本文摘要：科學探究是指根據問題的需要確立研究目標，應用所學知識，選擇適當儀器、藥品和材料，設計實驗去驗證或探索某一原理和現象的過程. 是學生積極主動獲取生物科學知識、領悟科學研究方法的有效手段之一，目的是把學生從照抄、照搬、照做的狀態引導為自主、獨立
科學探究是指根據問題的需要確立研究目標，應用所學知識，選擇適當儀器、藥品和材料，設計實驗去驗證或探索某一原理和現象的過程. 是學生積極主動獲取生物科學知識、領悟科學研究方法的有效手段之一，目的是把學生從照抄、照搬、照做的狀態引導為自主、獨立、創新的狀態。這需要教師在平常的教學中不斷領悟貫徹新的教學理念、新的教學方式，鼓勵和肯定學生的思維火花，為學生提供更多親自嘗試和實踐的機會，不斷放手讓學生在實踐中探究和發現新知，從而切實培養學生的創新意識、創新思維及實踐能力，全面提高學生的科學素養，為此我們從以下幾方面對初中生物課程中的科學探究進行了優化：
一、優化實驗材料，創新實驗方案。
實驗材料是否優質，實驗方案是否合理，直接影響了實驗教學的成功與否。教師應該創造性地“活用”教材，而不是“照搬”教材。例：探究“酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”，由于水蚤這種實驗材料不太好找，而且需要學生借助顯微鏡來進行觀察，學生操作有一定的難度，實驗誤差較大。因此我們在實驗室中選用易于飼養，對環境要求不是很苛刻的小魚來代替水蚤，探究“不同濃度的煙草浸出液對小魚呼吸頻率的影響”，并且一條小魚可以反復用來實驗，既方便學生操作又能使學生更形象直觀的觀察到實驗現象(鰓蓋的活動情況)。
實驗結束后通過電腦的數據統計，引導學生分析實驗數據并借助Excel工具繪制出曲線圖(在Excel中，選中平均值數據，選擇“插入”——圖表——折線圖，可以將數據實時轉化成折線圖表)。這樣可以提升學生對實驗數據的分析和解讀能力，提高學生綜合運用信息技術的能力，幫助學生得出正確的實驗結論。
通過探究煙草浸出液對小魚呼吸頻率的影響這一實驗，學生對“酒精或煙草浸出液對生物的影響”實驗的原理和現象有了一定的了解，在這個基礎上，再用水蚤進行相關的實驗，便于學生理解和操作。
二、明確實驗目的，創新探究目標
學生在明確實驗目的基礎上，教師可以給學生創造機會，讓學生扮演科學家的角色，制定自己的探究目標，去探究科學的奧秘，去提升自己的實踐能力，并在成功中享受到創造的喜悅。
實踐出真知。知識來源于生活，更要服務于生活。如：在探究種子萌發條件實驗中，結合農村學校的先天優勢，老師提出了幾個問題：農業生產中，為什么選擇春天播種?為什么要先松土再播種?為什么要雨后播種?結合這些生活實際，老師引導學生提出問題、作出假設，讓學生以小組為單位，發揮自己的想象力和創造力，自行設計實驗方案。其中有些方案雖然顯得幼稚和不成熟，甚至有很多錯誤，但我對他們自主探究的積極性仍然給予了高度評價，并與學生一起討論、分析、篩選了幾個可行性較強的方案，進行實驗操作和驗證。
在完成課本實驗內容的基礎上，有的學生好奇的問：為什么媽媽在生豆芽菜時，要用黑布遮光?為什么種子在無土壤的情況下也可萌發?在老師的引導下，學生作出了如下假設：“種子萌發與光無關”;“種子萌發不需要土壤”。在學生提出了新的設想后，老師引導學生就其中的一項假設自主設計實驗方案，然后小組研討，取長補短使之完善。下面是一組學生設計的一個比較好的實驗方案。
探究“陽光是不是種子萌發必需的外界條件”。學生準備了兩組種子萌發實驗的裝置，在其他條件都相同且適宜的情況下，一組裝置放在陽光下，另一組放在暗室中，用有、無陽光照射作對照，實驗結果就可以說明陽光對種子萌發是否有影響。如果我們只在陽光下做了種子萌發實驗，沒有做對照實驗，就不能更直觀、更充分地說明陽光是不是種子萌發必需的外界條件。
