初中生物實驗教學的問題與對策探究

摘 要：生物是門自然學科，學好這個學科必須理論與實驗相結合。特別是初中生物教學，實驗落實不到位、組織不力，不僅是影響學生對知識的掌握，而且還會影響其學習情感態度以及素養的培養發展。文章就當下初中生物實驗教學中存在的一些問題進行分析，并就如何有效組織實驗分享幾點策略經驗。

關鍵詞：初中;生物;實驗;問題;對策

生物是門自然學科——而幾乎所有自然學科無論是學與用，都需要理論與實踐的結合。而實踐對于初中生物的學習來說，大多就是指導實驗。實驗在初中生物教學中的價值主要有：與初中學生抽象思維弱、感性思維強的特征相對應，實驗使學習直觀，學生理解和掌握知識效率提升;培養學生的素養發展（比如探究能力、思維能力、社會責任、解決問題及操作能力等）;因為實驗具有活躍、開放、趣味特征，能調動學生積極主動性。如果初中生物教學不重視、不能合理組織實驗，那么就會出現負面效應——學生興趣度下降、效率低且素養培養不能落實。

一、 當前初中生物實驗教學存在的問題

（一）實驗頻率少

一方面，由于教師沒有意識到實驗在初中生物教學的重要價值，認為生物實驗與其他學科的實驗來說，操作起來耗時長、過程麻煩——比如種子發芽實驗，需要至少三天時間且要定時觀察記錄，而一個物理的電路實驗或阻力實驗，只需要幾分鐘即可完成，而化學反應試驗則可能用時更短——所以，不如單一地講授“效率高”;另一方面，有些生物實驗的材料不如其他學科那么容易實現標準化，失敗率高——還如種子發芽實驗，學生自己準備的種子發芽率的差異非常大。因而，不如直接用語言表述或圖片展示“準確”。在這種認知之下，教師組織實驗的頻率非常少，只是為了應對中考，而不是為了助學、助教。

（二）目標不均衡

生物實驗教學的目標是多元的，除了調動學生情感這個目標之外，還同時包括知識和技能（素養）兩個目標。而目前部分教師所組織的實驗，太過于集中于達到知識目標，而忽視技能、素養的培養。比如通過洋蔥切片觀察細胞的實驗，教師只關注“看到細胞了嗎？能看清其結構不？”如果學生回答“是”，那么就認為實驗成功了。但學生是否通過這個實驗掌握了生物實驗的操作步驟、器材使用，是否擁有了探究和遷移能力？教師不太重視。這樣，情感態度以及技能、素養的培養就大多沒有落實。

（三）宏微的問題

生物學知識涉及兩個極端方向，一是不可視的微觀，另一個是學生不可操作的宏觀（比如社會、環境與生物的關系）。生物實驗如果是處于二者之間，那么還相對比較容易組織操作。比如觀察生物的應激反應。但涉及微觀或宏觀的知識時，教師就缺少辦法。因而，在這個方面的實驗除了顯微鏡觀察外，就很少能夠有效組織起來。而實際上，涉及宏觀與微觀的實驗是可以采取一些變通手段來實現。比如利用現代的信息技術，就可以實現電子化的實驗和觀察體驗。

（四）評價不合理

與目標不均衡、不全面相似，教師在對學生進行實驗評價的時候，也是過于關注于結果。就是對學生是否能通過實驗證明或觀察到了生物理論知識，而很少會通過評價對學生的思想情感、操作過程等進行針對性的評價。這樣，評價基本上沒有太大的教育價值。也就是，評價缺少生成性——產生這個問題的主要原因，是教師受傳統評價經驗的影響，不掌握新的教育理論，不知道評價已經由結果性轉向了過程性和生成性，已經成為教育的一種手段。

二、 提升初中生物實驗教學質效的策略

（一）觀察也是實驗

有些教師組織生物實驗的頻率比較少，有一個原因，就是對實驗的界定存在著狹義認知，認為只有學生進行了動手操作、經歷了復雜過程，才算是實驗。這樣的認知下，一些操作復雜、不容易上手的實驗就被取消了，而另一些簡單到不用動手只需動眼、動腦的觀察性實驗也被忽視了。而其實，只要與生物進行實際的接觸和觀察，都是直觀實踐行為，也應視為是一種實驗類型。比如種子發芽實驗，其實除了換水之外，大多就是觀察。如果把對生物現象的觀察和生活經驗歸納都視為實驗，那么，實驗的頻率更會高出許多，學生真正直觀學習的機會就會增多。

比如，“生命的世界”這一章中，要讓學生了解生物的多樣性、區別生物與非生物，部分教師是通過課堂上圖片展示和理論講授的方法來完成這部分教學。沒有意識到，這個知識點其實也可以組織學生進行體驗。筆者在課前給學生布置了任務，“其實生活中處處存在著生物，但大多情況下，人們對之熟視無睹。請同學們在課下到校園中、社區中去發現，把你找到的生物記下來，看看在一個小的范圍內，你能找到多少種生物？再說一說，你判斷它們是生物的標準或依據是什么？”當學生用心在生活中去有意觀察、發現的時候，能夠獲得意外的“驚喜”，他們第一次感受到，“原來自己身邊有這么多生命的存在！”在不大的空間里，就可以找到很多生物，能寫滿一張紙。回到課堂，筆者讓學生交流自己發現的“成果”之后，再去講這兩個知識點時，學生馬上就能理解和認同理論。

