指向科學(xué)探究的初中生物開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)課例研究

徐 焱

（福州時(shí)代中學(xué) 福建福州 350007）

1 指向科學(xué)探究的初中生物開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的提出

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)的過程。但是，目前在開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的中，仍然存在著一些不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究的現(xiàn)象。譬如，學(xué)生在教師灌輸式指導(dǎo)下或是參照教材中給出的實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作，雖然學(xué)生能順利完成實(shí)驗(yàn)探究，但無形中忽視了學(xué)生的思維差異、自我創(chuàng)造力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的培養(yǎng)，不利于學(xué)生科學(xué)探究的進(jìn)階性成長。接下來以“二氧化碳是光合作用必需的原料”的探究一節(jié)為課例，探討在開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作及創(chuàng)新能力。

2 指向科學(xué)探究的開放式試驗(yàn)教學(xué)過程

2.1 重視課前準(zhǔn)備，激發(fā)學(xué)生多元思考

開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重引導(dǎo)學(xué)生自主選擇并確定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。只要學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及所需材料是與課程相符并且合理，教師就要充分肯定學(xué)生。由于時(shí)間和空間的約束，教師無法在課堂完全開展“二氧化碳是光合作用必需的原料”的探究。為了打破這一限制，教師必須要在課前期做足準(zhǔn)備，如巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單（圖1），激發(fā)學(xué)生多元化、開放式思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

圖1 實(shí)驗(yàn)報(bào)告單

學(xué)生分為6個(gè)小組展開探究。教師課前分發(fā)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單給學(xué)生，鼓勵(lì)每組學(xué)生發(fā)揮各自團(tuán)隊(duì)的力量，根據(jù)本組的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置簡圖尋找不同的材料用具，并在課堂展示分享。各個(gè)學(xué)生小組課前準(zhǔn)備充分，設(shè)計(jì)各不相同，為開放的實(shí)驗(yàn)課堂埋下伏筆。

2.2 優(yōu)化課堂組織形式，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)精神

科學(xué)探究的最高素養(yǎng)水平為一系列的能力所組成，如觀察能力、提出問題的能力、制訂并實(shí)施方案的能力、獲取證據(jù)或數(shù)據(jù)的能力、表達(dá)和交流的能力等。教師組織課堂時(shí)，既需要關(guān)注到學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，又要考慮促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

課堂中，教師先組織6個(gè)實(shí)驗(yàn)組根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)裝置圖，利用課前準(zhǔn)備好的器材合作完成實(shí)驗(yàn)裝置的組裝。同時(shí)，由組長指定一名同學(xué)作為解說員留在本組對裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行解說，并安排其他5位同學(xué)作為觀察員帶著觀察員任務(wù)單（圖2）分散到其他5組進(jìn)行觀察:

圖2 觀察員任務(wù)單

①解說員負(fù)責(zé)將本組的實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)向來自其他5組的觀察員講解清楚，同時(shí)記錄下不同觀察員提出的建議；

②觀察員負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)該組實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，在給該組解說員提出改進(jìn)建議的同時(shí)，還主動將觀察的收獲帶回本組進(jìn)行匯報(bào)。

接下來，教師給6個(gè)實(shí)驗(yàn)小組一定的時(shí)間進(jìn)行討論和交流，結(jié)合其他組觀察員提出的建議以及本組觀察員外出觀察的收獲，重新分析本組裝置的合理性，并對本組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。教師請每組的組長向全班展示實(shí)驗(yàn)裝置、介紹實(shí)驗(yàn)方案。最終，全體學(xué)生在思維的碰撞及共同努力下主動查找不足，達(dá)成統(tǒng)一共識，形成了屬于自己的科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案。

在實(shí)驗(yàn)過程中通過設(shè)置“觀察員”，能夠起到以下作用:

①每一個(gè)小組除了解說員，其他5位觀察員都能夠分散到不同的組進(jìn)行觀察，了解其他5個(gè)組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)情況。這樣的安排可以讓每組都能得到最大化的信息交流和思維碰撞。

