曾庆国 （佛山市华英学校 广东佛山 528000）

生物学实验教学无论是在获取知识方面，还是在操作技能、智力发展、人格培养等方面都对学生起着重要的作用，是提高学生的科学素养和培养学生创新精神的平台。新一轮教学改革后，广大生物学教师在实验教学方面普遍比较重视，也花了不少心思。但生物学实验教学难度比传统教学难度大，以致于不少教师把探究变成接受学习，实验课堂上强调听从教师的指令。学生只得跟着教师的要求操作，缺乏创新，把新奇的体验变成枯燥无味的重复性劳动。教师如何改变这些现状来激发学生进行生物学探究实验的积极性？下面尝试从创新教学模式的角度来探讨这一问题。

1 “立体探究”教学模式的提出

教学模式就是学习模式，是一种帮助学生获得信息、思想、技能、价值观、思维方式及表达方式的活动程序，也是教学生如何学习的教学活动。“立体探究”教学模式就是在教学中树立以学生发展为本的理念，在教师的引导下，以探究实验为平台，通过立体的探究环境，即时间立体化、空间立体化、内容立体化，促进学生思维发展，培养学生的创新能力和实践能力的教学活动。

2 “立体探究”教学模式的特征

2.1 教学时间立体化

传统的课堂只有40 min，学生在有限的时间内很难对探究实验的原理进行深入的理解，对实验中的异常现象往往也来不及分析和思考，甚至有个别学习滞后的学生连实验的操作步骤都还不清晰。另外，在大班制的背景下，有限的教学时间让教师的指导很难满足大部分学生的需要。

教学时间立体化即根据教学内容的需要，对时间实行弹性设置，突破时间的限制，可将课堂时间延伸到课外时间。时间安排有以下几种参考：1课时；2课时（连续），即在课堂上用两个连续的课时完成；0.5+0.5课时或1+1课时（分开），由于个别实验的时间较长，在1节课上无法完成，因此用两个分开的0.5课时或1课时完成；课外时间。

2.2 教学空间立体化

传统的实验教学多数在实验室或课堂上完成，往往忽略了学校其他功能场室、家庭、社区对教学的辅助作用。如，多媒体教室在增大课堂信息容量方面的作用，生物园给学生带来的直观体验等方面。

教学空间立体化是指探究教学不局限于课堂和实验室，可将课堂延伸到多媒体室、生物园，甚至延伸到家里、社区等，结合时间的立体化，充分利用各场室的作用，有效开展实验。

2.3 教学内容立体化

内容立体化是指在教师提出的范围内，学生可自由选择实验内容，可自行设计实验方案，可自行按方案选择实验器材，由学生自己完成探究实验的整个过程。内容立体化能有效地调动学生的主动性和发挥学生的创造性，解决不同层次的学生在实验课堂上的学习问题（如“优生”吃不饱，“后进生”吃不了等），使学生更好地参与到探究实验中来。

3 “立体探究”教学模式的实践

“立体探究”教学模式的基本流程为：立体导学→互动探究→评价总结→质疑创新。人教版初中生物七年级下册第四单元第二章“人体的营养”第二节“消化和吸收”（2课时）中有一个探究实验“馒头在口腔中的变化”。传统的教学设计一般为第一课时做实验，第二课时完成其他知识的学习。实际上，要在一个课时内按教材要求完成这个探究方案的制定和完善，再执行方案得出结论，是较难实现的，也不便于教师在实验课堂上进行指导。下面，以此探究实验为例，说明“立体探究”教学模式在初中生物实验教学中的具体应用。

在课时和上课地点的设置上，做出表1的安排。

表1 “立体探究”课时和上课地点安排

3.1 立体导学

教师通过所设定的教学目标，根据教学内容和教育对象的实际情况，创设立体的教学情境来引导学生积极主动建构自己的知识结构和明确技能要求，具体分为三个步骤。

（1）创设立体的教学情境，即从实验的现象、多层次的问题及学生的实际体验来引导教学。教师先在馒头上滴加碘液使馒头变蓝吸引学生的注意，再用一个演示实验视频引导学生思考碎馒头放进试管溶液后不再变蓝的原因，引导学生从多个角度思考问题。然后，从学生的实际体验出发，提出问题：“细细咀嚼馒头后有什么感觉？甜味的来源是什么物质？这一物质滴加碘液后会变蓝吗？”再举例说明模拟实验的必要性，强调单一变量的设置，鼓励学生从教师制作的网站中寻找答案，主动建构本节实验的知识结构，为下一步设计探究方案作铺垫。

