“雙減”背景下義務(wù)教育階段生物學(xué)探究實驗作業(yè)設(shè)計——以《探究環(huán)境污染對生物的影響》為例生物學(xué)探究實驗作業(yè)設(shè)計依據(jù)根據(jù)初中生物學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)和義務(wù)教育教科書人教版的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合生物學(xué)課注重探究和實踐的特點(diǎn)，設(shè)計以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力為核心的生物學(xué)探究實驗作業(yè)。進(jìn)行生物學(xué)探究實驗，有利于養(yǎng)成學(xué)生科學(xué)思維的習(xí)慣，形成嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，能夠在認(rèn)識事物、解決真實情境中的生物學(xué)問題的過程中，進(jìn)行獨(dú)立思考，尊重事實證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)求實，以及多角度、辯證地分析問題。在探究實驗作業(yè)設(shè)計過程中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實踐經(jīng)歷，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是主動參與的過程，根據(jù)研究問題和活動目標(biāo)，提出任務(wù)，設(shè)計出實驗方案，實施方案，收集和記錄證據(jù)，分析證據(jù)撰寫實驗活動報告，包括活動目標(biāo)、方案、結(jié)果、研究反思等，通過書面或口頭方式分享實驗成果，讓學(xué)生積極參與動手和動腦的活動。生物學(xué)探究實驗作業(yè)以七年級下冊“第四單元生物圈中的人第七章人類活動對生物圈的影響第二節(jié)探究環(huán)境污染對生物的影響”為例，設(shè)計的探究性實驗作業(yè)?！八嵊陮ι锏挠绊憽蹦M探究實驗是人民教育出版社初中生物七年級下冊的重要實驗。本作業(yè)設(shè)計以教材“酸雨對生物的影響”為主題，學(xué)生通過自己親身實驗去探究酸雨對植物的生長有何影響，讓學(xué)生充分了解到酸雨對生物的危害，并引導(dǎo)學(xué)生查找資料，了解酸雨的形成，了解酸雨的主要成分，更重要的是讓學(xué)生明白酸雨對環(huán)境、生物的危害，引導(dǎo)學(xué)生要愛護(hù)環(huán)境，形成環(huán)保意識?！短骄凯h(huán)境污染對生物的影響——酸雨對生物的影響》探究實驗作業(yè)今天學(xué)習(xí)了探究環(huán)境污染對生物的影響，通過書本知識，我們知道了酸雨對生物有極大的危害，酸雨真的對生物有不利影響嗎？怎樣模擬探究酸雨對生物的影響呢？請你根據(jù)下面的提示，設(shè)計探究實驗方案，并10天后交實驗報告單；（可單人完成，也可小組合作）完成探究酸雨的成分和成因題卡。（通過圖書館、電子閱覽室查閱資料）提示：提出問題，酸雨對植物有什么有影響？酸雨會影響種子發(fā)芽嗎？酸雨會抑制幼苗生長嗎？選定實驗對象查找資料，了解酸雨主要成分，我們可以用什么材料來配制酸雨呢？配制的酸雨需要測定其pH值嗎？是否需要設(shè)計對照實驗？如果需要的話，應(yīng)該怎樣設(shè)計幾組呢？該實驗的變量是什么？需要統(tǒng)計種子發(fā)芽的數(shù)量和幼苗的生長狀況嗎？