②本組的5位觀察員回歸至本組時(shí)，能夠?qū)⒆约旱挠^察的收獲反饋給本組同學(xué)。不同的觀察員所看所得都各不相同，從而為進(jìn)一步優(yōu)化自己本組的實(shí)驗(yàn)提供更加全面的參考依據(jù)。

而傳統(tǒng)的課堂組織形式中，每一實(shí)驗(yàn)組的成員僅僅管理本組實(shí)驗(yàn)，卻無從得知他人做法，學(xué)生只能埋頭苦做，教師也由于課堂時(shí)間局限常常無法面面俱到地評價(jià)每組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本節(jié)課通過在實(shí)驗(yàn)過程中設(shè)置解說員和觀察員，增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的互動參與性，真正地讓學(xué)生各負(fù)其責(zé)。學(xué)生在課堂活動中感受到主動探究的樂趣，增強(qiáng)了自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)合理性。由此本次開放性實(shí)驗(yàn)課堂組織為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了靈動的實(shí)驗(yàn)課堂，突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)局限，實(shí)現(xiàn)了全員參與，讓每一個(gè)學(xué)生在課堂中的探究積極性得到充分調(diào)動，學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)精神也得到了有效培養(yǎng)。

2.3 實(shí)施科學(xué)評價(jià)，樹立探究信心

探究精神是人類進(jìn)步的階梯，教師對學(xué)生探究學(xué)習(xí)所進(jìn)行的評價(jià)關(guān)系到學(xué)生的探究信心，更關(guān)系到學(xué)生探究精神的持續(xù)性培養(yǎng)。傳統(tǒng)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)無論在于書面表達(dá)或是實(shí)驗(yàn)操作，都更加看重評價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)。而教師負(fù)責(zé)“一錘定音”，此種總結(jié)性的單一評價(jià)方式，往往無法給學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)形成激勵(lì)，更無法全面反映學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)?zāi)芰皡⑴c度。學(xué)生長期處在這種過于被動的課堂地位中，自然不利于探究精神的培養(yǎng)。因此通過運(yùn)用開放性教學(xué)實(shí)驗(yàn)評價(jià)，立足充分挖掘?qū)W生潛能的主要目標(biāo)，能夠綜合評價(jià)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。本節(jié)課通過在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置觀察員，并讓觀察員對所觀察的組給出友情提醒，學(xué)生容易接受。此種開放式的生生評價(jià)更有親和力，更能夠讓不同的觀察員立足不同的觀察視角，給出更加全面的評價(jià)，讓學(xué)生全面客觀地認(rèn)識到自身實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不足，彌補(bǔ)了只由教師評價(jià)的局限性，也有助于學(xué)生樹立探究信心，讓學(xué)生更加積極地體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。

3 教學(xué)反思

本節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課通過開放式的教學(xué)策略，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究方面取得了一定的效果，把開放式教學(xué)真正落地在每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，從課前的指導(dǎo)學(xué)生多元化準(zhǔn)備，到課堂中靈動的組織形式，都較大限度地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，有效促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，師生、生生關(guān)系也更加平等、融洽。特別是在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置觀察員，讓學(xué)生之間更好地合作交流互相溝通，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)以及解決問題的基本能力。與此同時(shí)，還可以推動學(xué)生完善學(xué)習(xí)方式，充分培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)創(chuàng)性與多變性。生生互評的綜合評價(jià)方式，也能夠讓學(xué)生更加主動的探索知識，有助于全面養(yǎng)成科學(xué)素養(yǎng)。

課例中也存在需要思考的地方。例如，沒能給學(xué)生留下課后思考的開放性問題，課堂的延伸性還不夠。隨著新課改的不斷深入推進(jìn)，開放式教學(xué)必將有廣闊的發(fā)展空間，希望今后能將開放式教學(xué)在更多的探究實(shí)驗(yàn)課中得以嘗試，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)和能力。