的总结，从而优化学生思维状态，培养学生问题分析与解决能力的实验方法。在当前的初中生物教学中，教师应准确把握探究性实验的基本要求和学生的认知特点，并据此不断探索探究性实验活动的组织方法，以此来推动学生生物素养的发展。

一、初中生物探究性实验的价值

实际效果表明，高质量的初中生物探究性实验活动具有重要的价值。

第一，有利于激发学生的学习热情。相对于常规的生物学习方法，学生在探究性实验中获得了更加宽松的学习环境。学生可以结合自己的想法经历完整的实验过程。在这一过程中，学生能够在动手操作时更加直观地感受生物知识的乐趣。这有利于激发学生学习热情，使学生更加主动地参与到生物学习当中。

第二，有利于优化学生的思维品质。在探究性实验中，学生可以利用实验活动验证自己的想法，并基于逻辑和证据对相关的问题作出解释。在这一过程中，学生需要经历观察、比较、分析、归纳、综合等多个环节。这有利于锻炼学生的思考与判断能力，使学生养成批判审视学习内容的学习习惯。从实际情况来看，这对于学生良好思维品质的形成具有促进作用。

第三，有利于培养学生良好的生物学习态度。在探究性实验中，学生可以优化学习态度，逐步形成勇敢质疑、严谨求实的心理倾向。在生物这样一门自然学科中，良好的科学探究态度无疑对学生的学习效果具有积极影响。同时，从长远来看，学生在探究性实验中可以拓展学习内容，更加准确地理解生物和社会生活不同领域之间的关系，从而帮助学生形成良好的社会责任意识。

第四，有利于促进教师的专业发展。教师是探究性实验的组织者，所以实验教学不但会影响学生，对教师同样会产生直接影响。在探究性实验教学的实施过程中，教师要不断探索和总结有益的教学方法，并随着学生的发展及时加以改进。这有利于锻炼教师的实验教学组织能力，从而推动教师的专业发展。

二、初中生物探究性实验注意事项

为了有效组织初中生物探究性实验，教师应明确一些注意事项，以此来减少教学中的误区。

第一，以生为本。利用探究性学习理念组织生物实验的直接目的就是将实验活动的主动权交给学生。基于这一目标，教师在教学中必然要注意以生为本，为生物实验活动提供更加宽松的环境，将学生的学习需要作为实验活动的出发点与归宿。唯有如此，才能帮助学生更加顺利地参与到探究性实验活动中，使学生获得个性化的学习体验。

第二，立足发展。无论利用任何方法组织初中生物实验教学，教师都应充分重视学生综合素养的发展。一方面，实验探究本身就是一种生物学习能力，所以教师要引导学生熟练掌握生物实验操作方法，提高学生的实验能力。另一方面，教师要将探究性实验活动作为载体，引导学生对生物知识进行更加深入的思考与探究，以此来促进学生内在学习品质的优化。

第三，适度点拨。初中是学生系统学习生物知识的起点，所以学生认知经验的积累尚不丰富。同时，初中生的思维能力尚未成熟。在这种情况下，实验探究无疑是生物学习中的难点。为此，教师组织探究性实验时要注意对学生进行适度点拨。也就是说，在突出学生主体作用的基础上，教师要在一些关键环节适当介入到实验活动当中，对学生进行一定的指导与帮助，以此来使实验探究活动更加高效。

第四，动态调整。探究性学习是一种动态性的活动，所以在探究性实验过程中，学生的学习能力以及学习需要会逐步发生变化。因此，探究性实验活动组织方法并非一成不变，而是需要随着教学的深入逐步作出动态调整。

三、初中生物探究性实验实施策略

（一）设置学习目标，明确实验导向

探究性实验是一项系统性和复杂性的活动。为了保障实验探究活动的流畅与高效，教师需要为学生提供更加清晰的导向。基于这一要求，教师在初中生物探究性实验活动中首先要结合教学内容为学生设置学习目标，使学生明确学习活动的起点与归宿。唯有如此，才能为实验教学质量的提高奠定基础。

以“练习使用显微镜”为例，本课内容与学生基础实验技能的发展是息息相关的，并且本课涉及到一些比较简单的实验活动。为了加深学生对本课内容的理解，教师可以着眼于以下几个角度进行学习目标的设置：第一，认知目标：初步了解显微镜的基本结构以及各部分的功能；初步掌握显微镜的基本操作规范，逐步学会熟练操作显微镜，明白保养显微镜的方法；对植物细胞的构造形成初步的认识。第二，能力目标：逐步掌握显微镜制片方法，并在这一过程中锻炼观察、比较、操作、归纳等能力。第三，情感目标：在显微镜知识学习和显微镜操作过程中逐步养成细致认真的学习作风，强化实验室纪律观念，养成良好的实验习惯；感受生物实验操作活动的乐趣。以上目标从不同的角度体现出了本课内容的重点，对后续实验活动的进行具有积极影响。

（二）尊重学生主体，引导自主实验

“以生为本”是教师在初中生物探究性实验活动中首先要明确的注意事项。这一理念强调教师要将实验活动的主动权交给学生，并为学生搭建起相对比较宽松的实验活动平台。在此基础上，教师一方面要鼓励学生进行自主实验，另一方面，要对学生的实验过程进行适度的指导，从而使学生在实验活动中充分发挥主体作用，进而深化学生的实验感悟。

