初中生物实验中隐性教学资源的挖掘和利用*

谭群霜 何英姿

以《初中生物课程标准》为依据，教师在实验教学中从分析实验原理出发引发学生探究，变固定实验为开放式实验；从生活实践出发，实现实验选题的多元化；善用实验中的错误资源，引导学生获得成功的体验。并结合具体的案例说明如何在生物实验中挖掘和利用隐性教学资源，培养学生的科学探究能力，让学生学到更丰富的生物知识和实验技能。

生物实验 隐性 探究 教学资源

《初中生物课程标准》中期望：“学生通过学习生物能够在学习能力、探究能力和解决问题能力方面有更好的发展，在合作精神、创新意识和责任感等方面得到提高。”生物学本身是一门实验性学科，生物实验是科学探究的主要途径，实验教学有利于促进发展学生的科学思维和探究能力。随着新课程改革的不断推进，生物教学更加重视培养学生的生物科学素养和综合素质，旨在让学生在生物实验探究中培养自己的探究能力，因此充分发挥每个生物实验的最大效益也应成为每个生物教师追求的目标。初中阶段的生物实验主要是以教师演示实验和学生分组实验两种方式呈现。一般的教学模式是：教师讲解教材实验，然后学生照着实验步骤完成相应的实验，之后小结讨论实验中获得的知识、方法，最后完成实验报告。其实，只要教师善于做一个有心人，就会发现教材里的许多生物实验中蕴含着丰富的、不为人注意的资源，即隐性资源，教师如能加以充分利用，不仅能在实验教学中激发学生学习生物的兴趣，理解科学的本质，培养学生的科学素养，还能让学生学会科学探究的方法，提高探究的能力。

一、从分析实验原理出发引发探究，变固定实验为开放式实验

生物学原理是生物教材知识高度的概括和应用，是教师设计实验的核心。在实验中教师可以引导学生从教材知识点和实验原理出发，鼓励学生大胆猜想，开发发散式思维设计实验；让学生多观察生活现象，多动手参与实验，从课堂探究延续到课外例题研究，通过理论知识联系实际生活，深化对课本知识的理解。

教师可以以生物课本实验为依据，抛开书本上的实验步骤和结果，变固定式实验为开放式实验，启发学生去设计实验，在实验中发现问题后进行探究性学习。教师可以开放实验对象的选材，按照学生的要求用多种对象，不拘泥于教材所提供的对象。如在七年级学习《观察花的结构》实验中，教师可以根据学生的喜好让其在课前自己准备，实验中学生们带来了百合、菊花、月季、康乃馨、玫瑰花、牵牛花等，学生在观察花的结构中不但落实了知识学习、能力操作，还对各种各样花的形态结构产生了浓厚的兴趣，丰富了知识，产生了探究意识。再如学习《观察种子的结构》实验，教师和学生一起课前准备种子，课堂中有玉米、花生、大豆、蓖麻、瓜子、稻谷等许多种子，学生根据自己喜好观察种子的结构，不但落实了教材实验的目标，而且学生对各种种子结构的差异及单子叶双子叶植物的特征差异产生了兴趣，教师可以安排有兴趣的学生课后在校园里尝试种植，观察单子叶和双子叶植物成长过程的变化，做好观察记录，结合教材分析原因。

