文| 劉志堅

在傳統(tǒng)的生物學(xué)教學(xué)中，學(xué)生往往被動接受知識，缺乏獨立思考和探究的能力。為了改變這一現(xiàn)狀，探究式學(xué)習(xí)逐漸受到重視。探究式學(xué)習(xí)作為一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科學(xué)素養(yǎng)，通過引導(dǎo)學(xué)生主動參與、動手實踐，促進學(xué)生對生物學(xué)知識的理解和掌握。然而，如何有效地實施探究式學(xué)習(xí)，仍需不斷探索和實踐。本文以濟南版七年級上冊“生物學(xué)的探究方法”一節(jié)為例，探討探究式學(xué)習(xí)在初中生物學(xué)教學(xué)中的實踐并進行反思。通過對實際案例的分析，期望為初中生物學(xué)教學(xué)提供一種新的思路和方法，促進學(xué)生科學(xué)探究能力的提升。

【案例呈現(xiàn)】

◆教學(xué)內(nèi)容：濟南版生物學(xué)七年級上冊第一單元第一章第三節(jié)“生物學(xué)的探究方法”。

◆教材分析：本節(jié)課在初中生物學(xué)課程中占據(jù)著重要的地位，它以經(jīng)典實驗“巴斯德實驗”為核心，引領(lǐng)學(xué)生首次全面接觸“科學(xué)探究”這一主題。這個實驗不僅包含科學(xué)的實驗思想，還有巧妙的實驗設(shè)計方法，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和能力的良好載體。

◆學(xué)情分析：本節(jié)課的教學(xué)對象是七年級的學(xué)生，他們剛剛接觸生物學(xué)，對生物學(xué)的研究方法和實驗設(shè)計還比較陌生。因此，在教學(xué)過程中，教師需要注重學(xué)生對生物學(xué)研究方法的認知和理解，并通過實驗操作，幫助學(xué)生掌握基本的研究方法和實驗設(shè)計技能。

◆教學(xué)目標(biāo)：通過對“巴斯德實驗”的深入分析和討論，能夠了解科學(xué)探究的大致過程和研究方法，掌握從觀察現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)并篩選出有價值的問題的能力，并設(shè)計簡單實驗進行驗證。同時，能夠明確實驗成功的關(guān)鍵在于控制實驗變量和設(shè)計對照實驗，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。此外，通過了解和體驗科學(xué)家的思維和工作方法，體會和學(xué)習(xí)他們嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度和鍥而不舍、勇于探索的科學(xué)精神。

◆教學(xué)資料：學(xué)生過敏就醫(yī)視頻、巴斯德實驗教學(xué)錄像、巴斯德生平錄像、變質(zhì)肉湯、蜿豆種子等。

◆教學(xué)程序

（一）導(dǎo)入新課

教師：同學(xué)們，你們好！今天我們將探討一個非常有趣且重要的課題——生物學(xué)的探究方法。在日常生活中，我們經(jīng)常會遇到各種生物現(xiàn)象和問題，而探究方法正是幫助我們理解和解決這些問題的關(guān)鍵。首先，讓我們來看一段視頻，請大家仔細觀察，并思考視頻中展示的內(nèi)容。

（播放視頻：一名學(xué)生在醫(yī)院接受過敏測試，醫(yī)生詢問其最近幾天的飲食情況。）

教師：視頻中的這名學(xué)生正在接受過敏測試，你們覺得他為什么會全身過敏？

學(xué)生：可能是吃了某種食物導(dǎo)致的過敏。

學(xué)生：或者是接觸了某種物質(zhì)。

教師：很好，同學(xué)們提出了自己的猜想。在生活中，我們經(jīng)常會對一些現(xiàn)象產(chǎn)生疑問，而這些疑問往往與我們的日常生活經(jīng)驗密切相關(guān)。比如這位同學(xué)，我們首先會想到是不是吃了什么不該吃的東西。那么，有了猜想之后，我們該如何驗證這個猜想是否正確呢？

學(xué)生：可以進行皮膚測試。

學(xué)生：或者進行血液檢測。

教師：非常棒！同學(xué)們提出了很多方法。那么，這些方法在科學(xué)探究中屬于哪個環(huán)節(jié)呢？

（多媒體展示科學(xué)探究的幾個基本環(huán)節(jié)：提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達交流等。）

教師：科學(xué)探究的方法能幫助我們解決日常生活中的問題，也一定能幫助我們解決生物學(xué)上的問題。那么，真正的科學(xué)家是如何進行探究的呢？今天我們就來深入了解生物學(xué)的探究方法。

本節(jié)課我們將重點學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本步驟和常用的探究方法。通過學(xué)習(xí)，大家能夠掌握科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)自己的科學(xué)探究能力。接下來，讓我們一起進入科學(xué)探究的世界，探索其中的奧秘吧！

（二）“巴斯德實驗”的探究過程

1.問題提煉：從現(xiàn)象到研究的轉(zhuǎn)變

（1）實物觀察：直觀感受肉湯變質(zhì)

