初中生物六类探究性实验

初中生物六类探究性实验

教学难点分析及策略(定稿）作者: 党希修（地址：山东省沂水县黄山中学邮编：276420 ）

摘要：

生物教学中，探究性实验的教学是培养学生探究能力的重要途径之一，而实验教学是生物教学中比较难操作的地方，为了更好地培养学生的探究能力，为了让我们的探究性实验课能很好地进展，笔者根据实验难点的不同，将人教版初中生物教材中的探究性实验分为六类，对它们的教学难点进行分析并提供一些策略。这些策略来自笔者的课堂教学、同行们的建议和专家们的指导，实践证明这些策略有利于“教”，有利于“学”，使学生的探究能力得到了更好的提高。

关键词：

变量推理季节抽样模拟

正文：

探究能力的培养是初中生物教学的重要目标之一，而探究性实验的教学是培养学生探究能力的重要途径之一。大家都知道，实验教学是生物教学中比较难操作的地方，而有些探究性实验的操作更是难上加难。为了更好地培养学生的探究能力，为了让我们的探究性实验课能很好地进展，笔者现根据实验难点的不同，将人教版初中生物教材中的探究性实验分为六类，对它们的教学难点进行分析并提供一些策略，但愿能给大家带来一些帮助。

实验类型一：需要控制变量、设置对照的实验。

内容：1、探究光对鼠妇生活的影响（七年级上册）

2、探究种子萌发的环境条件（七年级上册）

3、探究绿叶在光下制造有机物（七年级上册）

4、探究二氧化碳是光合作用必须的原料（七年级上册）

5、探究馒头在口腔中的变化（七年级下册）

6、探究酸雨对生物的影响（七年级下册）

7、探究废电池对生物的影响（七年级下册）

8、探究菜青虫的取食行为（八年级上册）

9、检测不同环境中的细菌和真菌（八年级上册）

10、探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响（八年级下册）

难点分析：这是初中生物教材中最基本也是最重要的一类实验。这一类实验的突出特点是需要控制变量、设置对照，又叫对照实验，而这类实验的突出难点是“制定计划”，也就是设计实验方案，许多学生对设计实验方案望而却步，一个字：难。一个完整的方案包括材料用具和方法步骤，对于这一类实验，教师不宜将实验方案直接告诉学生，而应引导学生积极思考。

策略：探究光对鼠妇生活的影响，是学生接触到的第一个探究实验，本实验主要目的是为了让学生体验探究的一般过程，并体会控制变量和设置对照在实验中的重要性，教师在讲

授这节课时，可先不从鼠妇入手，从与学生生活更密切的实例入手，如：让学生先设计方案探究水对花的影响，学生很自然的想到：取两盆花，一盆浇水，一盆不浇水……，从而不自觉地做到了：控制变量和设置对照。探究种子萌发的环境条件，本实验实际上是三个对照实验，1号、3号、4号装置分别与2号形成对照，一个对照实验，存在一个变量，也只能得出一个结论，不能把这个实验简单地看成一个实验，这是教师上课时必须让学生明确的。探究绿叶在光下制造有机物，非常讲究实验的严密性，需要有较强的的逻辑推理能力，关于这一部分，笔者将在第二类实验里详细分析。探究二氧化碳是光合作用的原料，要让学生明确该实验的变量是二氧化碳，而不是氢氧化钠，氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳。探究馒头在口腔中的变化，与探究种子萌发的环境条件相似，实质也是探究了多个问题，牙齿的咀嚼、舌的搅拌以及唾液均对淀粉的消化起作用。探究酸雨对生物的影响，以探究酸雨对小鱼生存的影响为例，由于影响小鱼生存的因素很多，也就是说，导致小鱼死亡的原因不一定是水的酸碱度，因此，对于这样的实验，应设置重复组。探究废电池对生物的影响，要让学生明白不设置对照组是不行的，只用废电池浸出液去浇植物幼苗，不能说明幼苗不能正常生长的原因就是废电池浸出液造成的。探究菜青虫的取食行为，是一个较复杂的实验，教材中的七个“讨论和完善计划”题目，对于本实验是很有帮助的。检测不同环境中的细菌和真菌，许多同学设计实验时，只用了一组装置，其实那个没有打开盖一组作为对照组，证明培养皿中的细菌确实是空气中落下来的，而不是培养皿中原来就有的。探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响，需要配制不同浓度的酒精或烟草浸出液，不同浓度的酒精或烟草浸出液中水蚤的心率与清水的进行对照。

