本文摘要：科學(xué)探究是指根據(jù)問題的需要確立研究目標(biāo)，應(yīng)用所學(xué)知識，選擇適當(dāng)儀器、藥品和材料，設(shè)計實驗去驗證或探索某一原理和現(xiàn)象的過程. 是學(xué)生積極主動獲取生物科學(xué)知識、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法的有效手段之一，目的是把學(xué)生從照抄、照搬、照做的狀態(tài)引導(dǎo)為自主、獨立
科學(xué)探究是指根據(jù)問題的需要確立研究目標(biāo)，應(yīng)用所學(xué)知識，選擇適當(dāng)儀器、藥品和材料，設(shè)計實驗去驗證或探索某一原理和現(xiàn)象的過程. 是學(xué)生積極主動獲取生物科學(xué)知識、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法的有效手段之一，目的是把學(xué)生從照抄、照搬、照做的狀態(tài)引導(dǎo)為自主、獨立、創(chuàng)新的狀態(tài)。這需要教師在平常的教學(xué)中不斷領(lǐng)悟貫徹新的教學(xué)理念、新的教學(xué)方式，鼓勵和肯定學(xué)生的思維火花，為學(xué)生提供更多親自嘗試和實踐的機會，不斷放手讓學(xué)生在實踐中探究和發(fā)現(xiàn)新知，從而切實培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維及實踐能力，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為此我們從以下幾方面對初中生物課程中的科學(xué)探究進(jìn)行了優(yōu)化：
一、優(yōu)化實驗材料，創(chuàng)新實驗方案。
實驗材料是否優(yōu)質(zhì)，實驗方案是否合理，直接影響了實驗教學(xué)的成功與否。教師應(yīng)該創(chuàng)造性地“活用”教材，而不是“照搬”教材。例：探究“酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”，由于水蚤這種實驗材料不太好找，而且需要學(xué)生借助顯微鏡來進(jìn)行觀察，學(xué)生操作有一定的難度，實驗誤差較大。因此我們在實驗室中選用易于飼養(yǎng)，對環(huán)境要求不是很苛刻的小魚來代替水蚤，探究“不同濃度的煙草浸出液對小魚呼吸頻率的影響”，并且一條小魚可以反復(fù)用來實驗，既方便學(xué)生操作又能使學(xué)生更形象直觀的觀察到實驗現(xiàn)象(鰓蓋的活動情況)。
實驗結(jié)束后通過電腦的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)并借助Excel工具繪制出曲線圖(在Excel中，選中平均值數(shù)據(jù)，選擇“插入”——圖表——折線圖，可以將數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)化成折線圖表)。這樣可以提升學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析和解讀能力，提高學(xué)生綜合運用信息技術(shù)的能力，幫助學(xué)生得出正確的實驗結(jié)論。
通過探究煙草浸出液對小魚呼吸頻率的影響這一實驗，學(xué)生對“酒精或煙草浸出液對生物的影響”實驗的原理和現(xiàn)象有了一定的了解，在這個基礎(chǔ)上，再用水蚤進(jìn)行相關(guān)的實驗，便于學(xué)生理解和操作。
二、明確實驗?zāi)康�，�?chuàng)新探究目標(biāo)
學(xué)生在明確實驗?zāi)康幕A(chǔ)上，教師可以給學(xué)生創(chuàng)造機會，讓學(xué)生扮演科學(xué)家的角色，制定自己的探究目標(biāo)，去探究科學(xué)的奧秘，去提升自己的實踐能力，并在成功中享受到創(chuàng)造的喜悅。
實踐出真知。知識來源于生活，更要服務(wù)于生活。如：在探究種子萌發(fā)條件實驗中，結(jié)合農(nóng)村學(xué)校的先天優(yōu)勢，老師提出了幾個問題：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為什么選擇春天播種?為什么要先松土再播種?為什么要雨后播種?結(jié)合這些生活實際，老師引導(dǎo)學(xué)生提出問題、作出假設(shè)，讓學(xué)生以小組為單位，發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，自行設(shè)計實驗方案。其中有些方案雖然顯得幼稚和不成熟，甚至有很多錯誤，但我對他們自主探究的積極性仍然給予了高度評價，并與學(xué)生一起討論、分析、篩選了幾個可行性較強的方案，進(jìn)行實驗操作和驗證。
在完成課本實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，有的學(xué)生好奇的問：為什么媽媽在生豆芽菜時，要用黑布遮光?為什么種子在無土壤的情況下也可萌發(fā)?在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生作出了如下假設(shè)：“種子萌發(fā)與光無關(guān)”;“種子萌發(fā)不需要土壤”。在學(xué)生提出了新的設(shè)想后，老師引導(dǎo)學(xué)生就其中的一項假設(shè)自主設(shè)計實驗方案，然后小組研討，取長補短使之完善。下面是一組學(xué)生設(shè)計的一個比較好的實驗方案。
探究“陽光是不是種子萌發(fā)必需的外界條件”。學(xué)生準(zhǔn)備了兩組種子萌發(fā)實驗的裝置，在其他條件都相同且適宜的情況下，一組裝置放在陽光下，另一組放在暗室中，用有、無陽光照射作對照，實驗結(jié)果就可以說明陽光對種子萌發(fā)是否有影響。如果我們只在陽光下做了種子萌發(fā)實驗，沒有做對照實驗，就不能更直觀、更充分地說明陽光是不是種子萌發(fā)必需的外界條件。
