優化初中生物實驗教學，提升學生學科素養

余春山

【摘要】實驗教學是初中生物教學的關鍵內容，也是提升學生學科素養的重要教學內容。在做實驗的過程中，學生可以深入觀察和動手操作，切實了解生物現象和生物知識的原理，加深對生物知識的理解，提高應用生物知識的能力。要順利開展實驗教學，教師需要認真準備實驗材料和教學方案，在組織實驗活動時教師也要悉心引導學生觀察、記錄和分析實驗結果，培養學生的觀察能力，讓學生通過做實驗收獲更多感悟。

【關鍵詞】初中生物；實驗教學；學科素養

部分初中生物教師在教學時忽視引導學生參與教學活動，也沒有著力培養學生的實踐能力，這對學生的學科素養發展不利。教師應當通過合理的實驗設計和教學方式，調動學生的學習積極性，引導學生細致觀察、動手探究，從而深入理解生物現象和生物知識的原理。在這樣的教學模式下，學生的學習主體地位會得到凸顯，生物課堂的教學效率也會顯著提高。而要充分發揮初中生物實驗教學的作用，教師可以嘗試以下六方面的策略。

一、關注學生興趣，激發學生參與欲望

貼近學生學習興趣的教學內容可以激發學生的學習積極性，成為學生參與教學活動的動力，也可以提高學生的學習效果。在開展初中生物實驗教學時，教師應注重融入貼近學生學習興趣的內容，并通過有趣的教學活動培養學生對生物實驗的興趣和對生物學知識的好奇心與探索欲望。當然，教師也可以根據學生的學習特點設計個性化的實驗項目，讓學生在感興趣的領域進行深入研究和探索。這樣的教學方法可以讓學生在參與生物實驗時感覺更加自在，也更有動力［1］。

下面，筆者以“嘗試探究水溫的變化對金魚呼吸的影響”這一實驗的教學為例進行說明。在導入環節，筆者給學生講了《漁夫和金魚的故事》，它是俄國作家亞歷山大·謝爾蓋耶維奇·普希金創作的童話敘事詩。在通過這則故事吸引學生的注意力后，筆者向學生提問：“同學們，你們知道金魚為什么能活在水中嗎？水溫會不會對金魚的呼吸有影響呢？”這些問題不僅可以將學生的注意力引到教學內容上，還可以進一步激發學生的好奇心和探索欲望。隨后，筆者介紹了本次實驗教學的內容以及學生可以使用的實驗道具。在學生開始做實驗前，筆者引導學生猜測水溫對金魚呼吸的影響，并鼓勵學生據此設計實驗方案。在做實驗時，學生需要觀察金魚的呼吸情況，記錄不同水溫下金魚呼吸的頻率和方式。在學生做實驗時，筆者還通過展示相關圖片和視頻來營造良好的實驗氛圍。在學生完成這一實驗后，筆者發現學生依然對金魚呼吸的情況抱有很大的興趣，于是筆者相機提出如下任務：組成四人小組共同喂養四條大小、顏色不同的金魚，并在一天的不同時間觀察金魚的呼吸情況。在這一拓展活動中，學生既要記錄金魚在不同氣溫下的呼吸狀況，也要記錄不同種類金魚的生活狀態。

在這樣的教學活動中，學生對實驗的興趣得到了提高，他們能夠自主地完成實驗，并由此深入地理解和應用生物知識，實驗教學的效果會得到保障。因此，在初中生物實驗課上，教師應該鼓勵學生親自觀察、記錄和探究，突出學生的學習主體地位，提高學生學習生物的興趣。當然，針對不同的實驗內容，教師要選擇不同的實驗教學方法，引導學生高效地進行自主探究。

二、重視合作活動，提升學生思考質量

在合作活動中，學生可以充分交流和討論，學生的思考質量會得到提升，學生的批判性思維也會得到發展。而組織合作實驗活動，可以確保每個學生都有機會發揮自身的長處，進行觀察和分析，與同伴共同解決問題［2］。此外，這種類型的實驗活動還可以促進學生溝通與交流，培養學生的團隊合作精神和集體意識。