教师还可以通过开放实验方法步骤来开发隐性资源，在实验开始前只讲明本次实验的目的和要求，让学生分组进行讨论和设计出具体的实验操作方法和步骤，教师做适当引导，开启学生的思维空间，然后指导学生通过动手实践来探究设计出的实验过程，丰富生物实验方法步骤，让学生在不断实践尝试的过程中生成更多的资源。教师须要求学生设计合理的实验过程，不必强调实验的结果非得与标准结果一致，因为实验中多种因素会影响实验的结果，对于不一致的实验结果要引导学生去深思和找出实验影响因素，生成新的资源。如在八年级学习《探究酒精对水蚤心率的影响》实验中，学生根据实验目的和要求分小组设计实验过程，有的小组实验结果是酒精浓度越高水蚤心率跳动越慢，有的小组实验结果是酒精浓度越高水蚤心率跳动越快，面对不一致的实验结果，教师先引导学生反思原因再进行接下来的实验。其中一个小组在进一步实验探究后发现高浓度的酒精使水蚤心率跳动减慢，而低浓度的酒精使水蚤心率跳动加快；另一个小组发现当高浓度的酒精作用于水蚤时，水蚤心脏反而越跳越慢，最终停止；还有一个小组发现水蚤心率先快后慢，最后心脏颤斗停止跳动。学生对高酒精浓度导致水蚤致死的现象和原因产生了浓厚的兴趣，教师要引导学生通过分析酒精对水蚤心率的影响转入到酒精对人类心脏的影响，开发出更多的新资源。

学生通过自主探究实验，不但学习主动性得到加强，更重要的是获得了科学探究的方法，认识了科学的本质特点，加深了对生物学知识的理解，培养了科学探究能力，还在实验中体验到实验成功的乐趣。

二、从生活实践出发引发探究，实现实验选题的多元化

生物学是自然科学的基础学科，在我们的生活中处处涉及生物及生命现象，选择研究课题的过程本身就是一个创造思维的过程。传统的以教材为基础、教师提出选题为主的实验课题模式已经不适合现在的开发实验教学资源模式，因此教师要和学生一起在实验中建立以学生的生活实践为出发点，师生相互讨论、共同参与的选题模式。其实只要教师有一双善于发现智慧的双眼和勤劳的双手，生物实验资源就信手拈来。一些家用物用、学生学习用品、废旧报纸和瓶罐、学生的儿童玩具、相关视频等都是很好的实验资源。如在《制作并观察植物细胞临时装片》实验中用到洋葱；在制作“空气尘埃测定板”时可以利用普通的纸板、凡士林等来探究并确定尘埃污染严重的地方；在探究《蚂蚁的社会行为》中可以让学生利用透明的废弃可乐瓶子、砂糖面包屑、玻璃板等生活物品；在《探究关于垃圾种类的降解》实验中可以用普通花盆、土壤、沙子及一些生活垃圾来引导学生探究哪些垃圾可以被自然降解，哪些不能被降解；在七年级学习《消化和吸收》中观察小肠的结构，可以在课前和学生一起利用不同颜色的纸板、直尺、剪刀、胶水等来制作小肠壁结构模型。

在课堂教学中如果教师善于结合学生生活实践，可以产生很多探究的课题，生成更多的资源。如在七年级第三单元《生物圈中的绿色植物》中讲授关于植物对环境的作用知识点时，有学生从《天气预报分析空气质量》中发现南宁首要污染物为可吸入颗粒物，他了解到道路两旁的植物绿化是减少这些污染物的第一道防线，因此他产生了用实验来比较不同植物的叶片对空气中粉尘吸附效果的想法，教师鼓励并指导其确立课题进行研究。