經過實際操作后，學生又在教師的指導下對實驗步驟和結果進行逐一分析，對其中發現的問題給予及時地糾正，從而使實驗結果更加科學可靠。
三、優化實驗設計，提高創新能力
我們在進行實驗設計時，盡量采取簡單易操作、形象直
觀便于觀察的方式進行實驗設計。例初二下冊“模擬動脈粥樣硬化對血液流動的影響”實驗，參照課本提供的實驗方案，通過課前教師實驗，我們發現漏斗和代替血液的清水顏色太過相似，使實驗中“血流情況”不明顯，失去了實驗的直觀性，并且在實驗中開始倒水的時間、燒杯傾斜的角度等有差異，這樣很容易產生實驗誤差，使實驗失去了它的真實性和有效性。后來經過反復琢磨我們對實驗裝置進行了如下改進：用紅墨水代替清水，在兩個漏斗下端各連接一段等長的膠皮管，用膠皮管夾夾住，在兩個漏斗內裝滿等量的水，同時松開夾子，觀察和比較兩個漏斗中的水分全部流盡所用時間的長短，來判斷動脈粥樣硬化對血液流動的影響。這樣可以有效減少人為因素造成的實驗誤差，使實驗更科學、準確、有效。
四、結合地方特色，開展創新實驗
任何一種生物都能生活在一定的環境中，結合本地的氣候和生態特點，因地制宜地組織和設計創新性實驗也是值得嘗試的。這不僅是對教學內容的實踐和檢驗，也是學生了解生活、體驗生活的重要環節。例如：到了春天，農村開始種花生，用心觀察就會發現，農民伯伯用塑料薄膜覆蓋播種。為什么要覆蓋薄膜?為什么有的用透明薄膜，有的用黑色不透明薄膜?兩種薄膜種植有什么區別?聯系種子萌發的環境條件，就可以開展“光對種子的萌發有無影響”的實驗。還可以結合光合作用的有關知識，來開展“光是光合作用不可缺少的條件”的實驗，引導學生實驗、分析“為什么透明的薄膜易長雜草，而黑色不透明的薄膜內不易長雜草”。
再如：每年的開春，農民伯伯開始栽種樹苗，為什么會選擇這個時候移栽樹苗?除了與溫度有關外，還有什么原因?老師可引導學生結合“蒸騰作用”的有關知識，開展“葉是蒸騰作用的主要器官嗎?”進行實驗。設置以葉為變量的對照實驗，讓學生通過實驗驗證了葉是蒸騰作用的主要器官，也明白了“移栽植物時，要選擇沒長出葉的時期移栽”的道理。通過以上實驗，學生不僅鞏固了課本上的理論知識，更極大地提高了運用所學知識分析問題、解決實際問題的能力，真正達到了學以致用的目的。
五、反思實驗結果，提高創新興趣
實驗可以有效地激發學生的興趣。科學探究活動或實驗教學中激發學生興趣很關鍵，學生在實踐過程中通過動手動腦，克服種種困難，最后獲得實驗成功，此時由學習成功的喜悅而產生的興趣和學習的愿望轉化為一種熱愛科學的素質和志向。
例如：探究光對蚯蚓分布影響的實驗，學生在實驗中觀察，看到蚯蚓的前端有個像指環一樣的結構，學生不知道這是什么結構，有什么作用。這時向學生說明是環帶，環帶與蚯蚓的生殖有關，又稱其為生殖帶。當學生觸摸到蚯蚓的腹面很粗糙和體壁有黏液，就覺得奇怪，接著提問：蚯蚓的腹面粗糙對它有什么作用?蚯蚓體壁的黏液干了對它有什么影響?學生不知道原因，就會表現出對問題的興趣，表現出探究的意愿。在此基礎上，教師引導學生對一個問題進行實驗設計和實施，在激發學生興趣的前提下，有效進行科學方法的訓練。
生物教學論文范例：新課改背景下初中生物課堂改革探析
創造性的對實驗材料、實驗方案進行優化改進，有利于教師把生物學核心素養的提升過程變得鮮活而真實，有助于激發學生的探知欲望，加深對學科知識的理解，讓學生感受到生物學知識就存在現實的生活之中，體悟到學習生物學會讓自己受益終生。
優化實驗結構，極大程度激發了學生學習生物學的興趣，有效提升了學生的探究實踐能力，讓學生思維迸發了創新的活力，全面提升了學生的學科素養，更重要的是，將學科學、愛科學的理念和意識根植于學生心中，具有非常重要的意義。
作者：肖永剛
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