对初中生物学科实验教学设计的几点思考

张杰

[摘 要]

实验既是生物课程的重要组成部分，同时也是激发学生学习生物课程的兴趣、学好生物课程的重要途径。做好初中生物教学设计要注意处理好教与学的关系，给学生多留点儿空间，重视学生的小组合作学习。

[关键词]

生物；实验；教学设计；思考

生物学是研究生物结构、功能、发生和发展规律以及生物与周围环境关系等的一门自然科学，由学科特性决定。实验既是生物课程的重要组成部分，同时也是激发学生学习生物课程的兴趣、学好生物课程的重要途径。但在现实中，由于学生实验经验所限，导致实验失败或学生不能在实验过程中始终保持一种探究兴趣等问题也不同程度影响了实验教学效果。因此，实施实验教学前，教师一份基于学情基础上的、开放性的、科学合理、结构严密的实验教学设计就显得尤为关键。在此，笔者结合多年教学实践体验，就如何做好初中生物实验教学设计谈几点思考。

一、实验教学设计要处理好教与学的关系

初中生物学科课时设置不多，但知识容量很大，涉及动手操作实验的内容占有相当的比重。学生需要通过实验来对书本知识进行进一步实验探究、验证并在实践中锻炼科学实验能力，培养实事求是的严谨精神，这就要求教师在实验教学设计过程中，对教学内容有深入的了解，对教学重点、难点有全面的把握，预见性地设置问题，并以问题为牵引，有效地处理好教与学的关系。如下面《用显微镜观察植物的细胞》（七年级上册）实验案例。

教师：展示课前准备好的生物材料如番茄、洋葱、黄瓜、黑藻等。

学生：探究这些生物材料的结构组成，在探究过程中表现出了强烈的兴趣和探究欲望，课堂气氛活跃。

教师：学会操作显微镜是为了使用它看到微观的生命世界，复习显微镜的使用方法，检测学生的操作，进行教学反馈，发现问题及时解决，并对学生进行指导、纠错、表扬。

学生：动手使用显微镜，随时对学生复习、巩固上节课的学习内容，为本节课做准备。

教师：示范洋葱临时装片的制作：擦→滴→取→展→盖→染→吸。

学生：模仿制作洋葱临时装片并观察洋葱表皮细胞。

本课实验培养学生使用显微镜的能力和动手制作装片的能力。实验中，学生把一个洋葱或者黄瓜直接放到显微镜下是看不到其内部结构的。学生经过辨析、思考后得出结论：观察的材料要薄而透明。从而进一步明确要先制成玻片标本方可观察。

制作临时装片并观察黄瓜表层的果肉细胞，观察叶表皮永久装片，每个阶段的实验过程是老师先讲实验操作的要领、做示范，然后学生再独立操作、观察。学生操作观察时老师巡回指导。一个阶段完成后，再进行下一个阶段，各个阶段都完成后，老师以随机问答的方式让学生说出观察到的实验现象，然后再做补充说明，帮助学生形成体系完整、逻辑严密的实验结论。在这里，我们可以看到，问题牵引下的分段实验不仅给学生提供独自操作的机会，培养了学生独自操作的能力，而且在老师的引导下，学生逐步学会观察实验现象并归纳总结得出结论。显然，教师合理处理教与学的关系，掌握适时、适度的“收放”技巧非常重要。

实际上，教师教学中的有的放矢常常还会促成意外的收获。也是上面提到的实验，在染色这一环节中，有的学生突发奇想，在第二步直接滴加碘液而不滴加清水，对比观察后发现其效果和加清水得出的结果没有差别。就是这小小的实验微创新让学生想象力大开，对于教师来说，在这开放性的课堂中所随机生成的资源是何其珍贵。

二、实验教学设计要给学生多留点空间

在生物实验教学过程中，教师要进一步创新教学模式，尽量多地把空间留给学生，营造一个良好的实验环境，使学生在相对长和稳定的时间、空间状态下充分发展想象思维，潜心实验、探究，养成科学学习的好习惯。如下面探究《鱼鳍在游泳中的作用》（八年级上册）实验案例。

课前要求各个小组自行制定探究计划，实验准备、操作、归纳、总结等均由学生自主完成，并力求计划切实可行、有创意。实验结束后学生们进行了如下交流。

1.具有环保的模型实验

把一个气球里面灌少量的水，充当鱼的身体；将饮料吸管一头插进气球，用橡皮筋扎紧气球颈部，饮料吸管的另一端折过来扎紧，再把剪成鱼尾鳍状的两个塑料片放在气球颈部两侧扎好，用钉书器钉好，在“尾鳍”的中央插一个刀片，这样一条模拟鱼就做好了。实验时，把“鱼”放在大一点的水盆中，用手指轻轻按住鱼的前部，再拨动刀片，“尾鳍”左右摆动就可以前进了。实验结论：尾鳍在鱼游泳时会产生前进的动力。这种方法虽然效果不理想，但是不伤害鱼，能保护鱼类资源。