下面，筆者以“測定肺活量”這一實驗的教學為例進行說明。在實驗開始前，筆者和學生一起討論了肺活量這一概念，讓學生分享了自己對肺活量的理解，鼓勵他們說出自己的疑惑。在學生對這一概念有更加清晰的認知后，筆者將學生分成四人小組，讓學生在小組內共同完成設計實驗步驟、測量數據、分析結果等任務。同時，筆者鼓勵學生在小組內分享自己發現的問題，和同伴一起尋找解決問題的方法。比如有學生在小組內提出這些問題：“為什么我們要在測肺活量前消毒呼吸口？消毒的作用是什么？”也有學生從另外的角度分享了自己的疑惑：“為什么在測量肺活量的時候我們要先保持自然狀態，然后盡力吸氣，再盡力呼氣？這對測量結果有什么影響？”還有學生提問：“為什么我們需要測量肺活量三次？這樣做的目的是什么？如果三次測量的結果存在較大的差異，我們應該如何處理呢？”通過討論這些問題，學生可以深入理解測定肺活量的實驗步驟和原理，從而逐步提高設計實驗和分析數據的能力。在學生完成實驗后，筆者鼓勵學生進行跨小組的討論活動，讓全班學生一起比較實驗結果，討論不同的測量行為對測量肺活量的影響。

在這樣的合作實驗活動中，教師可以引導學生相互幫助、共同探究，從而有效提高學生的學習參與度，讓學生充分發揮主觀能動性學習生物知識，在實驗活動中發展觀察、分析和合作能力。

三、注重融合教學，發揮信息技術的優勢

在初中生物實驗教學中，教師也可以運用信息技術開展融合教學，增強學生的學習效果。教師可以應用多媒體設備展示生動的教學內容，幫助學生更好地理解生物學知識；也可以鼓勵學生自主利用網絡學習平臺進行深入學習和研究；還可以指導學生使用模擬實驗軟件進行虛擬實驗。在信息技術的幫助下，學習生物知識的過程會變得更加生動、有趣，學生可以更好地理解和應用所學生物知識。

下面，筆者以“探究種子呼吸過程中釋放的熱量”這一實驗的教學為例進行說明。在以往，教師會這樣開展實驗教學：先讓學生將種子裝入多個保溫瓶，再讓他們將溫度計固定在保溫瓶內，定期記錄種子的溫度。然而這一實驗的難度較大，實驗結果也可能產生較大誤差。因此在開展實驗教學時，筆者鼓勵學生借助模擬實驗軟件進行虛擬實驗，以確保實驗結果直觀、生動，學生得到有用的實驗信息。在課堂上，筆者先使用多媒體設備播放了關于種子呼吸的動畫，解釋種子在呼吸過程中釋放熱量的機制。此后，筆者帶領學生到計算機房使用模擬實驗軟件進行虛擬實驗，觀察和探究種子呼吸時釋放熱量的情況。在使用模擬實驗軟件時，學生可以設置不同的條件，收集和分析多種數據。學生還可以在這個實驗中嘗試使用電子表格分析自己通過虛擬實驗得到的數據，繪制直觀的數據分析圖表。

總之，在開展實驗教學時，初中生物教師應重視信息技術的作用，讓學生順利地完成現象不那么明顯的實驗，掌握多種做實驗和分析數據的方法，深化對生物知識的理解。

四、重視拓展環節，開展豐富的課外活動

豐富的課外實踐活動可以讓學生更好地理解和應用所學生物知識，提高學習熱情［3］。初中生物教師也應當重視拓展環節，通過組織課外活動讓學生進行更多的探究和實踐，加深學生對生物知識的理解，進一步培養他們的觀察能力和實驗能力。

下面，筆者以“探究陽光在植物生長中的作用”這一實驗的教學為例進行說明。在組織課外實踐活動時，筆者設計了如下探究任務：觀察綠蘿在自然日照條件下葉片顏色的飽滿度和亮度，以及葉片的扁平度和卷曲情況，分析陽光對綠蘿生長速度的影響。除了讓學生觀察與記錄，筆者還鼓勵學生自行設置不同的光照條件，如設置充足陽光的環境、半陰影的環境或完全陰影的環境，然后觀察并記錄綠蘿在不同光照條件下的生長情況。

