初中生物学提升科学探究素养的教学策略初探

张文超 李 倩

(北京市育英中学 北京 100036)

生物学教材中的实验，大多属于经典实验，操作流程规范、实验现象明显，并且经过检验和论证，是科学家进行科学探究的完美思维体现。这些经典实验的使用，如果仅仅是按要求让学生去观察实验现象并得出实验结论，就降低了其培养学生科学探究素养的价值。因此，在课堂教学中，教师可创造性使用教材中的经典实验，积极提供机会让学生亲自尝试实践过程，以提高学生的科学素养。

1 重设探究情境，体验探索过程

在“认识植物细胞结构”一节中，学生已经掌握了显微镜的使用。如果直接按教材上的步骤让学生观察植物细胞，就成了训练显微镜使用，而缺乏学生进一步观察、思考的引导和思维训练。怎样把实验改成探究活动呢？首先可设计激发学生探究欲望的学习情境： 请想办法去认识植物细胞的结构。以此开启探究模式，调动探究积极性。探究中学生会遇到很多问题： 如结构看不清楚。引导学生分析看不清的原因，根据原因寻找解决办法。教师在解决问题的过程中进行科学方法的渗透。引导的过程中要根据学生实际情况搭建台阶，让学生自己学会解决问题的方法： 染色法、质壁分离法、选择恰当放大倍数法、观察法、归纳法等。让学生在这个过程中，发现问题，思考、解决问题，给学生搭建台阶，让学生用“科学方法”逐步解决问题，体验探究过程，提升探究能力。学生观察出一种植物细胞结构后，会产生另一个想法： 其他植物细胞结构也这样吗？学生自主发现问题，教师提供充足的实验材料。学生处理实验材料制成临时装片，并用显微镜去观察，自主进行实践验证或推理论证，达成对植物细胞结构的认识。在这个过程中，学生每一步都在探索并思考新的问题及解决策略，不但掌握了生物学知识，也体验了科学探究的过程和乐趣。

2 开放探究过程，培养探究思维

在“观察鸟卵的结构”一节中，只要求学生进行探究，并不规定探究顺序，让学生自己决定，形成探究过程。有学生根据鸟卵结构图确定出从钝端向尖端观察的顺序；有学生根据日常生活经验直接推测观察顺序。教师可不评价方案好坏而是让学生把他们的不同方案进行现场演示，让全班进行比较分析，最后选到最优方案。结果一目了然： 这样的设计不束缚学生思路，而是让学生真正在培养中发现问题、学会思考和总结。学生通过试错，得到了正确答案、最优方案。演示的过程中，还可以优化实验操作，培养实验技能。

在“非生物因素对某种动物的影响”一节中，不限制学生的实验操作过程，然后再对实验结果进行整理，如果操作流程有误，可以把该小组实验结果当作好的分析素材，让学生对这组数据进行分析并查找原因。让学生更清楚地认识科学探究应注意的问题。实验结果理想的小组也需要分析其操作中是否有失误，是否如实记录等。

科学家在科学探究的过程中，也经历过无数次的失败，逐渐积累，最后获得成功。试错也是学习，故而从错误中认识科学探究也是非常重要的一环。将学生科学探究过程中的错误及时提取出来，分析问题及成因，能让学生不害怕失败，锻炼不轻言放弃的品质，提高学生探究素养。

3 优化探究步骤，提高探究素养

在“绿叶在光下制造有机物”的实验中，学生并不理解实验步骤设置的意义。简单靠教师讲解，学生也不能领悟其中的原理，于是笔者设计减少实验步骤，让学生做多组实验，再对实验结果进行分析，让学生领会每一步的作用。例如，减少酒精脱色步骤，结果看不出光照与黑暗处理部位产生淀粉的情况，反过来让学生分析原因，学生就很快发现酒精脱色的道理。再次请学生大胆推测用清水脱色可行吗？学生通过再次对比实验明确酒精脱色的道理。酒精脱色的原理不是教师直接告诉学生，而是让学生去摸索，通过小实验论证、分析出酒精脱色原理，使逻辑更为严密。让学生探究意识更强，同时提升探究能力。

4 适当补充实验，完善论证链条

在核心概念构建过程中，由于教材篇幅有限，并不是把概念建构的全部过程都完整展现。教材经典实验由于数量有限，导致生物理论部分论证不够完整，不连续。可以利用这些问题，适时补充一些探究实验，更利于核心概念建构。

例如，在“呼吸作用”的经典实验中： 并没有验证植物的呼吸作用消耗有机物，植物的呼吸作用产生水。

可以让学生想办法设计实验进行探究，创造探究情境，学生在探究解决问题的过程，展示探究思维，并用于解决问题。例如，为了验证植物的呼吸作用消耗有机物，学生设计了实验： ①萌发前种子烘干称干重；②等量种子萌发后烘干称干重。随后，进行数值比较得出植物的呼吸作用产生水；需要用到18O标记，学生通过查找文献实验数据进行分析，补充认知使核心概念构建更顺畅，提升科学探究能力和素养。