2.活鱼捆绑实验

（1）先将鱼的胸鳍或腹鳍捆绑固定，可以看到鱼左右摆动不定，不能掌握平衡。结论是：胸鳍或腹鳍起平衡的作用，还有转换方向的作用。

（2）将背鳍捆绑，可以看到鱼会侧翻，不能直立，说明背鳍有平衡身体的作用。

（3）捆绑尾鳍，可以看到鱼向前运动很困难，说明尾鳍可以产生向前的动力，同时还可以确定方向。

3.剪掉各种鳍的实验

准备8条活的红鲤鱼备用实验。第一条剪掉两个胸鳍，第二条剪掉两个腹鳍，第三条剪掉一侧的胸鳍和腹鳍，第四条剪掉臀鳍，第五条剪掉尾鳍，第六条剪掉背鳍，第七条剪掉全部的鳍，第八条所有的鳍都不剪掉。观察8条鱼的各种游泳姿态、运动状况，各种鳍的作用一目了然，效果十分明显。结论与其他组是一样的，奇怪的是“没有鳍的鱼也可以游泳”。这种方法是学生自己想出来的，很有创意，令大家耳目一新。更令人惊奇的是，实验者向我们透露一个小秘密：剪掉的鱼鳍还可以重新再生。于是许多同学商量把这些鱼带回家，进行持续的观察实验。

良好的空间、充分的观察与实验过程，让每一位学生对实验都有了充分、深入的体验。这样，每一位学生就更理直气壮地参与讨论，发表各自见解，课堂气氛越来越活跃，形成的开放性实验假想结果也各有不同——“鱼鳍还可以长出来”“没有鳍的鱼也可以游泳”……强烈的求知欲望又吸引着学生主动将实验过程延伸到课后及生活中。

三、实验教学设计要重视学生的小组合作学习

开展小组合作学习，有利于师生间、学生间的情感沟通和信息交流，有利于思想的撞击和智慧火花的迸发；能够强化学生的主体意识和合作意识，激发学生潜在的创造力，鼓励学生从不同的角度去观察、思考问题，发展思维的发散性、求异性。学生通过动手操作、探索交流进行学习，真正成了教学活动的积极参与者。如下面探究《扦插材料的处理》（八年级下册）实验案例。

课前10天，教师根据学生的知识基础、兴趣爱好、学习能力、心理素质等把全班学生搭配成若干异质学习小组，一般4～6人为一组。教师提出实验任务，要求学生以小组为单位分别用不同的植物茎进行扦插活动，并对扦插材料进行处理，设计对照实验，进行小组交流，合作学习。

第一小组：取20支杨树带两个叶芽茎段，分成实验组和对照组。在实验组茎下端作斜向切口，对照组茎段的下方作水平切口，其他条件相同，上端都是水平切口，都留一片叶子，都用0.5%的高锰酸钾消毒，温度、土壤、光照等都相同。把两组都插入土壤中，经过观察，得出结论：实验组叶子很快回复正常，而对照组要晚些时间。结果与假设一致，切斜口容易成活。通过小组交流得出结论：茎的下方切成斜口，扩大了茎吸收水分和无机盐的面积，植物就容易成活。

第二小组：采用水插进行实验，选择柳树的枝条10只，实验组保留2片叶子，对照组不留叶子，其他条件相同。插在清水中浸没1/3处，得出的结论是：实验组提前生根且根长。通过小组交流学习得出结论：保留少量的叶子，有利于光合作用，促进枝条生根，但是光线不易过强，过强会影响成活。

第三小组：选择月季花枝条20支，10支实验组，10支对照组，实验组用0.5%的高锰酸钾消毒，对照组不消毒，分别扦插在土壤的浸出液中，浸没枝条的1/3处，其他条件相同。10天后发现实验组消毒处理的枝条长势良好，土壤浸出液中有很多土壤中的无机盐，有利于根吸收。未消毒的有腐烂现象，用高锰酸钾消毒的枝条有利于根的生长。

第四小组：选择“日本芦荟”的枝条和叶，叶平放在花盆中湿润的沙土上，茎插在潮湿的沙土中，10天后发现都成活了，说明有的植物也可以用叶繁殖，因为叶中含有丰富的营养物质，可以供叶和茎长出根。

带有竞争意味的、任务趋动式的实验，让学生们在实验过程中更加重视分工协作，提高实验效率，实验结束后的分组汇报也异常精彩，妙趣横生。

总之，教师加强实验教学设计的研究，不仅能够锻炼提高教学规划能力，促进自我专业成长，同时也是提高教学实效的有力保证。

[参 考 文 献]

[1]胡继飞，陈学梅.生物教育科研概论[M].杭州：浙江大学出版社，2005.

[2]傅道春.新课程中教师行为的变化[M].北京：首都师范大学出版社，2002.

（责任编辑：符 洁）