1、1在初中生物探究实验中培养学生的问题意识泉州市培元中学 关芬芬生物新课程对学生科学探究能力的培养极为重视，探究性实验强调科学探究的过程和 方法，在探究的背景下，培养学生的提出问题和解决问题的能力。爱因斯坦曾经指出：“提出一个问题比解决一个问题更重要” ，因为解决一个问题也许仅是一个实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力。初中学生在小学科学课的学习中已涉及到探究实验，但基本上是由老师包办提出问题这一环节，并告诉学生探究的步骤，主要是让学生体会探究过程。有些小学因师资、设备及学校重视程度不够等原因，科学课质量不能保证，这就造成了许多学生缺乏问题意
2、识，提不出问题，无法辨析问题的价值，即使是很多考试成绩好的学生，也同样提不出有价值的问题。因此如何在初中阶段，通过生物探究实验培养学生主动提出问题的能力就显得特别有研究意义了。根据研究资料表明：初中阶段学生学习习惯的可塑性较大。因此，培养学生善于发现问题、养成不断探求的科学精神，是初中生物教学应该实现的目标，这也符合义务教育阶段生物课程标准提倡的“提高学生生物科学素养”的基本理念。北师大版生物七年级上册教科书设置了 62 项不同的实验活动，其中完整的探究活动 13 项，侧重于培养某方面探究能力的活动 34 项，课外建议活动 15 项，面对如此丰富的教学资源，该如何充分、有效地利用？我们经过一段
3、时间的实践研究，认为在进行探究实验中设置适宜问题情境、增加背景知识、建立合理的教学模式等措施，能有效的提高学生在探究实验中的问题意识。本文以北师大版生物七年级上册教学实例来阐述这一观点。一、巧妙设置问题情景可以激发学生问题意识 根据“情境问题”教学法的基本模式见图 1，在该模式的四个环节中，创设生物图 1 “情境问题”教学法的基本模式学习情境是前提，它对引导学生开展生物探究起着思维导向、激发动机的作用；提出问题是重点，这是在生物教学中培养学生问题意识与创新能力的有效切入点。目前，我们2课题研究主要是通过探究实验来解决第一个环节到第二个环节的过程问题，目的是通过学生对老师所设置的生物情境进行深入
4、细致的观察、分析，培养学生的观察能力与直觉思维能力；让学生针对所观察的对象提出相关的生物问题，激发学生提出问题的热情。教学实例 1。以泉州市培元中学和实验中学 2010 年秋季入学的初一年新生为研究对象，随机选择七个班级为实验组班级，另外七个班级为对照组班级。以细胞通过分裂而增值中“细胞体积为什么这么小”这一探究问题作为研究载体。实验班级的教学方法是：先展示一个 4 立方厘米的小球，然后告诉学生：人体最大的细胞只有它的百万分之一，其余的细胞会更小。以实物情境展示激起了学生莫大的兴趣，有的同学说：“我们现在还小，等长大了，细胞自然就跟着大起来了，所以没有什么好奇怪的” ；有的同学说：他看过的资料
5、中有个观点说无论体型大或者体型小的生物，实际上细胞大小都差不多。针对这二个完全不同的观点，有的同学支持前者、有的支持后者。于是教师点拨学生必须寻找证据来说服对方。很快，学生根据书本第 50 页的介绍，得出了一致的结论：身体大小与细胞大小并没有必然的联系。大人与小孩相比，主要在于细胞的数量多，而细胞的体积并没有多大差别。此时，有几个学生按捺不住了，提出了细胞体积为什么这么小？难道大细胞有什么不利？通过前面的情境铺垫，提出这样问题就显得“水到渠成”了。学生尝试通过观察、分析、自己提出问题，极大激发了探究生物学知识的兴趣。为了解决“细胞体积为什么这么小？难道大细胞有什么不利？”这一个问题，接着开展探
6、究实验，利用模型实验法，用四个不同大小的正方体模型代替细胞，让学生分别计算出不同体积的小方块的表面积和体积，然后进行比较，得出体积小的细胞，其表面积相对较大，有利于物质交换。于是原本属于比较难以理解的微观知识问题，通过这样的探究活动得到了圆满的解决。对照组班级的教学方法是：按照传统教学方式直接给出问题：细胞体积为什么那么小？让学生思考后回答，这样学生的学习热情没有被调动起来，思路也局限于老师提出的问题，虽然最后也搞清楚了细胞为什么那么小，但是学生的提问能力没有得到锻炼。反思这一堂课教学，不同教学策略所激发的学生对事物的质疑能力表现是不相同。通过巧设问题情景，激发学生问题意识，让学生主动提出问题
7、，而后引导他们解决问题的教学效果，要比老师直接抛出问题学生思考得出结论的好。本堂课教学中，实验班的学生还提出了一些比较有意思的问题，如：小细胞到底有什么好处？相对表面3积大为什么就比较有利？细胞分裂是怎么样进行的？细胞会不会无限的分裂？等一系列问题。这些问题都是学生在讨论中提出的，解决了这些生物学问题，这一节课的教学目标也就可以圆满达成了。而对照组班级的学生在提出问题这一环节上没有特别的表现。二、适当增加背景知识可以提高学生提出问题的质量问题的质量决定学习的质量。因此课堂教学中实现问题优化设置是很关键的，加一个问号不等于提出一个问题，提高学生所提出的问题的质量，需要为学生提供一定的知识背景，有