教師把學(xué)生分成若干小組，給每組發(fā)放一小碗已經(jīng)變質(zhì)的肉湯，讓學(xué)生利用視覺、嗅覺、味覺等多種感官對肉湯進行觀察，并使用語言描述其外觀、氣味和口感等方面的特點。例如，學(xué)生可能會注意到肉湯的顏色由原本的鮮亮變得暗淡，氣味由原本的鮮香變得酸臭，口感也變得更加稀薄。這一環(huán)節(jié)不僅幫助學(xué)生建立對肉湯變質(zhì)現(xiàn)象的初步感知，還為后續(xù)的問題篩選和假設(shè)確定提供了實證基礎(chǔ)。

（2）問題篩選：基于肉湯觀察的提問

基于對肉湯的觀察，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察結(jié)果提出與肉湯變質(zhì)相關(guān)的問題。例如，肉湯為什么會變酸？肉湯變酸是否與空氣中的某種物質(zhì)有關(guān)？隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生對這些問題進行篩選，挑選出具有研究價值的問題，讓學(xué)生明白不是所有問題都值得研究，只有那些能夠引發(fā)深入思考并有可能通過實證研究找到答案的問題才真正具有探究的價值。

2.假設(shè)的確定：對問題的初步猜測

在確定了具有探究價值的問題后，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的理解和已有知識作出可能的假設(shè)，例如，“肉湯變酸是因為空氣中的細菌落入”或“肉湯的變酸與溫度的變化有關(guān)”。教師鼓勵學(xué)生自由發(fā)揮想象，作出多種可能的假設(shè)，同時思考如何驗證自己的假設(shè)，嘗試設(shè)計實驗來探究肉湯變酸的原因。這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生明白，科學(xué)結(jié)論不是憑空臆斷或主觀猜測的結(jié)果，而是需要通過實驗和邏輯推理來驗證和推導(dǎo)的。

3.制訂計劃：巴斯德實驗的引入

在引導(dǎo)學(xué)生進入巴斯德實驗之前，教師需要確保學(xué)生對實驗的目的和原理有清晰的認識，并為他們提供必要的實驗材料和資源。

（1）教師利用投影儀展示實驗的“友情提示”，包括實驗的原理、所需材料和用具、實驗步驟、潛在問題、事故處理方法，幫助學(xué)生更好地理解實驗要求，減少操作錯誤，并確保實驗的安全進行。

（2）教師組織學(xué)生以小組為單位進行交流，每個小組都需要詳細介紹自己的實驗計劃。在交流過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實驗的可操作性和成本效益，并鼓勵他們相互比較和評價。通過這種交流，學(xué)生可以取長補短，完善自己的實驗計劃。

（3）教師通過投影儀為學(xué)生展示巴斯德實驗。學(xué)生通過觀看課件，可以了解到19 世紀中期人們面臨的問題以及巴斯德為此作出的突出貢獻。此外，教師還可以播放關(guān)于巴斯德的影視片段，讓學(xué)生深入了解這位科學(xué)家的生平和成就，以激發(fā)他們對科學(xué)探究的興趣和熱情。

（4）為了引導(dǎo)學(xué)生思考和比較自己的假設(shè)與巴斯德的假設(shè)，教師提出一些問題供學(xué)生討論。例如，巴斯德的研究是為了解決什么問題？他的科學(xué)假設(shè)與我們的有什么不同？與巴斯德相比，我們的研究問題是否具有同等的價值？這些問題旨在幫助學(xué)生認識到科學(xué)研究需要基于實證和邏輯推理，而不能僅憑猜測或主觀臆斷。

4.計劃實施：對照分析巴斯德實驗

（1）教師將學(xué)生的實驗計劃與巴斯德實驗的過程進行對比。這種對比不僅讓學(xué)生看到自己設(shè)計的亮點，還能讓學(xué)生意識到需要改進的地方。教師在交流過程中積極參與，鼓勵學(xué)生表達觀點，并對他們的答案進行評價和補充。

（2）教師展示巴斯德實驗中的曲頸瓶設(shè)計，讓學(xué)生了解其巧妙之處。教師要引導(dǎo)學(xué)生意識到實驗設(shè)計的關(guān)鍵在于控制變量。巴斯德的曲頸瓶設(shè)計通過排除干擾因素，使實驗結(jié)果更加準確可信。這不僅讓學(xué)生感受到科學(xué)實驗設(shè)計的智慧，還培養(yǎng)了他們的科學(xué)思維能力。

（3）教師提出一系列與實驗相關(guān)的問題，形成問題鏈，促使學(xué)生思考如何保證實驗結(jié)果的準確性和可信度。例如，在巴斯德的實驗中，除了控制變量外，為確保實驗結(jié)果的準確和可信度還需要注意什么問題？鼓勵學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗，提出實驗操作中需要注意的問題，引導(dǎo)他們理解實驗需要規(guī)范的操作程序、仔細觀察、勤于記錄、尊重實驗現(xiàn)象等關(guān)鍵要素。這種互動不僅能營造學(xué)習(xí)氛圍，還能促進學(xué)生信息處理和觀點形成，并為后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)中對實驗法與觀察法的認識奠定基礎(chǔ)。