以“种子的萌发”为例，在本课教学中可以引导学生进行探究种子萌发所需环境条件的实验活动。在本次探究性实验中，教师可以将问题作为学生实验思考的切入点，如：（1）种子各部分结构是什么？分别有怎样的作用？（2）种子包含哪些物质？（3）你认为要选择怎样的种子种到田里？同时，教师要为学生提供不同植物的种子以及滴管、矿泉水瓶、标签纸等器材。对于后续的实验活动，教师要适当减少干预。学生可以分成若干小组，以小组为单位进行种子萌发所需条件的猜想以及实验方案的设计。在此基础上，各小组要在组内进行实验分工。之后，学生要自主实施实验方案，并在实验操作过程中收集数据，以便完成实验活动后检验自己的猜想是否成立。上述过程可以引导学生经历由浅入深的探究性实验过程，从而帮助学生获得比较理想的实验效果。同时，相对于教师的直接干预，学生在探究性实验中获得的实验理解往往更加深刻。

（三）借助信息技术，优化演示实验

从实际情况来看，由于初中生的生物实验能力尚未成熟，再加上客观条件的限制，所以导致部分生物实验无法引导学生深入了解知识的本质。针对这种情况，教师可以将信息技术应用于初中生物探究性实验活动中。将信息技术作为辅助手段，可以在一定程度上改变实验活动的展开方式，弥补常规生物实验存在的缺陷，从而使实验过程得到优化。

以“绿色植物的呼吸作用”为例，在本次实验中需要引导学生对呼吸作用的原料以及产物形成更加准确的认识，并使学生经历完整的实验探究过程，帮助学生得出更加准确的实验结论。从实际情况来看，在常规的探究性实验中，学生对绿色植物呼吸作用的认识通常源自于对实验现象的分析，所以学生对呼吸作用原理的认识是一种间接性的推测。为了帮助学生在常规实验的基础上获得更加直观生动的认识，教师可以借助虚拟仿真实验平台进行实验活动的演示。借助信息化平台，可以使学生更加清晰和直观地发现植物在呼吸作用下会释放能量，并且会在吸收氧气的同时释放出二氧化碳。通过探究性实验和虚拟仿真演示的有机结合，学生可以对植物呼吸作用的过程以及实质产生更加深刻的理解。由此可见，借助信息技术辅助初中生物探究性实验是必要的。

（四）加强实验改进，培育创新意识

在初中生物探究性实验中，引导学生进行实验方案的改进是一个重要环节。从实际情况来看，在自主性的探究实验当中，学生有时会出现一些偏差，或者原本的实验方案存在进一步优化的空间。针对这种情况，教师可以指导学生进行实验改进。这样不但可以进一步完善探究性实验过程，而且可以使学生的创新意识得到一定的发展。

以“食物中的营养物质”实验为例，原本的实验装置中存在一个比较突出的缺点，就是容易散失比较多的热量。同时，原本的实验装置中所需的器材比较多，所以增加了安装的复杂性。针对这种情况，教师要引导学生进行大胆的思考，将实验装置进行改良，以此来减少食物在燃烧过程中散失的热量。为了对学生进行启发，教师可以利用易拉罐进行实验装置的改良，并用试管代替锥形瓶，以便直接进行加热。同时，可以在试管中加入带有温度计的橡皮塞，这样可以使散失的热量减少。教师完成演示后，要鼓励学生根据自己的理解对实验器材和实验装置进行改进。利用这种方式，不但可以优化实验探究方案，而且能够进一步使学生体会到科学探究的趣味性。总之，在初中生物探究性实验中，进行适当的实验改进是有效的手段。

（五）指导实验方法，强化实验能力

从实际情况来看，无论任何形式的探究性实验都需要合理应用一些有效的方法。所以，为了切实提高学生的实验能力，最重要的前提条件就是帮助学生掌握一些比较常用的实验方法，从而使学生顺利参与到实验活动中。

如，在初中生物探究性实验教学中，教师可以向学生介绍以下几种方法：第一，显微观察法。顾名思义，这种方法就是用显微镜对研究对象进行观察。在生物学习中，通常需要对生物进行微观分析，而显微观察法无疑是一种重要的辅助手段。第二，化学分析法。在分析生物样品是否存在某种成分或者某种成分含量多少时，可以根据这种成分的化学特征或者化学反应进行判断。第三，预实验法。这种方法是指在进行正式实验之前先开展预实验，以此来为正式的实验活动创造条件。第四，控制变量法。这种方法是指某种生物现象可能受到多种因素影响时，针对其中某一种因素进行具体研究，保持其他因素条件不变。除上述基础生物实验方法，还有一些方法是比较有效的，所以教师在探究性实验教学中要对学生进行针对性指导。

（六）联系现实生活，拓展实验活动

在探究性生物实验中，教师需要突破实验活动的时间与空间限制，引导学生对实验活动进行拓展。由于生物学科和现实生活存在密切联系，所以教师可以鼓励学生将探究性实验活动延伸到生活中，以此来开阔学生的视野，加深学生的学习感悟。

以“保护生物的多样性”为例，结合本课内容，教师可以鼓励学生在现有条件下进行野外考察实验。在实地实验过程中，学生结伴走进河畔、田园等自然生态环境中，尝试采集一些生态样本。这样可以使学生更加直观地了解不同生态环境中生物群落的状态，增强学生对生态环境保护观念的认同。同时，在实地实验中，学生的探索、观察等实验能力可以得到有效的锻炼。

综上所述，在现阶段的初中生物课程中，探究性实验是一种重要的生物学习方法，对学生创新力、研究力、观察力等素质的发展具有直接影响。因此，初中生物教师要不断探索探究性实验活动的实施方法，逐步构建更加高效的实验教学模式，从而促进学生良好生物素养的养成。

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