譚群霜 何英姿

以《初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，教師在實驗教學(xué)中從分析實驗原理出發(fā)引發(fā)學(xué)生探究，變固定實驗為開放式實驗；從生活實踐出發(fā)，實現(xiàn)實驗選題的多元化；善用實驗中的錯誤資源，引導(dǎo)學(xué)生獲得成功的體驗。并結(jié)合具體的案例說明如何在生物實驗中挖掘和利用隱性教學(xué)資源，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓學(xué)生學(xué)到更豐富的生物知識和實驗技能。

生物實驗 隱性 探究 教學(xué)資源

《初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中期望：“學(xué)生通過學(xué)習(xí)生物能夠在學(xué)習(xí)能力、探究能力和解決問題能力方面有更好的發(fā)展，在合作精神、創(chuàng)新意識和責(zé)任感等方面得到提高?！鄙飳W(xué)本身是一門實驗性學(xué)科，生物實驗是科學(xué)探究的主要途徑，實驗教學(xué)有利于促進(jìn)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力。隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，生物教學(xué)更加重視培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，旨在讓學(xué)生在生物實驗探究中培養(yǎng)自己的探究能力，因此充分發(fā)揮每個生物實驗的最大效益也應(yīng)成為每個生物教師追求的目標(biāo)。初中階段的生物實驗主要是以教師演示實驗和學(xué)生分組實驗兩種方式呈現(xiàn)。一般的教學(xué)模式是：教師講解教材實驗，然后學(xué)生照著實驗步驟完成相應(yīng)的實驗，之后小結(jié)討論實驗中獲得的知識、方法，最后完成實驗報告。其實，只要教師善于做一個有心人，就會發(fā)現(xiàn)教材里的許多生物實驗中蘊含著豐富的、不為人注意的資源，即隱性資源，教師如能加以充分利用，不僅能在實驗教學(xué)中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，理解科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，還能讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)探究的方法，提高探究的能力。

一、從分析實驗原理出發(fā)引發(fā)探究，變固定實驗為開放式實驗

生物學(xué)原理是生物教材知識高度的概括和應(yīng)用，是教師設(shè)計實驗的核心。在實驗中教師可以引導(dǎo)學(xué)生從教材知識點和實驗原理出發(fā)，鼓勵學(xué)生大膽猜想，開發(fā)發(fā)散式思維設(shè)計實驗；讓學(xué)生多觀察生活現(xiàn)象，多動手參與實驗，從課堂探究延續(xù)到課外例題研究，通過理論知識聯(lián)系實際生活，深化對課本知識的理解。

教師可以以生物課本實驗為依據(jù)，拋開書本上的實驗步驟和結(jié)果，變固定式實驗為開放式實驗，啟發(fā)學(xué)生去設(shè)計實驗，在實驗中發(fā)現(xiàn)問題后進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。教師可以開放實驗對象的選材，按照學(xué)生的要求用多種對象，不拘泥于教材所提供的對象。如在七年級學(xué)習(xí)《觀察花的結(jié)構(gòu)》實驗中，教師可以根據(jù)學(xué)生的喜好讓其在課前自己準(zhǔn)備，實驗中學(xué)生們帶來了百合、菊花、月季、康乃馨、玫瑰花、牽?；ǖ龋瑢W(xué)生在觀察花的結(jié)構(gòu)中不但落實了知識學(xué)習(xí)、能力操作，還對各種各樣花的形態(tài)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了濃厚的興趣，豐富了知識，產(chǎn)生了探究意識。再如學(xué)習(xí)《觀察種子的結(jié)構(gòu)》實驗，教師和學(xué)生一起課前準(zhǔn)備種子，課堂中有玉米、花生、大豆、蓖麻、瓜子、稻谷等許多種子，學(xué)生根據(jù)自己喜好觀察種子的結(jié)構(gòu)，不但落實了教材實驗的目標(biāo)，而且學(xué)生對各種種子結(jié)構(gòu)的差異及單子葉雙子葉植物的特征差異產(chǎn)生了興趣，教師可以安排有興趣的學(xué)生課后在校園里嘗試種植，觀察單子葉和雙子葉植物成長過程的變化，做好觀察記錄，結(jié)合教材分析原因。

