朱金英

【摘 要】

對(duì)初中生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是生物教學(xué)課程改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指的是運(yùn)用所學(xué)過(guò)的生物知識(shí)，利用測(cè)量?jī)x器的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，依照要求自己設(shè)計(jì)有關(guān)題目類型的實(shí)驗(yàn)方案，研究物體出現(xiàn)的物理現(xiàn)象、物理規(guī)律的一項(xiàng)生物能力。筆者經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐總結(jié)了幾點(diǎn)培養(yǎng)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的策略。

【關(guān)鍵詞】

初中生物 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 能力培養(yǎng)

新課程改革提出：對(duì)初中學(xué)生學(xué)習(xí)生物的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力要求逐漸增高。究竟怎樣的才算是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)呢？其具體指的是在正式實(shí)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程之前，實(shí)驗(yàn)者根據(jù)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)要求，學(xué)生運(yùn)用已有的生物科學(xué)、理論知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中選擇實(shí)驗(yàn)需要的材料、實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)的步驟等系統(tǒng)性的方案規(guī)定。這一個(gè)過(guò)程在新課改、以及考試改革中，也越來(lái)越被國(guó)家重視。本文結(jié)合初中生物教學(xué)實(shí)踐探討怎樣的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)學(xué)生的能力有所提高。

一、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并且提出問(wèn)題

中學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的題目已經(jīng)被教材規(guī)定了，但是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力還只是雛形，對(duì)于怎樣確立研究課題的討論也有待提高，而這個(gè)過(guò)程對(duì)于激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的興趣、和增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力都有著非常大的誘導(dǎo)作用。問(wèn)題的提出可以從給定的題目中下手，初中生對(duì)生物設(shè)計(jì)題目中的“目標(biāo)”指的一般是實(shí)驗(yàn)探究是否正確？或者證明這個(gè)結(jié)論是否對(duì)錯(cuò)，還是比較容易被確定的。只要找到了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“目的”，問(wèn)題就能很快的被提出然后解決問(wèn)題。比如在探索“光對(duì)綠色植物的影響”這個(gè)實(shí)驗(yàn)，在指定的實(shí)驗(yàn)方案中，直接可以把題目作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“目的”，然后再進(jìn)行探究“光對(duì)綠色植物生活的影響”得出結(jié)論，可以根據(jù)提問(wèn)的句式設(shè)為一般疑問(wèn)句，用問(wèn)號(hào)等作為標(biāo)注，把“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的”進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚@樣就能得到：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且提出問(wèn)題：“光對(duì)綠色植物生活的是否有影響”或者“光能夠影響綠色植物的生活嗎”。

二、幫助學(xué)生作出假設(shè)

生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中最重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn)手段就是“作出假設(shè)”，其效果能觀察到的現(xiàn)象做出一種猜測(cè)和推想。中學(xué)生在對(duì)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中作出假設(shè)一般都是根據(jù)教材提供的材料來(lái)擬定的，是具有一定實(shí)驗(yàn)理論的。所以教師在引導(dǎo)學(xué)生做出假設(shè)之前，應(yīng)該對(duì)提供的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行歸納分析，尋找出一些相同的、比較本質(zhì)的東西，把一些比較感性的材料都上升為理性思考，并且做出合理的假設(shè)。其科學(xué)研究的起始步驟是“怎樣引導(dǎo)學(xué)生做出實(shí)驗(yàn)假說(shuō)以及提出問(wèn)題假說(shuō)”。從提供的研究材料來(lái)看，探究性實(shí)驗(yàn)以及所要研究的課題都應(yīng)該具有一定目的性的，從而引導(dǎo)探索問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

假說(shuō)一詞知識(shí)問(wèn)題的深入，同時(shí)也是作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)出發(fā)的，比如：提出的問(wèn)題相比如果假設(shè)的是陳述句，那么一般情況下就可能把提問(wèn)中的疑問(wèn)號(hào)去掉，從而變?yōu)榧僭O(shè)。比如“光對(duì)綠色植物的生活有影響嗎”變成假設(shè)“光對(duì)綠色植物生活的有影響或者是光對(duì)綠色植物的生活沒(méi)有影響”。

