谈生物实验探究中的细节处理

摘 要：在特定的教学环境下，教学细节具有独立的教学价值和意义。实验探究中，教师对实验细节的合理把握和适时调控，是提升实验教学有效性的关键所在。

关键词：实验探究；细节处理；有效教学

教学行为是由一个个微小的教学细节如珍珠般串联而成的。“泰山不拒细壤，故能成其高；江海不择细流，故能就其深。”在特定的教学环境下，这些细节具有独立的教学价值和意义。实验探究是新课程倡导的生物教学的主要方式，一个规范、完整的实验探究综合了提出问题、做出假设、设计方案、从事实验等一系列技能，是提高学生生物学素养的主要载体。在实验探究中，教师对实验细节的合理把握和适时调控，是提升教学有效性的关键所在。本文以苏科版《生物学》教材中安排的实验为例，从实验方案的设计、实验过程的把握、实验结论的获得三方面谈谈实验细节的处理问题。

一、 推敲预设细节 实验方案更为合理

凡事预则立，不预则废。“课堂教学是一种有目的的、有意识的教育活动，预设是课堂教学的基本特性，是保证教学质量的基本要求。”[1]这种预设就是教学的一种方案，通常以教案或教学设计这样的文本体现出来。一般来说，教材提供的实验大多有比较完整的设计方案，预设的目标为有效实施实验教学提供了保障，具有普遍的价值。但教学毕竟是一项复杂的活动，教材安排的实验只是根据一般情况为教与学提供一种思路或设计方案，并不能完全满足个性化教学的需求。这就需要教师树立“用教材教”的观念，在细节方面仔细推敲，再次充分预设，以保证实验方案的科学性、合理性，促成教学效益的最大化。

例如，七年级上册“绿色植物生长需要水和无机盐” [2]一节中，设置了“探究无机盐对植物生长发育的作用”的实验。教材通过植物在土壤浸出液中和无土栽培培养液中能够正常生长，在蒸馏水中不能正常生长的对照实验，来说明土壤浸出液和无土栽培培养液中含有植物生活必需的营养物质；然后通过蒸发三种试剂的方式来检验无机盐。由此推论，植物的根从土壤溶液里吸收无机盐，才能维持正常的生活，同时解释海尔蒙特实验中，土壤减少的物质就是无机盐。整个实验方案，试图以实证的方式告诉学生：无机盐能调节植物体的生命活动，无机盐是植物体的“建筑材料”。不过，这里存在认知的“漏洞”，学生会产生这样的疑问：植物体内是否真有无机盐呢？教学中，可以通过增设一个小实验来证明：灼烧部分植物体，把灰烬溶于蒸馏水后过滤，蒸发滤液，得到结晶物质——无机盐。这样，就会形成一个完整的证据链：无机盐是客观存在的；在土壤溶液里有无机盐存在；在植物体内也有无机盐存在；植物体内的无机盐来源于土壤溶液；无机盐对植物的生长发育有重要作用。

教师不仅是教学活动的组织者和实施者，而且是教学内容的研究者和开发者。实验内容的适度拓展，使得实验方案的设计比原来更加科学严密，也更加符合学生的认知规律。这样，基于一系列实验事实，经严密的分析和推理、抽象和概括，就能建构一个完整的认知框架。同时，也可以科学地证明海尔蒙特实验中，土壤中减少的物质的确是无机盐。

二、 捕捉生成细节 实验过程更为灵动

教学是一个发展的、生成的过程，生成性是新课程课堂基本的价值追求。教学实践中，不管教师预先的设计有多么巧妙、周到，意想不到的变化总会打破原有的设计思路，此时不应拘泥于预先设定的固定不变的程式，“需要开放地纳入直接经验和弹性灵活的成分，教学目标必须潜在和开放地接纳始料未及的体验。……要鼓励师生互动中的即兴创造，超越目标预定的要求”[3]。实验探究是一种更为开放的教学场景，经常会出现事前没有预料到的偶发事件。在生成性理念的观照下，教师要牢固树立动态生成的意识，运用自身的教学经验和教育智慧，敏锐捕捉这些偶发事件，并深入发掘细节中蕴藏的教育资源，在交往、互动过程中实现师生的共同发展。

例如，八年级下册“人体的运动”一节教学中[4]，观察完长骨的结构后，教师让学生尝试能否将其折断。预设的情形是学生折不断，从而体验到“骨具有很强的抗压力”这一特性。由于实验用的长骨比较细长，一位学生竟把长骨给折断了。面对意外，教师灵机一动，把问题抛给了学生：“为什么他能折断长骨？”学生马上回答说：“是因为这位同学力气大，超过了这根长骨所能承受的范围。”“这不就是骨折吗？”教师顺势拿起折断的长骨，重新演示了一下。看到教师的即兴表演，学生会心一笑，随即有几位学生说自己曾经骨折过。“骨折后有什么感觉？后来是怎么处理的？为什么会痊愈？”在教师的连续追问下，学生你一言我一句：“感觉疼是因为骨的断裂面比较锋利，刺到了骨膜内的神经。”“石膏固定后，骨会自然愈合，是因为骨膜内的成骨细胞具有再生能力。”“还有，骨膜内有血管，在再生过程中起到营养的作用。”这样，长骨结构的知识都纳入到了问题解决过程中。