教師還可以通過開放實驗方法步驟來開發(fā)隱性資源，在實驗開始前只講明本次實驗的目的和要求，讓學(xué)生分組進(jìn)行討論和設(shè)計出具體的實驗操作方法和步驟，教師做適當(dāng)引導(dǎo)，開啟學(xué)生的思維空間，然后指導(dǎo)學(xué)生通過動手實踐來探究設(shè)計出的實驗過程，豐富生物實驗方法步驟，讓學(xué)生在不斷實踐嘗試的過程中生成更多的資源。教師須要求學(xué)生設(shè)計合理的實驗過程，不必強調(diào)實驗的結(jié)果非得與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果一致，因為實驗中多種因素會影響實驗的結(jié)果，對于不一致的實驗結(jié)果要引導(dǎo)學(xué)生去深思和找出實驗影響因素，生成新的資源。如在八年級學(xué)習(xí)《探究酒精對水蚤心率的影響》實驗中，學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵蠓中〗M設(shè)計實驗過程，有的小組實驗結(jié)果是酒精濃度越高水蚤心率跳動越慢，有的小組實驗結(jié)果是酒精濃度越高水蚤心率跳動越快，面對不一致的實驗結(jié)果，教師先引導(dǎo)學(xué)生反思原因再進(jìn)行接下來的實驗。其中一個小組在進(jìn)一步實驗探究后發(fā)現(xiàn)高濃度的酒精使水蚤心率跳動減慢，而低濃度的酒精使水蚤心率跳動加快；另一個小組發(fā)現(xiàn)當(dāng)高濃度的酒精作用于水蚤時，水蚤心臟反而越跳越慢，最終停止；還有一個小組發(fā)現(xiàn)水蚤心率先快后慢，最后心臟顫斗停止跳動。學(xué)生對高酒精濃度導(dǎo)致水蚤致死的現(xiàn)象和原因產(chǎn)生了濃厚的興趣，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過分析酒精對水蚤心率的影響轉(zhuǎn)入到酒精對人類心臟的影響，開發(fā)出更多的新資源。

學(xué)生通過自主探究實驗，不但學(xué)習(xí)主動性得到加強，更重要的是獲得了科學(xué)探究的方法，認(rèn)識了科學(xué)的本質(zhì)特點，加深了對生物學(xué)知識的理解，培養(yǎng)了科學(xué)探究能力，還在實驗中體驗到實驗成功的樂趣。

二、從生活實踐出發(fā)引發(fā)探究，實現(xiàn)實驗選題的多元化

生物學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，在我們的生活中處處涉及生物及生命現(xiàn)象，選擇研究課題的過程本身就是一個創(chuàng)造思維的過程。傳統(tǒng)的以教材為基礎(chǔ)、教師提出選題為主的實驗課題模式已經(jīng)不適合現(xiàn)在的開發(fā)實驗教學(xué)資源模式，因此教師要和學(xué)生一起在實驗中建立以學(xué)生的生活實踐為出發(fā)點，師生相互討論、共同參與的選題模式。其實只要教師有一雙善于發(fā)現(xiàn)智慧的雙眼和勤勞的雙手，生物實驗資源就信手拈來。一些家用物用、學(xué)生學(xué)習(xí)用品、廢舊報紙和瓶罐、學(xué)生的兒童玩具、相關(guān)視頻等都是很好的實驗資源。如在《制作并觀察植物細(xì)胞臨時裝片》實驗中用到洋蔥；在制作“空氣塵埃測定板”時可以利用普通的紙板、凡士林等來探究并確定塵埃污染嚴(yán)重的地方；在探究《螞蟻的社會行為》中可以讓學(xué)生利用透明的廢棄可樂瓶子、砂糖面包屑、玻璃板等生活物品；在《探究關(guān)于垃圾種類的降解》實驗中可以用普通花盆、土壤、沙子及一些生活垃圾來引導(dǎo)學(xué)生探究哪些垃圾可以被自然降解，哪些不能被降解；在七年級學(xué)習(xí)《消化和吸收》中觀察小腸的結(jié)構(gòu)，可以在課前和學(xué)生一起利用不同顏色的紙板、直尺、剪刀、膠水等來制作小腸壁結(jié)構(gòu)模型。

在課堂教學(xué)中如果教師善于結(jié)合學(xué)生生活實踐，可以產(chǎn)生很多探究的課題，生成更多的資源。如在七年級第三單元《生物圈中的綠色植物》中講授關(guān)于植物對環(huán)境的作用知識點時，有學(xué)生從《天氣預(yù)報分析空氣質(zhì)量》中發(fā)現(xiàn)南寧首要污染物為可吸入顆粒物，他了解到道路兩旁的植物綠化是減少這些污染物的第一道防線，因此他產(chǎn)生了用實驗來比較不同植物的葉片對空氣中粉塵吸附效果的想法，教師鼓勵并指導(dǎo)其確立課題進(jìn)行研究。

