初中生物教学中学生实验探究能力培养策略研究获奖科研报告.docx

初中生物教学中学生实验探究能力培养策略研究获奖科研报告Junior high school biology; Experimental investigation; Ability training 实验探究能力包括两个要素：一是实验能力包括实验意识、实验方法等。二是探究能力发现实验需求、设计实验、观察分析现象、总结提炼结果等。 新课程改革后，生物教学的理念、目标发生了变化强调综合素养教育。在生物实验教学中，教师不仅要帮助学生掌握知识、验证理论，还要使学生具有实验意识、实验能力和用实验发现、思考、解决问题的能力这些素养目标整合起来，就是实验探究能力。但，当下初中生物教学对学生实验探究能力的培养并不到位。 一、初中生实验探究能力培养的问题 （一）应试思想，简单应付 就初中生物实验教学来说，有些教师根本没有着眼于素养教育，而是盯着实验考试去组织教学，就是让学生掌握生物实验考试需要的技能无非就是洋葱切片、显微镜使用等几个简单操作。实验教学，成了应付考试。 （二）轻视指导，实验流于形式 这里所说的轻视指导，不是说教师在组织学生实验时没有指导，而是指导的侧重点不在素养上，而在操作、步骤上。比如，在教学“测量不同植被环境的空气温度和湿度”时，教师重点指导学生如何使用干湿计、如何填表、如何计算相对湿度并不指导学生研究“怎样选点？”“试验数据能提炼出什么结论？”換个场景，学生就不知道如何下手实验，也就是掌握了一些“死”的技能流于形式的，不是包括探究能力在内的素养教育。 （三）形式单一，效果不佳 前面阐述过，实验探究能力是一个素养集合概念，包括一些具体分项（比如实验意识、思维能力、观察能力、总结提炼等）有些生物教师确实注意到了实验探究能力培养的重要，也尝试着在教学中落实，但在方法和形式上，主要是依赖于标准的实验过程，认为学生只要参与了实验、完成了实验，其实验探究能力就能得到发展。而其实，不同素养具有不同的生成规律（比如实践能力主要是通过实践操作来落实，思维能力主要是通过思考辨析来实现），一种方法或形式，很难保证所有素养都能得到有效培养。形式单一所造成的后果就是，学生实验探究素养的发展不全面、不均衡。 二、培养初中生实验探究能力的策略 （一）明确目标，正视实验 明确目标不仅是指教师要重视实验探究能力的培养，还要意识到一次活动和一种方法是不可能满足所有素养培养目标的。所以，通常每一次组织实验教学，教师都应有至少一个明确的培养目标设定。比如，前面提到的“温湿度测量”的实验，这个实验很明显的一个特征就是，最后经过对数据分析，导出“植物影响环境温湿度”这个结论。那么，组织这个实验时，教师可以将探究能力培养目标定在数据分析提炼上。比如，用组织学生分组讨论的方法，让他们合作完成数据分析，并导出结论。 而正视实验，是针对初中生参与实验时大多持有一种“玩”的心态，容易出现操作不严谨、不规范以及思维不客观等现象。教师必须指导学生建立在实验时尊重科学、严谨治学的态度，这方面，可以通过实验结果对比的方法进行引导。如“某组的实验数据与其他小组有较大差异，为什么呢？大家看他们在实验中浮躁的操作就可以知道。这样的实验结果，是没有科研价值的。” （二）构建引力，保证兴趣 实验探究能力培养，通常需要给学生自主学习、独立探究的空间，教师对学生实验过程的约束会放松一些。在这种学习情态下，一些学生难免会出现思维不投入、实验操作不认真等现象。这样一来，培养其实验探究能力的目标就很可能会落空。因此，组织比较开放、自主的实验学习活动时，教师就需要特别注意实验内容、方法等方面，要对学生具有一定的吸引力，使之感觉有趣，愿意主动参与。有些教师認为，初中生以玩的心态参与实验，通常应该是有兴趣的。但正如上面所谈的，以玩的心态进行实验、探究，并不可取。 一般来说，根据初中学生的学习心理，构建有吸引力的实验教学，可以从两个方面入手：一是将实验设计得开放、有趣些;二是组织小组（或个人）的实验比赛活动。比如，在教学“观察植物细胞结构”时，我们通常是用洋葱，既因为其细胞较大，又因其表皮易于揭取。我在学生完成这个实验后，又给他们出了个难题：各小组任选一种植物（茄子、土豆，甚至树叶都可以），尝试着做个细胞观察玻片，看哪个小组能够成功观察到细胞有比赛、挑战、创新元素加入进来，学生们参与的热情马上就出来了。而且，因为换个植物实验，洋葱表皮细胞的提取方法可能就不适用，需要学生们开动脑筋，比如效仿前面动物细胞提取方法。这个过程中，学生的创新思维、探究能力就能得到训练。 （三）耐心指导，学会观察 就初中生物实验来说，操作步骤、操作技术的复杂和难度都并不大，一般都是一些很简单的基本操作。实验是否取得预期的教育效果，在操作上出现问题的概率并不大，主要问题是学生对实验现象、结果缺少科学、严谨、仔细的观察意识和能力。