本节实验的知识结构：

①淀粉是馒头的主要成分，淀粉没有甜味，淀粉遇碘变蓝；

②淀粉分解后形成的麦芽糖有甜味，麦芽糖遇碘不变蓝。

本节的技能要求：

①模拟实验的操作；

②控制变量法设计对照实验；

③水浴加热的操作。

（2）确定多层次的探究主题（内容立体化）。对于馒头变甜的原因，教师应鼓励学生大胆质疑，充分发散思维，明确自己要求解决或必须解决的问题：

①馒头变甜与牙齿的咀嚼有关吗？

②馒头变甜与舌头的搅拌有关吗？

③馒头变甜与牙齿的咀嚼和舌头的搅拌有关吗？

④馒头变甜与唾液的分泌有关吗？

⑤馒头变甜与牙齿的咀嚼、舌头的搅拌和唾液的分泌有关吗？

（3）设计和完善探究方案。学生利用教师制作的网站，进入虚拟实验室，模拟操作，自主学习，以小组为单位完成探究方案。教师在此期间巡堂指导，借助网络交互性强的特点，让学生把完成的方案上交，并点评其中一至两份典型的方案，尤其要重点明确一些关键的步骤如唾液的收集方法、恒温水浴的方法等，以解决实际操作中可能会存在的障碍。

3.2 互动探究

互动探究以小组为单位进行，每4人一组。小组成员根据学生不同的层次在课前安排好。互动探究包括以教师为主导，以学生为主体的教学互动探究以及学生与学生之间的学习互动探究，包括：

①教师充分利用两个0.5课时之间的时间，收集并审阅学生的探究方案，对其中不足的地方给予指导；如果实验难度较大，教师可通过这段时间培训“小老师”，加强学生与学生之间的互动；学生也可利用这个时间收集资料，讨论分析，预想可能会遇到的问题，进一步完善自己的探究方案。

②课前5 min，教师要求学生根据自己的探究方案到实验准备室领取相应的器材，并准备好实验所需的唾液。上课后，学生即可按照小组的分工自主进行探究实验，如切碎馒头、往试管加入溶液、准备37℃的恒温水浴、计时、观察等。教师根据课前对小组方案的分析和课堂上的观察对各小组进行必要的指导或启动“小老师”来给学生指导。另外，也可设定一个竞争机制，对遵守实验室纪律、注重操作规范的小组给予加分奖励，鼓励小组间的良性竞争。

3.3 评价总结

对于前面两个流程的教学，教师要“放”，要将问题发散；而评价总结这一流程则要“收”，教师要有意识地引导学生总结规律性的知识。教师需要结合课前对各小组方案的分析和课堂上的观察来进行，注重评价的立体化、多元化，注重过程性评价，注重培养学生以创新为本的价值理念，让学生从评价中体验到成功，增强其自信心。

教师安排各小组的发言人上台交流小组的结论，引导学生得出馒头变甜的关键因素是唾液，辅助因素是牙齿的咀嚼和舌头的搅拌，并由此体会到吃饭时要细嚼慢咽。然后，教师和全体学生一起比较了酒精灯加热保温和不断加热水保温两种恒温水浴方法的优缺点，并表扬想到这些方法的小组。

3.4 质疑创新

探究提供给学生的是初次体验，学生从中获得感性的认识。质疑创新就是在探究的基础上发现自己认知上的偏差或产生新的问题，通过再次努力解决这个偏差或问题，达到知识的深入理解。

教师先让学生对自己实验中存在的问题仔细分析，然后在学生质疑时，引导失败的小组总结出水浴时间可能不够长、水浴温度有偏差、唾液与碎屑可能混合不够充分等原因。在这个过程中，学生产生了很多新的想法，体现出一定的创新性，如有学生提到水浴温度过高或过低会有什么不同的结果，唾液的浓度对实验会不会有影响等。对于提出这些问题的学生，教师应及时肯定，并提醒学生可上网查找相关资料，利用课外时间预约实验室来完成新问题的探究。

本课教学体现出“立体探究”教学模式时间立体化、空间立体化和内容立体化的特征。学生主动参与，积极探究，体现了主体地位，有效激发了兴趣。

4 实施“立体探究”教学模式的思考

（1）“立体探究”教学模式的构建要求教师创建一个有效地支持学生进行自主学习的环境，创设一个有利于意义建构的情境，激发学生通过立体的探究环境提高对信息的查询、收集、筛选、抽取、重组、表达与交流的能力，培养学生思维的批判性、灵活性和深刻性，使之有利于小组成员之间相互协作和问题的解决，有利于学生学习的自我调控。

（2）“立体探究”教学模式为实验教学提供了更多选择，但仍要注意不同教学模式的优势互补。针对不同的学生、不同的教学内容，教师需要选择最合适的教学模式，以达到最好的教学效果。

（3）“立体探究”教学模式受多种因素的影响，教师需要花费更多的时间设计和组织教学。由于部分教师已经习惯了传统的教学模式，所以必须对教师进行充分的教学策略训练，使教师从心理上接受并使用这种新的模式。另外，以后还应从课型、学科、教学内容的选择方面等进一步完善这种教学模式，提高课堂的有效性。