课堂是一个开放的环境，教学过程中的不确定性和非预期性因素是始终客观存在的。一次生成性细节的捕获，使课堂呈现了一幅跌宕起伏、柳暗花明的美丽图景，在充满激情的师生互动过程中，学生自觉运用已有知识经验解决了实际问题，相关概念在润物细无声中得以进一步巩固和深化，收获了意料之外的惊喜。

三、 关注观察细节 实验结论更为科学

实验探究的主要目的在于，学生通过对实验中获得的数据以及对观察所做出的记录进行对比、分析、推理、判断，进而揭示出实验对象之间的内在关系，得出正确的实验结论，最终获得科学知识。也就是说，在实验中科学观察能搜集科学事实，获得感性材料，逻辑思辨能得出实验结论，达成理性认知。显然，观察是否客观、全面，决定了结论的可靠程度。达尔文曾说：“我既没有突出的理解能力，也没有过人的机智，只是在观察那稍纵即逝的事物，并对其进行细致的观察的能力上，我可能是在众人之上的。”实验中有许多细节看似微不足道，实则对实验结果会产生重要影响。因此，在实验中教师需要培养学生良好的观察习惯，提高观察的能力，不仅要让学生善于抓住明显的实验现象，还要善于引导学生对细节进行细致观察，从中发现细微的变化，在获得充分事实的基础上，得出更为科学的结论，从而提高学生对科学概念的认知程度。

例如，植物的蒸腾作用是一个经典实验[5]，其目的是要求学生通过一组对照实验明确植物体内的水分主要是经过叶片散发出来的，从而使学生对植物的蒸腾作用有直观的认识，有助于学生理解蒸腾作用的概念和意义。一般的教学策略是，教师引导学生观察实验现象（保留叶片的一组塑料袋内壁上有大量水珠，锥形瓶内液面明显下降），然后在对实验现象的分析过程中建构相应概念。这样的教学，从现象到结论，从感性到理性，确实符合教学规律，似乎无懈可击。但从反馈的结果来看，有相当一部分学生对“蒸腾作用”这一概念产生了片面认识，认为蒸腾作用只发生在叶片部位。这样的结果，和观察的不全面、不细致有很大关系。教师一般只会引导学生着重观察保留叶片一组的实验现象，常常忽视去掉叶片一组的细微变化现象。为避免这一片面认识，教学中可以做如下处理：在初步形成概念后，教师可以引导学生反思，定义中为什么不描述成“从叶片内散失到叶片外”？学生做出猜测，有可能植物体的其他部位也可以进行蒸腾作用。这样，把学生关注的焦点再次引向实验本身，仔细观察去掉叶片一组的实验现象，学生发现塑料袋壁上也有少量水珠，只不过非常细小，不易察觉，容器内液面也是略微下降。这就是说，经植物的茎也可以散失水分，叶只不过是蒸腾作用的主要部位。

全面观察实验现象，充分获取科学事实，是实验探究成功的关键。案例中，正因为细致的科学观察与缜密的理性思考相结合，建构的概念才是科学的、完整的，对概念的理解也是全面、深刻的。实际上，对照实验的创设，有利于学生通过比较事物的差异，更好地发现实验现象的细微之处，也有利于学生在充分感知的基础上，探究某种因素与实验对象的关系，把握现象背后的本质所在。

教学中，细节犹如跳跃的音符，充盈着灵动的智慧。在实验探究中，对细节的处理折射出教师的教学理念和教学风格，蕴含着教师的文化底蕴和人格魅力。教学永远是一门遗憾的艺术，也许我们无法让每一堂课都完美无瑕，但可以在细节处理方面做到精致打磨、真实有效。

参考文献：

[1]余文森.有效教学十讲 [M].上海：华东师范大学出版社，2009：48.

[2]姚国平.基于概念建构的生物学实验二次开发举隅[J]. 中学生物教学，2015（11）：10-11.

[3]余文森.论教学中的预设与生成[J]. 课程·教材·教法，2007（5）：20.

[4]姚国平.巧用课程资源，活化概念教学[J]. 中学生物教学，2014（4）：28-30.

[5]姚国平.合理搭建实验支架 有效形成生物学概念[J]. 中学政治及其他各科教与学，2015（12）：54-56.