比如，做细胞实验，学生从显微镜中看到细胞体之后，就兴奋得不行，眼里只有细胞的整体，而不是仔细分辨细胞内外有什么东西，其结构包括什么，各种结构的位置关系、形状怎样的，因此这样的实验，学习收益率较低。可以说，对实验的观察意识和能力，是进行生物实验的基本能力，也是开展探究思考的基础。针对这个问题，教师应对学生进行专项的观察力培养、训练。同时，细胞结构观察实验中，通常教师在学生完成观察实验后，直接向学生展示细胞结构图，讲授下一步知识。这样组织教学，会使学生养成观察和思考的惰性，做任何实验都不会去认真观察和思考，学生心里会想“反正老师后面还会讲”。所以，基于学生观察能力培养的需要，我们可以把实验组织过程进行重新设计，在学生通过显微镜观察的时候，就让他们一边观察，一边把观察到的内容画成图。教师在旁边检查，如果发现学生画得不完整、不正确，就提示他再观察、再画，直到基本把细胞的结构画得完整、正确为止。这样耐心地指导，虽然消耗了时间，但对学生观察意识和观察能力培养的作用很明显。 （四）科学态度，规范操作 实验探究能力包括两个部分，一是实验能力，二是探究能力。而实验能力是探究能力培养的基础条件。当对学生进行实验探究能力培养的时候，其实有些教师出现了矫枉过正的现象，即由原来的只重实验基础技能教育，变为了弱化实验技能，而着力于学生探究能力的培养。这样，就使学生失去了实验探究能力发展的基础，浮在半空无处着力，学生虽然有探究的意识和思维，但没有掌握扎实的实验操作基本功，这当然行不通。因此，教师必须注意，培养实验探究能力一定要实验基础能力和探究能力两个方面平衡推进，而且应以打好实验基础能力为根本出发点。但在这方面，初中生比较突出的问题不是技术的掌握，而是缺乏科学的态度和规范操作的习惯。比如，在学习“生物器官、系统”时，教师让学生解剖观察鸡翅，教师还没有将要求、注意事项等讲清楚，有的学生就已经迫不及待地开始下手了。因不知道要纵向、一层层剖开，直接像下厨一样横向“拆解”，等想要找肌腱、韧带的时候，由于已经切断了，因此既不好找，又失去了原本结构特征。所以，在实验教学中教师一定要注意反复提示和要求学生严格按规范操作，不能马马虎虎的，在操作前不仅要听清楚教师所提示的要求、细节，而且要搞明白为什么要如此操作，再去下手。 （五）合作探讨，发展思维 探究能力与实验操作能力对应，主要是思维方向，因此，实验的探究能力培养，主要就是采用一些利于学生思维能力发展的策略。其原则就是，必须给学生提供、搭建一个亲自参与思考、辨析、探究的平台，因为思维能力和体育运动能力一样，必须亲自“锻炼”才能发展，试图通过教师讲授是行不通的。比如，创新思维，教师说“你们要学会创新”，学生就有了创新能力？显然不行。根据这个原则和探究思维能力发展的规律，通常比较有效的方法有问题导学、独立探究、合作探讨。合作探讨可以与问题导学结合起来使用，比起让学生独立探究，有两个优点：一是活跃开放，学生参与的积极性比较高，思维效率高;二是“集思广益”，能解决初中生知识面窄、生活经验欠缺等问题，使探究活动更容易有质推进。比如，在做“观察叶片结构”实验前，教师将学生分组，并给他们提供实验器材和材料（菠菜叶、两个双面刀片、毛笔），并不告诉学生实验方法和步骤，而是让学生们自己商量“如何用这些器材制作叶片结构切片？步骤有哪些？操作注意事项是什么？”各组完成实验方案后，教师检查并指导修改，哪个组方案过关，哪个组才能开始动手操作。这种实验组织方式，虽然会消耗一些时间，但对培养学生探究能力来说效果很好。 （六）重视体验，生活实践 实验探究能力不仅是一种学习力，更主要的是一种实践素养也就是说，学生是否具有了实验探究能力，不是看其学习成绩是否提升，而是看其能否在生活实践中用生物科学知识发现问题、分析问题，并使用实验的方法解答问题或解决问题。比如，家中有两盆观赏植物，摆放的位置一样，可一个长势良好，另一个却“病病殃殃”学生用自己已学的生物知识判断出问题所在，并尝试用实验的方法“抢救”那盆植物。这个行为，不管结果如何，就是实验探究能力的表现。从上面分析可以看出，要想让学生具有这样的意识和能力，仅靠围绕教材的“学术”化实验是不够的，教师需要注意组织引导学生将生物实验、探究与生活实践关联起来，以增强其实践体验并建立实践意识。比如，在让学生做了“种子萌发时吸收氧气”实验后，我向学生提出问题，“父母有时候会在家自己发点豆芽，但有时豆芽发的速度太慢，有时不仅发不出来，还会出现霉烂问题，你觉得是什么原因？刚才的实验，对你有什么启示？建议大家回家试一试，设计一种最佳的发豆芽方案，然后验证一下，并把自己的成功经验告诉家长。”这种课下的拓展实践活动，有利于学生完成实验探究能力的实践性迁移。 三、结语 综上所述，在素养教育目标下，初中生物教师不应将教育视线仅放在应对考试上，就实验教学来说，不仅要使学生通过实验验证知识理论，更要注重对学生实验探究能力的培养。依据实验探究能力培养的规律，建议教师关注几个策略的应用：明确教学目标、调动学生兴趣、训练观察力、指导规范操作、组织合作探讨、安排生活实践。