5.得出結(jié)論：從實驗到理論的升華

教師引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果，對比實驗現(xiàn)象與假設(shè)，驗證假設(shè)的正確性。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，肉湯變酸確實與空氣中的細菌有關(guān)，而溫度的變化也可能影響肉湯的變質(zhì)速度。在這一過程中，學(xué)生不僅學(xué)到了科學(xué)知識，還學(xué)會了如何運用科學(xué)方法探究問題、驗證假設(shè)，并將實驗結(jié)果上升為理論。

（三）總結(jié)研究方法

1.引導(dǎo)學(xué)生觀察豌豆種子

教師從科學(xué)發(fā)現(xiàn)與觀察的關(guān)系入手，通過實例讓學(xué)生明確觀察在科學(xué)探究中的重要性，如許多偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是通過細致的觀察得出的，并讓學(xué)生意識到，觀察不僅僅是看看而已，而是要用心靈去感受、用頭腦去思考。

為了讓學(xué)生更好地體驗觀察法，教師分發(fā)豌豆種子，并讓學(xué)生觀察豌豆種子的形態(tài)特點。教師可以給予一定的指導(dǎo)，如觀察的方向、注意的細節(jié)。通過這一實踐活動，學(xué)生能夠體驗到觀察的樂趣，并逐漸鍛煉出敏銳的觀察力。在描述豌豆種子的過程中，學(xué)生不僅學(xué)會了如何捕捉細微的特征，還意識到語言表達的準確性在觀察中的重要性。

2.實驗法、觀察法的延伸

在觀察過程中，教師適時點化學(xué)生的“思維迷霧”，引導(dǎo)他們思考觀察法的局限性。例如，觀察法是否適用于所有情況？如何保證觀察的客觀性和準確性？引導(dǎo)學(xué)生認識到，除了實驗法、觀察法，生物學(xué)探究采用的方法還有很多。例如，調(diào)查法是通過調(diào)查和統(tǒng)計來研究事物的方法，適用于對大量事物的統(tǒng)計和分析；模擬法是通過模擬事物的環(huán)境和條件來研究事物的方法，適用于對復(fù)雜事物的探究；推理法是通過邏輯推理和演繹來研究事物的方法，適用于對理論問題的探究等。這些方法雖然不同，但都是為了探尋事物的本質(zhì)和規(guī)律，因此可以說是“殊途同歸”。在此期間，教師要讓學(xué)生明白，科學(xué)探究的過程沒有固定的規(guī)則和方法，需要根據(jù)自己的大膽設(shè)想進行探究，只要符合科學(xué)的思維和方法就應(yīng)該被大力提倡。

（四）課堂小結(jié)

今天的教學(xué)深入探討了科學(xué)探究的一般過程及生物學(xué)探究的基本方法。通過巴斯德實驗，學(xué)生體驗了科學(xué)探究的一般步驟，包括提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、實施計劃和得出結(jié)論等，深刻理解了科學(xué)研究的嚴謹性和邏輯性。同時，學(xué)生學(xué)習(xí)了實驗法、觀察法、調(diào)查法等生物學(xué)探究的基本方法，為深入研究生物學(xué)現(xiàn)象提供了有效手段。“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”。一個好的問題不僅能夠引發(fā)學(xué)生的好奇心，更是推動學(xué)生不斷探索和研究的動力。通過本次教學(xué)，學(xué)生不僅獲得了知識，還培養(yǎng)了科學(xué)思維和探究能力。

【教學(xué)反思】

1.探究式學(xué)習(xí)在本次教學(xué)中的運用，顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。通過觀察肉湯的變化，學(xué)生對微生物產(chǎn)生了濃厚的興趣，紛紛提出自己的問題和假設(shè)。在制定和實施巴斯德實驗的過程中，學(xué)生積極參與、動手實踐，充分發(fā)揮了自己的主觀能動性。

2.在實驗過程中，學(xué)生認真觀察、記錄實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論。他們學(xué)會了如何發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題，提高了思維能力和科學(xué)素養(yǎng)。這種學(xué)習(xí)方法鼓勵學(xué)生發(fā)揮想象力，提出自己的假設(shè)，并通過實驗和觀察來驗證假設(shè)的正確性，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察力、思維能力以及創(chuàng)新能力。

3.通過實物觀察、問題提煉、假設(shè)與驗證、制訂計劃和計劃實施等環(huán)節(jié)，學(xué)生親身經(jīng)歷了科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)了探究能力和科學(xué)素養(yǎng)。探究式學(xué)習(xí)讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，激發(fā)了他們的好奇心和求知欲，促使他們主動思考、積極探索。