（二）使用問題導引

好奇心強是初中學生的共性特征，教師通過向他們拋出問題的方式來啟動生物實驗活動，首先說，馬上就能激發學生參與實驗、探究知識的熱情。當然，問題導引式的實驗還有其他的教育價值：問題可以給學生指明實驗方向，使實驗的目標性更強，避免學生實驗過程中思路不清的問題;問題能引發學生思維活動，通過問題來調動學生獨立思考，從而可以培養其思維能力發展;問題其實是一種探究式學習的開端，當教師拋出問題后，不直接解釋和給出答案，而是讓學生圍繞解決問題這條線去進行實驗，在這個過程中可以培養學生的探究精神和探究能力。問題導引式實驗比起教師演示、學生模仿的實驗來說，其教育價值要高得多。

比如在學習“生物與環境的相互影響”時，教師向學生拋出問題，“生物的生長、生存受環境的影響。比如人類幾乎不會選擇到南極地區居住，這就是環境對生物的影響;而反過來，生物也會對環境產生影響，比如常說的用綠化手段來避免水土流失——但，生物受哪些環境因素的影響呢？怎么設計一個小實驗來證明植物可以保護水土環境呢？請同學們自己設計實驗”——拋出這個任務性問題后，教師給學生留出幾天時間（因為生物受環境影響的實驗需要一些時間）。回到課堂上，讓學生表述或展示自己設計的實驗以及通過實驗歸納出來的知識點。比如，學生將自己進行的水果變質實驗過程拍成一組照片展示給大家。還有，學生帶了兩堆沙土到教室，其中一堆上長著一叢小草、另一堆則沒有植物，然后他用噴壺向兩堆沙土噴水，證明小草可以在“下雨”的時候保護沙土不被沖走——教師用問題引導學生進行獨立創新型的自主實驗，極大調動了學生的探究熱情并有效培養了創新思維和動手實踐能力。顯然，這比教師直接演示的教育效果要好得多。而且，可以發現，小型化水土流失實驗，是解決宏觀實驗無法操作的一種途徑。

（三）創新實驗手段

上面那個將宏觀生物知識小型化模擬的實驗（將大型的水土流失問題遷移到花盆中、教室桌面上呈現），其實就是一種實驗的創新。按照這樣的思路，可以用模擬、仿真等形式將微觀的生物現象宏觀化、將宏觀的生物理論微觀化，使不可觸摸、不易操作的實驗（指在初中階段）變成可視的、可操作的。這又可以使不少本來需要一些精密設備支撐或社會實踐才能進行的操作變成學生可以直觀體驗的學習形態。

比如有關細胞的知識，通過顯微鏡實驗可以讓學生觀察到細胞的存在和其基本結構。但是受顯微鏡視域、視角的影響，學生對細胞結構的感知程度并不太深。于是，筆者讓學生在家煮好兩個雞蛋帶到學校，并準備了美工刀、細齒鋸等工具。在課堂上，筆者帶領學生對雞蛋進行加工：將其中一個雞蛋剝去外殼、留下內膜;另一個雞蛋則保留外殼。用鋸和刀將兩個雞蛋切去四分之一，形成三維剖面。蛋黃代表細胞核、蛋青代表細胞質。剝去硬殼的雞蛋代表動物細胞、帶外殼的代表植物細胞。再讓學生用彩色線繩和橡皮泥等代表線粒體、液泡對這兩個模型進行“妝飾”。就完成了兩種細胞的模型制作。而在研究細胞的物質交換時，筆者讓學生將彩色粉筆末包在棉質紙巾里（可以用拆解口罩的方法獲得），然后將這個“細胞”放在水中觀察其物質的內外交換。這樣將宏、微實驗變成常態模擬的實驗方法，可以幫助學生完成直觀的觀察和體驗，而且還可以通過這種方式培養學生的創新思維（比如上面通過問題讓學生獨立設計實驗的方法）。

此外，因為信息技術已經在教學中廣泛應用，教師還可以指導學生利用計算機進行生物的電子化模擬實驗——比如通過制作實驗動畫的方式來體驗實驗過程，比如利用一些專門的生物實驗軟件。

（四）注重生成評價

最后，簡單說一下評價策略——前面說過初中生物實驗的教育目標不僅是讓學生更有效率地掌握知識，而且還同時關注學生對生物的情感態度以及其素養的發展。因而，在生物實驗的評價上，教師應改變傳統的只關注實驗結果的評價，而應將結果性評價與過程性評價結合運用，而且更注重過程性評價。比如，在讓學生分組進行“生物體的組織”觀察實驗之后，教師不僅要詢問各組是否已經能區分出動物組織與植物組織的主要構成，而且對各小組實驗過程中所表現出的積極性、科學態度、創新精神、操作嚴謹性等進行評價。如，“如第一小組的同學們在研究植物的組織時，不僅用了觀察法，而且采用了切片法對各種組織的截面進行分析。這種方法比起表面觀察來說，更能呈現各組織的功能原理”——通過這樣的評價，使學生不僅關注結果，而且在實驗中有意進行更細致地探究和創新，因而使評價具有素養的生成作用。

綜上所述，生物是門自然學科，無論是學與用，都需要理論與實驗相結合。就當下初中生物實驗教學上看，主要存在的問題是頻率少、目標不均衡全面、宏微實驗缺少方法以及評價不合理等。建立教師采用多組織觀察、使用問題引導、創新實驗手段及注重生成評價的策略來提升實驗教學的質效。

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作者簡介：丁建忠，福建省邵武市，福建省邵武市曬口善德中小學。