初中生物学探究性实验的教学设计

一：对初中学生实施探究性实验教学的可能性和必要性的思考

       1.1初中学生身心发展特点

    大量资料显示：初中学生求知欲旺盛，对未知事物具有极强的好奇心，是知识和能力发展的重要阶段。从学生认知发展的角度看，初一年级学生的思维已经摆脱了具体事物的束缚，能根据种种可能的假设进行推理，相信演绎得到的结论；能产生、理解和验证命题。

       1.2学生终生发展的需要

       探究性实验教学是在实验教学过程中，创设一种关于某一实验的类似科学研究的课堂情境，引导学生收集相关实验资料，然后使 学生通过自己动手实验，获取特定的实验结果，并在实验结果的验证过程中提高实验能力的学习形式。它不仅仅让学生学习实验的方法和过程，更重要的是通过这个过程，培养学生探索思考的习惯和能力，最终使学生的科学素养得到一定的提高，为学生的终生学习奠定基础。创设情境，让学生自主发现和提出问题。

       科学创新源于科学问题，科学问题始于教学情境。教师要善于利用多种方法，如语言描述，直观展示，动画模拟等生动再现有关生物现象，创设一定的问题情境，使学生获得充分的感性认识。然后，引导学生全面、仔细的观察，从看似平常的现象中发现问题。例如，鸟类这一课主要从“探究家鸽适应空中飞行的特征”为主线展开的。首先交流调查收集到的鸟类图片资料，使学生有个整体的感性认识，继而呈现家鸽的活体、骨骼标本及模型让学生观察，满足学生进一步探索的求知欲。最后让学生通过观察、交流、思考、提出问题并做出假设，并在此基础上进行探究活动，这样才能发挥学生的学习主动性，真正动脑筋去思考，去探究新知识。

        二：探究性实验教学实践

        以现行初一《生物》教材“绿色植物在光下制造淀粉”的实验教学为例，变验证性实验教学为探究性实验教学，取得了较好的效果。

        2.1教学目标

        知道绿色植物在光下制造淀粉；了解科学研究的一般过程，让学生在亲身参与实验设计的基础上了解实验设计过程中应该注意的问题。

       2.2教学设计思路

        首先进行“绿色植物制造淀粉”实验教学，通过学习学生不仅知道叶片中含有淀粉，而且还了解了对叶片中的淀粉进行鉴定的方法和操作过程。而这些方法和过程是在研究光是否是光合作用的必要条件所必需的。因此实验“绿色植物制造淀粉”是知识和方法上的铺垫和准备。

       在学生得出“绿色植物制造淀粉”后立即设疑:光是不是绿色植物制造淀粉必需条件，教师不作任何讲解而引导学生分析作出假设；接着学生分组，以实验“绿色植物制造淀粉”中所学的方法和知识为基础设计实验方案；然后教师组织各组讨论交流，并且改进实验方案；在此基础上学生实施实验方案，得出实验结论，同时验证自己的假设是否正确。

         在此过程中，既可以激发学生兴趣，又可以培养学生的科学精神；让学生大胆尝试自己设计实验方案，以培养和提高学生的思维分析能力；并在各组交流讨论过程中，通过学生质疑以及教师提问等形式帮助学生了解本组设计的问题所在并且加以改进。在此过程中渗透进行“对照设置”和“变量控制”等实验设计中应注意的问题的教学，以提高学生的科学素养。让学生对所提问题大胆假设和猜想、培养他们的创新精神

         猜想既是学生在科学创新问题之间所进行的一种科学预测性的思考。又是制定创新计划、设计创新方案的前提和根据，猜想对青少年来说最宝贵的，猜想过程是学生思维最活跃的过程，它容易突破传统思维的框架，迸发并创造思维的火花。因此教师在教学中应建立轻松平等、互动的课堂氛围，使学生有话想说，有话敢说，克服心理障碍，大胆提示自己的想法。

       2.3教学流程

        （1）：设计绿色植物制造有机物的实验方案

        （2）绿叶在光下制造有机物实验

         实验结论：叶片的见光部分产生了有机物-----淀粉

                         光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件

         光合作用的概念：绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中合成了淀粉等有机物，并且把光能转变     成    化学能，储存在有机物中的过程。

          光合作用的意义：光合作用制造的有机物，不仅满足了植物自身生长、发育、繁殖的需要，还为生物 圈中的其他生物提供了基本的食物来源。

         三：教学体会：叶片的见光部分产生了有机物-----淀粉

             光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件

          3.1立足于教材内容，在七年级实施探究性实验教学是切实可行的。

        从本次探究性实验教学实际看，学生在课堂上自始至终都能按照教师的安排进行各项教学活动，并且能够完成各项教学任务。尤其是在实验设计这一探究性实验教学过程难度最大的一个环节中，基本上所有小组的组员都能彼此合作、相互启发，各小组都能较好地解决溶解色素、检验淀粉和设置对照等问题，仅仅在控制变量上有所欠缺(许多组提出:取两盆植物，一盆放在光下，一盆放在暗处)。而且经过分析讨论后，学生们也能知道自己的设计存在欠缺的原因，并且知道变量控制在实验设计中的重要性。

      3.2探究性实验教学的实施需要相关的知识基础

       如前所述，实验方案设计是探究性实验教学实施过程中的重要环节，也是难点，涉及到相关的基础知识和基本方法。例如:设计本实验时，需要在明确研究目的的基础上对淀粉的鉴定方法、叶片中的色素去除方法、对照设置和变量控制等知识有所了解，否则会直接影响到学生能否顺利地完成实验方案设计。因此，需要教师在让学生开始设计之前，进行相关知识的复习巩固或知识介绍.作好铺垫.以保证课堂上的探究性实验教学的顺利实施。

       3.3在课堂教学中，依据教材内容实施探究性实验教学需要教师对探究内容进行适当控制。

      鼓励学生积极思维，自主寻找解决问题的方法是探究性实验教学的宗旨之一，但它在笔者所尝试的基于课堂、基于教材的探究性实验教学中可能会带来一些问题。例如:在分析影响光合作用的因素时，学生会提出温度、光和水等多种因素；分组设计实验方案过程中，各小组会“八仙过海、各显神通”，提出各种各样的实施方案。在目前的教学条件下，让每一种方案在课堂上都得以实施显然是不现实的。

        因此，笔者采用了“民主讨论”与“重点聚焦”相结合的方法，再选用其中少数实验设计方案进行课堂实施；同时指出各种方案在实验方案上的共性以及可行性，鼓励学生在课后继续其它方案的实施和其它课题的研究。

     通过探究试验让学生自己认真分析，得出问题结论。

      教师要指导学生会运用纵横比较进行分析，同中求异或异中求同，使学生从平常现象中发现平常东西，从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系，并得出结论。

      另外，要正确对待学生试验出现的偏差，在进行多项实验时，由于某种原因，学生实验结果可能与实验设想不一致，这时教师不要一概否认，而应引导学生从实验原理、取材、操作、步骤等方面去分析原因，寻找问题所在，排除干扰因素，从新进行实验，最终得出结论。

      以上是我在新课程下探究性实验教学中的一些粗浅认识和体会，不足之处，请批评指正。总之，愿更多的教师都能关注这一至关重要的领域，在教学实践中不断探索，不断总结，不断完善，使探究性教学能更好地发挥其应有的作用，为新课政下的教学锦上添花！