三、善用實驗中的錯誤資源，引導(dǎo)學(xué)生獲得成功的體驗

《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，要求培養(yǎng)學(xué)生初步具有生物學(xué)實驗操作的基本技能，一定的探究能力和實踐能力，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣。生物實驗對培養(yǎng)學(xué)生興趣、加深掌握基本實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰τ兄匾淖饔谩３踔袑W(xué)生精力充沛、思維活躍、想象力豐富、好奇心強，在實驗開始時難免迫不及待地動手操作，這樣總是會犯一些小錯誤，教師要以一顆寬容的心態(tài)，將錯就錯、順勢利導(dǎo)地開發(fā)學(xué)生的錯誤資源，將學(xué)生的錯誤巧妙地向好的方面發(fā)展，幫助學(xué)生在活動中獲得成功的體驗。如在實驗“觀察洋蔥表皮細(xì)胞”時，學(xué)生對顯微鏡非常感興趣，有的學(xué)生在實驗觀察中拿整片的洋蔥鱗葉片、自己的頭發(fā)、手指甲等放到載物臺上觀察，筆者發(fā)現(xiàn)后沒有立即糾正他們，觀察幾分鐘后他們陸續(xù)求助筆者，“老師，里面一片漆黑，什么也觀察不到”，“老師，我制作臨時裝片觀察到洋蔥表皮細(xì)胞，但是為什么放頭發(fā)和指甲卻怎么也看不到，顯微鏡不上放大一百倍嗎，為什么還看不見”。筆者要求他們回歸教材認(rèn)真看，對比光學(xué)顯微鏡觀察的材料要求和指甲頭發(fā)的材料規(guī)格，他們最后歸納出結(jié)論：在光學(xué)顯微鏡下觀察的必須是薄而透明的生物材料。再如在探究實驗“饅頭在口腔中的變化時”，教材要求是將3支試管放進(jìn)37度溫水中恒溫預(yù)熱，5～10分鐘后拿出，再各加2滴碘液搖勻，觀察并記錄試管中的顏色變化。有的學(xué)生并不按照課本的步驟做，也得到一樣的實驗結(jié)果，他先在3支試管各加2滴碘液，再按課本中要求的分別加饅頭碎屑和饅頭后將3支試管放入37度溫水中恒溫水浴加熱，也觀察到了顏色變化。筆者在學(xué)生看似錯誤的操作中，思維得到了啟發(fā)，學(xué)生的操作不但能觀察到顏色變化，而且還有另外兩個好處：一是自己可以根據(jù)顏色變化來把握恒溫水浴加熱時間，不一定非得按課本要求的再去估計唾液把淀粉完全轉(zhuǎn)化為葡萄糖的時間；二是“將3支試管一起放入37度溫水水浴恒溫加熱”的這段課堂時間被更有效地利用了，如果是課本的操作方式“恒溫加熱5～10分鐘”這段時間學(xué)生只能等待，而現(xiàn)在學(xué)生的實驗操作能夠不斷觀察恒溫過程中試管顏色的變化，還可以觀察到完全變化所需要的時間。筆者對這個同學(xué)的做法加以表揚和鼓勵，并且基于學(xué)生實驗的啟發(fā)，將此試驗進(jìn)行了修改。教師要善用實驗中的錯誤操作，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會創(chuàng)新，學(xué)生的探究能力在實驗中得到很好的培養(yǎng)。

在七年級實驗“探究光對鼠婦生活的影響”中，同學(xué)們在實驗開始前從校園里和野外撲捉來鼠婦，實驗結(jié)束本應(yīng)把鼠婦放回大自然，但是筆者發(fā)現(xiàn)有些男同學(xué)沒有放生鼠婦，而是在虐待它們，有的學(xué)生拿筆尖去戳鼠婦，甚至在鼠婦受刺激縮成一團(tuán)后把它們踩死。發(fā)現(xiàn)這些行為后筆者認(rèn)為他們很沒有愛心，于是找這幾位學(xué)生進(jìn)行談心，詢問他們這樣做的原因，他們的回答是“鼠婦是害蟲，放生危害稻谷，所有要消滅它們”，這讓筆者很意外。為此在課堂上以“我們要不要消滅鼠婦”為題讓學(xué)生討論，注重在學(xué)生討論中滲透愛護(hù)生態(tài)環(huán)境的情感教育，讓學(xué)生以辯證的思維來看待事物，無論是鼠婦還是其他生物，都是食物鏈里重要的一節(jié)，包括人類在內(nèi)的生物和環(huán)境都是辯證統(tǒng)一地生活在生物圈里，人為的制造缺少任何一種生物都會影響生態(tài)平衡，危害人類自身安全，所以我們要與自然界的其他動物和諧相處，愛護(hù)和保護(hù)動物，增強環(huán)保意識。經(jīng)過這次討論后，到八年級實驗“觀察蚯蚓的蠕動”中筆者就觀察到學(xué)生很好地把蚯蚓放生回大自然中去。

心理學(xué)家蓋耶曾經(jīng)說過：“誰不考慮嘗試錯誤，不允許學(xué)生犯錯誤，就將錯過最富有成效的學(xué)習(xí)時刻”。生物實驗本身是一種有序而不平靜的課堂活動，學(xué)生的興趣愛好、知識水平的差異再加上外界環(huán)境和教學(xué)課堂的變化因素，有時學(xué)生在實驗中產(chǎn)生錯誤和錯誤的操作是不可避免的，但教師若不會利用是可惜的。所以教師要善于捕捉這些錯誤資源，必要時對教材進(jìn)行深加工和再創(chuàng)造，用新的理念進(jìn)行新的探索和實踐。

生物實驗教學(xué)資源豐富多樣、無處不在、無時不生，隨著生物課程改革的不斷深入，教師要逐步提高對教學(xué)資源的認(rèn)識，善于思考、勤快動手，不斷增強挖掘?qū)嶒炛械慕虒W(xué)資源的意識。根據(jù)教學(xué)實際情況，在實驗教學(xué)中廣開思路，發(fā)掘出更多具有適應(yīng)性和針對性的實驗資源，豐富教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生學(xué)到更豐富的生物知識和實驗技能。

【責(zé)任編輯 郭振玲】