8、利于提高问题的针对性和准确性。 教学实例 2。以泉州市培元中学和晋江市松熹中学 2010 年秋季入学的初一年新生为研究对象，分别随机抽取 7 个班级进行增加背景知识的实验，另外其他班级作为对照组。经过一年的跟踪，收集学生在不同探究实验活动中的表现，科学分析、评价学生提出问题的质量，寻找有效的提高问题质量的教学策略。开展探究环境因素对霉菌生活的影响的活动中，学生还没有系统了解科学探究的一般方法、步骤及注意事项。课堂教学时，实验班先利用 10 分钟的时间，有针对性地介绍科学探究的一般方法，步骤及注意事项。学生掌握了关于科学探究过程的背景知识后，在教科书的提示下，约 45%-50%的同学能较准确地提
9、出问题。例如：温度会影响霉菌的生活吗？湿度会影响霉菌的生活吗？哪些物品容易长出霉菌？我们选择什么材料来做实验？怎么样创造“低温环境”与“高温环境”？等等与探究实验有关的问题。对照组班级的大部分学生进行该实验时，均感到无从下手，尤其是农村中学，学生很难从教科书中提取有效信息，完成提出问题。虽有 15%-20%的同学能提出问题，但是问题的质量较差。探究唾液对淀粉的消化作用实验中，对照班的学生提出问题时，约 40%的学生认为齿和舌具有化学消化作用，提出的问题就出现了严重的偏差。实验班的同学在实验前，学习了有关齿和舌在食物消化中的作用等相关背景知识，问题的提出和假设的正确率达 80%左右。由此可见，在
10、探究实验前，应尽量安排出一部分时间给学生增加相关的背景知识，或者事先让他们自己去查找有关资料，这样能有效地促进学生提出问题，提高学生提出问题的质量，同时也树立了他们的自信心，让提出问题不再是一项“艰巨”的任务。三、建立合理的教学模式可以持续激发学生的问题意识4生物课程理念提倡从学生的实际出发，允许学生探究自己感兴趣的问题。教材也提供很多探究实验的机会。初中生比较活泼，比较愿意表达出自己真实的想法。课堂上采用：问答再问再答的模式，对于初中学生来说是比较可行。一般采用全班分为两大组、或分四组、或分若干探究小组，通过激烈的师生、生生互问互答，常常能擦出智慧的火花，这样有利于学生保持提出问题的热情，让
11、学生在愉悦的学习氛围中获得知识。教学实例 3。在开展探究影响鼠妇分布的环境因素活动之前，学生捕捉鼠妇的过程充满乐趣和问题。大部分小组都反馈了在花盆下，阴暗的墙角，久未移动的砖头下，可以找到鼠妇，这说明了鼠妇喜欢生活在潮湿、阴暗、适宜的温度的环境中。其中 Y 同学提出，她们小组还没有找到鼠妇，原来很巧的是她们组的几个同学都是刚搬新家，住在高层的楼房里，楼下的绿化也是新的，找了好几次都没有抓到鼠妇。这时，班上的同学们就积极开动脑筋、想办法。最后她们采纳了 L 同学的建议，将一块旧毛巾弄湿了，放在楼下绿化带较阴湿的地方，过两天，果然也抓到了好几只鼠妇。可是，看着矿泉水瓶里的鼠妇，X 同学提出了一个值
12、得大家重视的问题，怎么饲养鼠妇？它们已经几天没有吃东西了，会不会死掉啊！生物兴趣小组的同学立马行动，查找资料得知：鼠妇以腐朽的树叶、草、树根为食，就分头去寻找杂草、落叶。通过实践证实鼠妇确实喜欢吃，还到其他班级推广这一经验。 课堂上开展探究影响鼠妇分布的环境因素活动时，各组学生依据自己已有的知识，预设了很多能影响鼠妇生活的环境因素，如温度、土质、颜色、气味、阳光等。大家根据探究实验原则，选择自己最感兴趣的一项因素来设计实验。交流、汇报实验结果时，教师引导他们对其他组的探究活动提出质疑。 例如：当探究温度因素的小组汇报后，有的同学就提出：你们的实验设计虽然能说明鼠妇生活的适宜温度是 20C-25
13、C，但是在实验中出现了被烫死和冻死的鼠妇，我们应该爱惜生命，能不能对实验设计进行改进，不让参加实验的鼠妇失去生命。于是大家为了解决这一问题展开了讨论，一致认同对温度特别敏感的鼠妇只能在一定的温度区间进行实验，否则容易造成鼠妇的死亡。当探究土壤因素的小组汇报后，有学生提出质疑：你们怎么知道土壤是酸性土或碱性土？望着学生勇于探究求索的脸庞，笔者感到他们在质疑中尝试了倾听、观察、表达和思5考，在提出问题与解决问题的过程中体验了成功，增强了自信，也增加了对生物学习的热情。教师对提出问题的同学进行表扬、赞许的同时，对于那些提出的问题不甚合理或者价值不高的，也适当给予肯定其勇于提出问题的态度，从而保护他们今后继续提问的积极性。我们借助课题研究的平台，以探究实验为载体，通过课堂教学实践，证实了我们的研究是有效的，学生的问题意识明显增强，问题的质量也有明显提高。今后我们还想从问题的合理性，科学性、创新性等入手，进行全方位的研究，由问题解决新问题再解决，不断将学习向更高层次推进，促进学生提高学习效率，从而真正实现“学会学习”。联系地址：泉州市新华路培元中学 电话：13599747498电子邮箱： 邮政编码:362000