經(jīng)過實際操作后，學(xué)生又在教師的指導(dǎo)下對實驗步驟和結(jié)果進(jìn)行逐一分析，對其中發(fā)現(xiàn)的問題給予及時地糾正，從而使實驗結(jié)果更加科學(xué)可靠。
三、優(yōu)化實驗設(shè)計，提高創(chuàng)新能力
我們在進(jìn)行實驗設(shè)計時，盡量采取簡單易操作、形象直
觀便于觀察的方式進(jìn)行實驗設(shè)計。例初二下冊“模擬動脈粥樣硬化對血液流動的影響”實驗，參照課本提供的實驗方案，通過課前教師實驗，我們發(fā)現(xiàn)漏斗和代替血液的清水顏色太過相似，使實驗中“血流情況”不明顯，失去了實驗的直觀性，并且在實驗中開始倒水的時間、燒杯傾斜的角度等有差異，這樣很容易產(chǎn)生實驗誤差，使實驗失去了它的真實性和有效性。后來經(jīng)過反復(fù)琢磨我們對實驗裝置進(jìn)行了如下改進(jìn)：用紅墨水代替清水，在兩個漏斗下端各連接一段等長的膠皮管，用膠皮管夾夾住，在兩個漏斗內(nèi)裝滿等量的水，同時松開夾子，觀察和比較兩個漏斗中的水分全部流盡所用時間的長短，來判斷動脈粥樣硬化對血液流動的影響。這樣可以有效減少人為因素造成的實驗誤差，使實驗更科學(xué)、準(zhǔn)確、有效。
四、結(jié)合地方特色，開展創(chuàng)新實驗
任何一種生物都能生活在一定的環(huán)境中，結(jié)合本地的氣候和生態(tài)特點，因地制宜地組織和設(shè)計創(chuàng)新性實驗也是值得嘗試的。這不僅是對教學(xué)內(nèi)容的實踐和檢驗，也是學(xué)生了解生活、體驗生活的重要環(huán)節(jié)。例如：到了春天，農(nóng)村開始種花生，用心觀察就會發(fā)現(xiàn)，農(nóng)民伯伯用塑料薄膜覆蓋播種。為什么要覆蓋薄膜?為什么有的用透明薄膜，有的用黑色不透明薄膜?兩種薄膜種植有什么區(qū)別?聯(lián)系種子萌發(fā)的環(huán)境條件，就可以開展“光對種子的萌發(fā)有無影響”的實驗。還可以結(jié)合光合作用的有關(guān)知識，來開展“光是光合作用不可缺少的條件”的實驗，引導(dǎo)學(xué)生實驗、分析“為什么透明的薄膜易長雜草，而黑色不透明的薄膜內(nèi)不易長雜草”。
再如：每年的開春，農(nóng)民伯伯開始栽種樹苗，為什么會選擇這個時候移栽樹苗?除了與溫度有關(guān)外，還有什么原因?老師可引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合“蒸騰作用”的有關(guān)知識，開展“葉是蒸騰作用的主要器官嗎?”進(jìn)行實驗。設(shè)置以葉為變量的對照實驗，讓學(xué)生通過實驗驗證了葉是蒸騰作用的主要器官，也明白了“移栽植物時，要選擇沒長出葉的時期移栽”的道理。通過以上實驗，學(xué)生不僅鞏固了課本上的理論知識，更極大地提高了運用所學(xué)知識分析問題、解決實際問題的能力，真正達(dá)到了學(xué)以致用的目的。
五、反思實驗結(jié)果，提高創(chuàng)新興趣
實驗可以有效地激發(fā)學(xué)生的興趣�？茖W(xué)探究活動或?qū)嶒灲虒W(xué)中激發(fā)學(xué)生興趣很關(guān)鍵，學(xué)生在實踐過程中通過動手動腦，克服種種困難，最后獲得實驗成功，此時由學(xué)習(xí)成功的喜悅而產(chǎn)生的興趣和學(xué)習(xí)的愿望轉(zhuǎn)化為一種熱愛科學(xué)的素質(zhì)和志向。
例如：探究光對蚯蚓分布影響的實驗，學(xué)生在實驗中觀察，看到蚯蚓的前端有個像指環(huán)一樣的結(jié)構(gòu)，學(xué)生不知道這是什么結(jié)構(gòu)，有什么作用。這時向?qū)W生說明是環(huán)帶，環(huán)帶與蚯蚓的生殖有關(guān)，又稱其為生殖帶。當(dāng)學(xué)生觸摸到蚯蚓的腹面很粗糙和體壁有黏液，就覺得奇怪，接著提問：蚯蚓的腹面粗糙對它有什么作用?蚯蚓體壁的黏液干了對它有什么影響?學(xué)生不知道原因，就會表現(xiàn)出對問題的興趣，表現(xiàn)出探究的意愿。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生對一個問題進(jìn)行實驗設(shè)計和實施，在激發(fā)學(xué)生興趣的前提下，有效進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。
生物教學(xué)論文范例：新課改背景下初中生物課堂改革探析
創(chuàng)造性的對實驗材料、實驗方案進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，有利于教師把生物學(xué)核心素養(yǎng)的提升過程變得鮮活而真實，有助于激發(fā)學(xué)生的探知欲望，加深對學(xué)科知識的理解，讓學(xué)生感受到生物學(xué)知識就存在現(xiàn)實的生活之中，體悟到學(xué)習(xí)生物學(xué)會讓自己受益終生。
優(yōu)化實驗結(jié)構(gòu)，極大程度激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，有效提升了學(xué)生的探究實踐能力，讓學(xué)生思維迸發(fā)了創(chuàng)新的活力，全面提升了學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，更重要的是，將學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)的理念和意識根植于學(xué)生心中，具有非常重要的意義。
作者：肖永剛
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