实验类型二：需要有严密的推理能力和分析问题能力的实验。

内容：1、探究植物对空气湿度的影响（七年级上册）

2、探究绿叶在光下制造有机物（七年级上册）

3、探究鸟适于飞行的特点（八年级上册）

4、证明细菌对植物遗体的分解作用（八年级上册）

难点分析：有些探究性实验需要有严密的推理和较强的分析问题的能力，否则，就不能设计出严密的实验方案，就不能对实验结果做出科学的推断，从而不能得出正确的结论。

策略：探究植物对空气的影响，主要是培养学生对数据的处理能力和分析能力，通过对数据的不同处理，既可以体现同一地点不同时间的空气湿度，又可以体现同一时间不同地点的空气湿度，坐标图在其中起着重要的作用。探究绿叶在光下制造有机物，教材更多的体现了“验证性实验”，但笔者认为，把这个实验作为探究性实验来上，对于提高学生的逻辑推理能力、分析问题能力等，都是非常有帮助的，让学生让尝试设计实验步骤，会使学生在推理、分析、讨论中不断完善自己的设计方案，真实地体验探究的过程，该实验中不做暗处理，就不能确定植物体中的淀粉是原来就有的，还是后来光合作用制造的，不进行脱色，就不能很好的观察颜色反应，不隔水加热，酒精的沸腾可能引发危险。探究鸟适于飞行的特点，需要有严密的推理能力，进而得出正确的结论，本实验充分证明了生物学中结构和功能相适应的观点。证明细菌对植物遗体的分解作用，是教材中的评价实验方案部分，三个方案，逻辑思维能力差的的学生，很难判断哪个方案更好，更不用说为什么不够好了，对于这样的问题，教师应让学生把握一个原则：控制变量、设置对照。需要指出的是，这一类型的实验最能锻炼学生的探究能力，在讲授这类实验时，教师不要怕耽误时间，不要将答案直接告诉学生，要多引导，多让学生发表自己的看法。

实验类型三：受季节影响较大的实验。

内容： 1、探究根的什么部位生长最快（七年级上册）

2、探究绿叶在光下制造有机物（七年级上册）

3、探究二氧化碳是光合作用必须的原料（七年级上册）

难点分析：这三个实验都是七年级上学期后半部分的学习内容，学习这些内容时，我们这个地方（山东省）已进入冬季，大多数植物生命活动大大减弱。因此，如果不采取一定的措施，这三个实验是很难完成的。

策略：我们不能因为季节的关系，该做的实验就不做了。笔者认为，针对不同的实验，可以选择不同的办法，例如，探究根的什么部位生长最快时，条件允许的话，可以将幼根放到恒温箱中。探究绿叶在光下制造有机物和探究二氧化碳是光合作用必须的原料，虽然不能在恒温箱中做实验，但可以选择耐寒的植物来做实验，如用冬葵来代替天竺葵。还可以将有关实验提到前面来讲，也就是趁着天还没有变冷，植物的生命活动还很旺盛时，去做这个实验，当然，要注意知识的联系，不能生硬、孤立的提到前面来。

实验类型四：需要抽样检测的实验。

内容：1、测定种子的发芽率（七年级上册）

2、采集和测算空气中的尘埃粒子（七年级下册）

难点分析：不能对检测对象逐一检测时，可以从检测对象总体中抽取少量个体作为样本，对样本进行检测的结果能够反应总体的情况，这就是抽样检测。这类实验的难点是“如何保证抽样检测的结果接近总体真实情况”。

策略：虽然初中生物中只有两个这样的实验，但这种探究问题的思维很重要。测定种子的发芽率，虽然是抽样检测，但要让学生明白为什么不能用三五粒种子测一下就行了，为什么不能人为的挑选个大的种子，本实验应取100粒种子为宜，为了减少偶然因素的影响，应重复测定1-2次。采集和测算空气中的尘埃粒子，不可能测算被测环境中的全部尘埃粒子，需要对被测环境进行抽样检测，在被测环境中放置三五个载玻片，但是，虽然每一个载玻片的面积很小，但要数出一个载玻片的全部尘埃粒子，也是非常困难的，这就用到五点取样法，我在讲授这节课时，跟学生说“我们要用五点取样法的五点取样法来采集和测算空气中的尘埃粒子”，即被测环境取五点和载玻片上取五点。