在這一課外實踐活動中，學生深入地探究了陽光對于植物生長的影響，學生觀察、記錄和設計實驗的能力得到了有效培養，生物實驗教學的效果較好。

五、關注學生自主性，開展系列自主實驗

在自主實驗中，學生可以選擇自己感興趣的主題和實驗方法，對不同的生物現象進行探究。而且在完成自主實驗時，學生需要將在課堂上學習的生物知識應用到實踐中，由此學生會更深入地理解生物知識。這樣的學習方式可以激發學生的學習興趣，也可以發展學生的分析、推理和解決問題的能力，培養他們的創新意識。

在初中生物教學中，教師可以鼓勵學生完成各種各樣的自主實驗，比如鼓勵學生設計實驗探究不同因素（如光照、水分、溫度等）對種子發芽的影響，或者鼓勵學生通過觀察和記錄水中水藻釋放氧氣的量或吸收二氧化碳的量來探究光照強度、二氧化碳濃度、溫度等因素對植物光合作用的影響，又或者鼓勵學生觀察蛙在不同氧氣條件下的呼吸頻率和呼吸方式。這些實驗具有較強的趣味性，實驗現象也比較明顯，而且完成這些實驗的難度相對較低，學生可以通過自主收集資料以及與同伴討論完成這些實驗。

在完成上述自主實驗的過程中，學生可以選擇自己感興趣的實驗內容，和熟悉的伙伴共同開展實驗。但教師需要適時提醒學生綜合考慮實驗內容、方法，評估自己的實驗步驟，分析自己的實驗結果是否出現誤差。由此，學生會得到多方面的發展，學生對生物實驗的興趣也會提高。

六、進行情感教育，適度滲透德育知識

在開展初中生物實驗教學時，教師同樣可以進行情感教育，引導學生樹立正確的價值觀和情感態度，培養學生的社會責任感和保護環境的意識，同時提高學生對生物知識的關注度和學習積極性，促進學生全面發展。為此，教師需要在設計生物實驗教學方案時，選擇合理的情感教育內容和教學方法，引導學生說出自己的實驗感悟，讓學生獲得豐富的情感體驗。

下面，筆者以“探究唾液對淀粉的消化作用”這一實驗的教學為例進行說明。在學生分小組做實驗之后，筆者鼓勵學生分享實驗成果，討論唾液的重要作用。在這一過程中，筆者提醒學生要耐心傾聽他人的觀點，在理解和尊重他人的情況下進行討論。在學生充分討論這一內容后，筆者引導學生轉而思考消化這一過程對人類健康生活的影響，培養學生聯系生活實際思考生物知識的習慣，讓學生感受到生物知識的實用性。最后，筆者還鼓勵學生分享他們在實驗的過程中遇到的挑戰和實驗收獲，思考面對挑戰時正確的態度是什么，以及更好的做實驗的方法是什么。

將情感教育融入初中生物實驗教學，不僅可以讓學生學到生物知識、掌握實驗技巧，還可以培養學生的良好思考習慣及自主學習能力，促進學生全面發展，使其逐步成為有思想、有情感和有責任心的人。

結語

綜上所述，在開展初中生物教學時，教師應重視實驗教學，并通過組織合作活動、虛擬實驗、課外實踐活動、自主實驗等方式激發學生的學習熱情，滿足學生的學習需求和個性化發展需要，提高學生的自主學習能力、實踐能力和創新能力，使生物教學更加生動、有趣和有效。同時，教師也要重視情感教育，讓學生通過參與實踐和探究實現全面發展，成為具備正確價值觀、必備品格和關鍵能力的時代新人。

【參考文獻】

［1］郝婷婷.淺談初中生物課程中創新實驗教學的有效方法［J］.天天愛科學（教學研究），2023（7）：70-72.

［2］周強.初中生物實驗教學中學生創新能力的培養策略［J］.甘肅教育研究，2022（10）：65-67.

［3］肖倩倩.以創新能力培養為核心的初中生物實驗教學研究［J］.科教導刊，2022（18）：135-137.