三、引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

教師在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中應(yīng)該注意這幾個(gè)原則：第一，對(duì)照原則。對(duì)照是控制實(shí)驗(yàn)的手段之一，學(xué)生可以通過(guò)對(duì)照，這樣就可以排除一些無(wú)關(guān)的東西，從而保證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不受到影響，這樣也可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的舒服性以及可信度。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，都有分組是負(fù)責(zé)對(duì)照還是實(shí)驗(yàn)。負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)組的是接受變量處理的對(duì)象組；則對(duì)照組就可以被稱為是控制組，其過(guò)程是不和實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組掛鉤的。從生物理論上來(lái)講，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的無(wú)關(guān)產(chǎn)量所受到的影響是對(duì)等的，所以可以認(rèn)為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組之間的差異性是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)變量的多少才造成的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的類型可以運(yùn)用空白、相互、條件等對(duì)照方式。比如在“發(fā)酵粉在口腔中的反應(yīng)”這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，向試管中加入清水，這個(gè)就是空白對(duì)照。第二，控制變量原則。在生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了可以達(dá)到之間形成對(duì)照的目的，一般情況下都是通過(guò)控制變量達(dá)到的。意思就是除了變量，其他實(shí)驗(yàn)條件必須是固定的。為了避免因條件差異而造成不同的影響，所以在選擇對(duì)照實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中通常只選擇一個(gè)變量，所以稱為控制變量。如果在一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)過(guò)程中同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)變量，那么就很難確定實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是因?yàn)槟膫€(gè)變量引起的。比如在設(shè)計(jì)“鼠婦受光照的影響”的對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，只能選取光照作為變量。第三，重復(fù)選擇。其重復(fù)原則主要指的是在同樣的條件下多次重復(fù)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后求平均值。用平均值的最后結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果，只有這樣才能避免誤差因素造成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而出現(xiàn)偏差，讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具可信度。重復(fù)的方法：1.擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)樣本；2.把實(shí)驗(yàn)的結(jié)果擴(kuò)大到同一類事物中。比如在測(cè)量“環(huán)境濕度對(duì)植物的影響”時(shí)，同一個(gè)地點(diǎn)必須測(cè)量三次以上，然后通過(guò)求平均值作為實(shí)驗(yàn)最后的測(cè)定結(jié)果。

四、制作實(shí)驗(yàn)方案

初中生物探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大致分為三個(gè)過(guò)程：1.教師給實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行分組編號(hào)（比如瓶子、試管等）。然后分別向其中放入等量的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，比如植物、種子、饅頭等各種實(shí)驗(yàn)材料。2.控制實(shí)驗(yàn)變量。把變量控制后，對(duì)其中一個(gè)或兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行產(chǎn)變量處理，對(duì)照組在不給實(shí)驗(yàn)效果做任何處理的情況下加入等量的水或者其他液體等方式，從而達(dá)到平衡。3.培養(yǎng)或者處理。把已經(jīng)處理過(guò)的兩組生物實(shí)驗(yàn)，同時(shí)放進(jìn)相同的恒溫環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)或者處理。4.觀察的同時(shí)記錄數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，把實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的數(shù)據(jù)取出，觀察數(shù)據(jù)和變化，并且做好記錄。

最后，教師應(yīng)該組織“學(xué)生和學(xué)生”“學(xué)生和老師”之間相互討論和交流，把各自的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路、根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理、所采用的實(shí)驗(yàn)方法給說(shuō)出來(lái)，從而達(dá)到預(yù)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。

在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是多樣的。不僅需要教師的引導(dǎo)，更要學(xué)生的自主，只有教師和學(xué)生共同的配合，才能促進(jìn)教學(xué)發(fā)展，從而達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的效果。