实验类型五：不能或不便实际完成需要模拟实验的实验。

内容：1、探究酸雨对生物的影响（七年级下册）

2、探究鱼鳍在游泳中的作用（八年级上册）

3、探究保护色的形成过程（八年级下册）

难点分析：模拟实验与直接实验法相比，它的优点是：（1）可以解决不能或不便用直接实验方法解决的难题;(2) 模拟实验将模拟实验结果类推到实验对象，以揭示有关的事实或规律，可以提高效率，节约资源、资金和时间。但这类实验的突出难点是“模拟”。

策略：对于这一类试验，教学目的并不仅仅限于实验本身，更重要的是要让学生学会这种探究问题的方法。探究酸雨对生物的影响，不方便用真实的酸雨去做实验，需要用醋和清水来配制模拟酸雨，配制时，PH值应控制在4左右，这需要醋和清水的比例要合适，这样才能“接近”酸雨。探究鱼鳍在游泳中的作用，需要制作实验模型，节约了成本，还减小了对小鱼的伤害，但模型的制作不是很简单:气球内加水要适量，躯干部和尾部的比例要适当，还要有较好是手艺，教师在讲授这节课时，让学生自己制作实验模型，亲自体验模拟实验的

探究过程。探究保护色的形成过程，道理看似很很简单，但具体操作起来特别是表格数据的分析是很有意义的，在讲授这节课时，一定要让学生亲自体验，让学生体会到保护色在觅食和逃避敌害中的作用。另外，我们既要让学生认同“模拟实验”，又要让学生认识模拟实验的不足。

实验类型六：可操作性不强的实验。

内容：对于这一类实验，不同地区、不同学校，不同教师，会有不同的看法，但不论哪位教师，都会感觉到有些实验的可操作性不强。

难点分析：所谓的“可操作性不强”，不是指实验本身不能做。一类是从学生的操作能力来看，个别实验学生很难完成；一类是受条件的限制，从实验需要的仪器材料或环境来看，因材料的不便或没有合适的环境条件，也可导致实验很难完成；还有一类不是学生没有能力做，也不是没有材料或合适的环境条件，而是教师自身的原因，有的教师自己就嫌这个实验太麻烦，不愿带领学生去做。

策略：对于学生很难完成的实验，我们教师不要急于求成。例如，探究酒精对水蚤心率的影响，这个实验在理论上比较简单，但操作起来相当麻烦，课堂上学生做起来显得比较乱。有许多细节值得注意和重视，如配制不同浓度的酒精、水蚤的选择、水蚤心脏的位置、心率的计数、实验组和对照组的设置，一只水蚤只能做两次实验，数据的分析等等，即便是不让学生动手做，只让学生知道注意哪些问题、应该怎样做，一节课的时间也不够用。因此，许多教师，在讲授这节课时，只是理论上讲解。笔者的观点是：一定不要嫌麻烦，不要怕耽误时间，就是花三节课的时间，也一定要做，讲上千遍，不如动手一遍。对于受实验材料或环境条件限制的实验，不同地区、不同学校有不同的情况，遇到这种情况，我有时自己或发动学生去制作试验材料，如测定某种食物中的能量时，学校实验室中没有实验用的“燃烧炉”，我就发动学生课下用空易拉罐制作，实验课上，学生用自己制的材料做实验，积极性很高，效果很好。对于那些确实无法完成的，用最后一招：下载相关实验视频给学生观看，这是在迫不得已的情况下才使用的，总之，我们要创造性地培养学生能力，完成教学目标。对于最后一类原因，这是教师受应试教育或其它因素的影响，不能很好地开展探究性实验课，这是生物教师的最大不负责任。比如，探究菜青虫的取食行为，我在网上看到许多人在抱怨这个实验，其实这个实验做起来真没有什么很困难的地方，唯一的特点就是这个实验跨时较长，要找菜青虫的卵，要对菜青虫的卵进行隔离饲养，需要几天的时间，而不是一节课就能完成。

最后，特别强调一点:探究性实验是培养学生探究能力的重要途径，在进行探究性实验教学时，我们教师要尽可能地让学生去参与，去动手，去思考、去推理、去分析，去发言、去讨论、去辩论、去完善，让学生体验探究的过程，享受成功的快乐。