完成表格，記錄實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果。《酸雨對種子萌發(fā)和幼苗生長狀況的影響》實驗報告單班級：試驗參與者：提出問題：作出假設(shè)：制定計劃：材料準(zhǔn)備：實驗設(shè)計：實施計劃選擇種子和水培幼苗：給培養(yǎng)皿編號，在培養(yǎng)皿下發(fā)分別標(biāo)記A、B、C、D、E、F，每個培養(yǎng)皿操作如下：培養(yǎng)皿A:培養(yǎng)皿B:培養(yǎng)皿C:培養(yǎng)皿D:培養(yǎng)皿E:培養(yǎng)皿F:模擬給種子“下雨”：觀察和記錄種子的萌發(fā)情況和幼苗生長狀況，如實填寫實驗記錄表。表1-1種子萌發(fā)記錄表組別萌發(fā)的種子數(shù)第一天第二天第三天第四天第五天第六天第七天對照組A實驗組B實驗組C表1-2幼苗生長狀況和死亡率組別幼苗生長狀況和死亡率（幼苗生長狀況可以用“好”“良好”“較差”“差”描述）第一天第二天第三天第四天第五天第六天第七天對照組D:幼苗生長狀況實驗組D:幼苗的死亡率實驗組E:幼苗生長狀況對照組E:幼苗的死亡率實驗組F:幼苗生長狀況實驗組F:幼苗的死亡率分析結(jié)果：得出結(jié)論表達(dá)交流在實驗過程中你遇到了那些問題？有什么疑問？請寫出來，和大家一起分享討論吧！附：請將實驗結(jié)果照片打印出來貼在下方，給大家展示一下吧！探究酸雨的成分和成因活動記錄表查閱課題查閱結(jié)果學(xué)生活動1.查閱資料,了解酸雨的成因?自行查閱資料，觀看圖書，并記錄查閱結(jié)果；以小組為單位合作探究課題，進(jìn)行分析討論；討論、歸納、展示各小組合作探究的結(jié)果。2.探究酸雨主要成分，并說一說真實的酸雨和模擬的酸雨有什么差別呢？3.酸雨有哪些危害？小結(jié)：《探究酸雨的成分和成因》題卡【作業(yè)答案提示】酸雨對種子萌發(fā)有影響嗎？酸雨對種子萌發(fā)有影響。制作計劃材料準(zhǔn)備：選擇植物種子：本實驗選用30顆豌豆種子和30株以水培好的幼苗。表1-3種子萌發(fā)的最適溫度值（單位：°C）水稻玉米小麥豌豆大豆白菜303520202520培養(yǎng)皿六套或者可用罐頭瓶代替，分別進(jìn)行編號；分別進(jìn)行編號A、B、C、D、E、F；土壤，燒杯，小花灑，試劑瓶，PH試紙和比色卡，食醋或者酸醋等。實驗設(shè)計提示：配制酸雨：建議用食醋配制酸雨，對于學(xué)生來說操作安全，取材也比較方便，但是食醋制作的酸雨易揮發(fā)，保存難度大。硝酸、硫酸也可以用來配制酸雨，但是操作時需要注意安全，必須在教師的指導(dǎo)下完成，需要配制出pH值不同的兩組酸雨溶液。主要是探索酸雨對種子萌發(fā)的影響，所以我們要問的問題應(yīng)該是:酸雨影響種子萌發(fā)嗎?本實驗的變量應(yīng)為酸雨，即在其他條件相同的情況下，實驗組放酸雨，對照組放清水，可以形成對照實驗，符合我們想要探索的問題。實施計劃選擇種子和水培幼苗：拿出培養(yǎng)皿，并在培養(yǎng)皿內(nèi)鋪2-3厘米厚的土壤，需要加入適量的自來水，潤濕土壤，然后再培養(yǎng)皿土壤上面，均勻的放上豌豆種子和水培幼苗，注意培養(yǎng)皿所處的溫度，環(huán)境溫度20°C左右，最利于豌豆種子的萌發(fā)和幼苗生長。操作如下培養(yǎng)皿A、培養(yǎng)皿D，是作為探究酸雨對種子萌發(fā)和幼苗生長的對照組，在保持其他條件都一樣的基礎(chǔ)上，應(yīng)播撒清水，模擬正常的雨水，注意播撒的清水應(yīng)該等量。培養(yǎng)皿B和培養(yǎng)皿E是實驗組，應(yīng)滴加pH值為3的模擬酸雨溶液，應(yīng)注意滴加的時間和量應(yīng)該與對照組保持一致。