三、善用实验中的错误资源，引导学生获得成功的体验

《生物课程标准》指出，要求培养学生初步具有生物学实验操作的基本技能，一定的探究能力和实践能力，养成科学思维的习惯。生物实验对培养学生兴趣、加深掌握基本实验技能，培养学生的实验能力有着重要的作用。初中学生精力充沛、思维活跃、想象力丰富、好奇心强，在实验开始时难免迫不及待地动手操作，这样总是会犯一些小错误，教师要以一颗宽容的心态，将错就错、顺势利导地开发学生的错误资源，将学生的错误巧妙地向好的方面发展，帮助学生在活动中获得成功的体验。如在实验“观察洋葱表皮细胞”时，学生对显微镜非常感兴趣，有的学生在实验观察中拿整片的洋葱鳞叶片、自己的头发、手指甲等放到载物台上观察，笔者发现后没有立即纠正他们，观察几分钟后他们陆续求助笔者，“老师，里面一片漆黑，什么也观察不到”，“老师，我制作临时装片观察到洋葱表皮细胞，但是为什么放头发和指甲却怎么也看不到，显微镜不上放大一百倍吗，为什么还看不见”。笔者要求他们回归教材认真看，对比光学显微镜观察的材料要求和指甲头发的材料规格，他们最后归纳出结论：在光学显微镜下观察的必须是薄而透明的生物材料。再如在探究实验“馒头在口腔中的变化时”，教材要求是将3支试管放进37度温水中恒温预热，5～10分钟后拿出，再各加2滴碘液摇匀，观察并记录试管中的颜色变化。有的学生并不按照课本的步骤做，也得到一样的实验结果，他先在3支试管各加2滴碘液，再按课本中要求的分别加馒头碎屑和馒头后将3支试管放入37度温水中恒温水浴加热，也观察到了颜色变化。笔者在学生看似错误的操作中，思维得到了启发，学生的操作不但能观察到颜色变化，而且还有另外两个好处：一是自己可以根据颜色变化来把握恒温水浴加热时间，不一定非得按课本要求的再去估计唾液把淀粉完全转化为葡萄糖的时间；二是“将3支试管一起放入37度温水水浴恒温加热”的这段课堂时间被更有效地利用了，如果是课本的操作方式“恒温加热5～10分钟”这段时间学生只能等待，而现在学生的实验操作能够不断观察恒温过程中试管颜色的变化，还可以观察到完全变化所需要的时间。笔者对这个同学的做法加以表扬和鼓励，并且基于学生实验的启发，将此试验进行了修改。教师要善用实验中的错误操作，引导学生学会创新，学生的探究能力在实验中得到很好的培养。

在七年级实验“探究光对鼠妇生活的影响”中，同学们在实验开始前从校园里和野外扑捉来鼠妇，实验结束本应把鼠妇放回大自然，但是笔者发现有些男同学没有放生鼠妇，而是在虐待它们，有的学生拿笔尖去戳鼠妇，甚至在鼠妇受刺激缩成一团后把它们踩死。发现这些行为后笔者认为他们很没有爱心，于是找这几位学生进行谈心，询问他们这样做的原因，他们的回答是“鼠妇是害虫，放生危害稻谷，所有要消灭它们”，这让笔者很意外。为此在课堂上以“我们要不要消灭鼠妇”为题让学生讨论，注重在学生讨论中渗透爱护生态环境的情感教育，让学生以辩证的思维来看待事物，无论是鼠妇还是其他生物，都是食物链里重要的一节，包括人类在内的生物和环境都是辩证统一地生活在生物圈里，人为的制造缺少任何一种生物都会影响生态平衡，危害人类自身安全，所以我们要与自然界的其他动物和谐相处，爱护和保护动物，增强环保意识。经过这次讨论后，到八年级实验“观察蚯蚓的蠕动”中笔者就观察到学生很好地把蚯蚓放生回大自然中去。

心理学家盖耶曾经说过：“谁不考虑尝试错误，不允许学生犯错误，就将错过最富有成效的学习时刻”。生物实验本身是一种有序而不平静的课堂活动，学生的兴趣爱好、知识水平的差异再加上外界环境和教学课堂的变化因素，有时学生在实验中产生错误和错误的操作是不可避免的，但教师若不会利用是可惜的。所以教师要善于捕捉这些错误资源，必要时对教材进行深加工和再创造，用新的理念进行新的探索和实践。

生物实验教学资源丰富多样、无处不在、无时不生，随着生物课程改革的不断深入，教师要逐步提高对教学资源的认识，善于思考、勤快动手，不断增强挖掘实验中的教学资源的意识。根据教学实际情况，在实验教学中广开思路，发掘出更多具有适应性和针对性的实验资源，丰富教学内容，让学生学到更丰富的生物知识和实验技能。

【责任编辑 郭振玲】