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Science and Technology Education

初中生科学探究能力提升的实验教学策略

作者

向星任

衡东县第六中学 湖南省衡阳市 421431

科学探究能力是指学生能够提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流的能力。在初中生物教学里,实验教学是培养学生科学探究能力的重要手段。初中生物课本里安排了不少实验内容,这些实验为培养学生科学探究能力提供了很好的资源和素材。不过在实际的实验教学当中,有些老师太看重知识的传授了,对学生科学探究能力的培养不够重视。这样一来,学生对实验提不起兴趣,探究能力自然也难以有效提高。

一、优化实验设计策略,奠定探究基础

初中生物教材中存在一些验证性实验,学生往往只需按照既定步骤机械操作。这种做法极大地压缩了学生自主探究的空间,对他们科学探究能力的培养极为不利。因此,老师有必要适当增加探究性实验的比例。

以“探究种子萌发的环境条件”实验为例,教材给出了基本思路,但老师可以引导学生进一步深入思考。除了教材提到的水分、温度、空气这几个因素,还有没有其他因素会影响种子萌发呢?像光照强度、土壤酸碱度等。鼓励学生自己设计实验去探究这些因素,这有助于培养他们的创新思维和独立探究能力。

合适的实验材料和方法,对提高实验效果和激发学生探究兴趣起着关键作用。老师要根据教学实际情况和学生的特点,对实验材料和方法进行改进。比如在“观察叶片的结构”实验中,教材使用的是菠菜叶,但菠菜叶比较薄,切片时容易碎,这增加了实验的难度。老师可以引导学生尝试使用蚕豆叶等其他植物叶片,蚕豆叶相对厚一些,切片时更容易操作,学生能更清晰地观察到叶片的结构。另外,切片方法也可以改进,比如使用双面刀片进行徒手切片,同时教给学生一些切片技巧,像刀片要锋利、切片动作要快等,这样可以提高切片成功率,让学生更顺利地完成实验,增强他们对实验的兴趣和信心。

二、强化问题引导策略,激发探究思维

问题引导是激发学生探究思维的关键方法。在初中生物实验教学中,老师巧妙运用问题,引领学生踏上科学探究之路。创设生动有趣的问题情境,是激发学生探究欲望的第一步。老师可以结合生活实际、有趣的自然现象等来创设情境,以此引发学生的认知冲突。

在“生物的遗传和变异”教学中,老师展示亲子间外貌差异明显的图片,像父亲是单眼皮,孩子却是双眼皮。之后提出问题:“为什么亲子间会有这样的差异?遗传和变异到底是怎么产生的?”这些问题和学生的生活息息相关,能迅速吸引他们的注意力,勾起他们的好奇心和求知欲,促使学生主动思考,积极投入到探究当中。

在实验过程中,设计层层递进的问题,能引导学生逐步深入探究。比如在“探究馒头在口腔中的变化”实验里,老师先问:“馒头在口腔里会有什么变化?”让学生观察实验现象,对馒头在口腔中的变化有个初步认识。接着问:“是什么因素导致馒头发生了这样的变化?”引导学生思考唾液、牙齿咀嚼和舌搅拌分别起到什么作用。最后再问:“要是改变其中一个因素,实验结果会怎样?”鼓励学生进行变量控制实验,深入探究各个因素对馒头在口腔中变化的影响。通过这一系列问题,学生的思维能不断深入。

此外,老师要鼓励学生大胆质疑,提出自己的问题和想法。在实验教学中,学生的想法常常新颖又有创意,即便提出的问题不太合理,老师也应该给予肯定和鼓励,保护好学生的探究热情。

三、组织合作探究策略,培养协作能力

小组合作是一种很好的学习方式,它能培养学生的团队协作精神和沟通能力。在生物实验教学中,老师要组织学生开展小组合作探究活动,让学生在合作中相互学习、相互启发,共同提升科学探究能力。

老师在分组时,要综合考虑学生的学习成绩、性格特点以及兴趣爱好等因素,确保每个小组的成员能够优势互补、相互配合。一般来说,每个小组安排4 到6 个人比较合适。

在小组合作探究活动中,老师要明确每个小组成员的分工,让每个学生都能参与到实验探究里。以“探究影响鼠妇分布的环境因素”的实验为例,可以安排部分学生去捕捉鼠妇,一些学生准备实验材料,还有学生负责记录实验数据。这样一来,每个学生都能发挥自己的长处,体验到探究的乐趣。

小组合作探究活动结束后,老师要组织学生开展交流和讨论。让学生分享自己的探究过程和结果,同时认真倾听他人的意见和建议。比如,老师可以让每个小组选出一名代表,向全班同学汇报本小组的实验探究情况,然后组织其他小组的同学进行提问和评价,以此促进学生之间的交流与合作。

四、完善评价体系策略,促进探究发展

评价内容要全面,要涉及学生实验设计、实验操作、实验态度、合作能力以及创新思维等多个方面。就拿评价实验设计来说,要考察它是否具备科学性、可行性和创新性。评价实验操作时,要看看学生的操作是否规范、熟练。评价实验态度,则要判断学生是否认真、严谨。

评价方式要多样化,采用教师评价、学生自评和学生互评相结合的方式。教师评价要做到客观公正,既要指出学生的优点,也要点明不足,还要给出具体的改进建议。学生自评能让他们自己回顾学习过程,发现问题。学生互评可以促进同学之间相互学习和交流。

教师要及时把评价结果反馈给学生,让学生清楚自己的学习状况,明确努力的方向。对于表现优秀的学生,要给予表扬和鼓励,激发他们继续探究的热情;对于表现不太理想的学生,要帮他们分析原因,制定改进措施,鼓励他们不断进步。

结论:提升初中生的科学探究能力可不是短时间内就能完成的,这是一个长期且系统的过程。在这个过程中,教师需要在实验教学中不断摸索、不断实践。通过实施以上的教学策略,能调动起学生的学习兴趣。同时,学生的协作能力也能在这些策略的实施中得到锻炼。大家在合作中相互学习、相互帮助,共同进步。另外,这些策略还能激发学生的创新精神,让他们敢于提出新想法、新观点。

参考文献:

[1]陈群.初中生物学实验教学中科学探究素养的培养策略[J].基础教育论坛, 2024(23).

[2]夏永波.提升初中生物课堂教学有效性策略探究[J].中文科技期刊数据库(全文版)教育科学, 2022(3):4.