培養(yǎng)皿C、培養(yǎng)皿F同樣為實驗組，滴加pH值為5的模擬酸雨溶液，設(shè)置兩個實驗組，可以保證實驗結(jié)果的正確性，避免實驗的偶然性，進(jìn)行實驗時，應(yīng)將培養(yǎng)皿置于同樣環(huán)境溫度下。模擬給種子“下雨”：每天定時給給種子下雨，用吸管吸取等量的雨水。培養(yǎng)皿A、D吸取清水，培養(yǎng)皿B、E滴加pH值為3的模擬酸雨溶液，培養(yǎng)皿C、F滴加pH值為5的模擬酸雨溶液。注意：每天加入的雨水要適量且等量，加入溶液過多或者過少都會影響種子的萌發(fā)，三個培養(yǎng)皿加入溶液的量必須保持一致，不然會導(dǎo)致實驗現(xiàn)象的對比不明顯。按實驗現(xiàn)象，觀察和記錄種子的萌發(fā)情況和幼苗狀長情況，并如實填寫實驗記錄表。分析結(jié)果得出結(jié)論酸雨組的種子發(fā)芽的少，發(fā)出的芽也相對較短，且顏色偏深，對照組的種子發(fā)芽的多，發(fā)出的芽也相對較長，顏色較淺。酸雨組的幼苗生長緩慢，隨著每天的酸雨，酸雨組的部分幼苗停止生長，并出現(xiàn)部分幼苗死亡；對照組的幼苗生長情況較好，五幼苗死亡現(xiàn)象。結(jié)論：酸雨對生物有影響，不利于生物的生長發(fā)育。表達(dá)與交流在學(xué)生完成實驗報告后，同學(xué)們都得出了自己的結(jié)論，這時我們可以組織所有學(xué)生進(jìn)行一個交流與展示。以小組為單位進(jìn)行展示，首先，每組選定一個小評委，組成一個評委組，評委組的同學(xué)可以制定一個評價機(jī)制，用于打分，評委組的成員共同協(xié)商、制定。每組再選定一名小組長進(jìn)行展示交流，負(fù)責(zé)展示交流的同學(xué)首先應(yīng)介紹本組的成員，以及各成員的任務(wù)分工，其次講解清楚自己的實驗?zāi)康?、實驗探究方案、實驗步驟，實驗結(jié)果，并輔以佐證資料，如：人員分工名冊，實驗記錄單，以及實驗題卡等，也可以將實驗過程以圖片的形式進(jìn)行展示交流，最后，評委組通過評比選出最佳實驗小組，進(jìn)行獎勵表揚(yáng)。教師進(jìn)行總結(jié)，要注意找出每一組的閃光點(diǎn)，要更加注重對學(xué)生的激勵，鼓勵他們用實驗去求證我們的問題，回歸主題，要注意引導(dǎo)學(xué)生保護(hù)我們的環(huán)境，拋出下一個實驗計劃，擬定保護(hù)生態(tài)環(huán)境的計劃，提出問題“為把家園建設(shè)的更加美好，你可以做些什么呢？去試一試吧?！弊鳂I(yè)評價探究實驗屬于開放性作業(yè)，無標(biāo)準(zhǔn)答案。作業(yè)的評價機(jī)制，應(yīng)注重學(xué)生的科學(xué)探究過程。步驟評價細(xì)則分值1.提出問題提出問題，要符合我們探究的主題12.作出假設(shè)假設(shè)合理，與實驗主題相關(guān)聯(lián)13.制定計劃先確定目標(biāo)，擬定、選擇可行方案，在充分制定好計劃后方可進(jìn)行實際操作14.材料準(zhǔn)備看材料選擇是否恰當(dāng)，一是否符合題目要求，二是否達(dá)到實驗?zāi)康?5.酸雨制作用食醋配制酸雨，對于學(xué)生來說操作安全，需要配制出pH值不同的兩組酸雨溶液16.有無對照組無對照組，加對照組（一到多個實驗組+空白對照組+條件對照）有對照組判斷是否遵循單一變量原則，平性原則，簡約性和可行性原則17.看步驟看實驗先后步驟是否正確，是否完整38.看驗證看實際記錄單是否填寫規(guī)范，實驗結(jié)果的驗證目標(biāo)是