初中生物實驗教學中提高課堂效率的策略研究

作者簡介：付兆平（1976～），男，漢族，山東青島人，膠州市杜村中學，研究方向：生物教學。

摘? 要：文章探討了初中生物實驗教學中提高課堂效率的策略，其中包括制訂具體的教學計劃、實現課堂與實驗室的無縫對接、提升學生實驗操作技能、優化教學環境與資源以及激發學生興趣和自主探究能力等多個方面。針對實驗教學，明確實驗目標與內容是基礎，通過緊密結合理論課程與實驗操作的方式，落實課堂知識到實踐中，從而提升生物實驗教學的整體效果。完善的實驗設備與管理、豐富的教學資源、有趣的探究式學習環境、有效的評價反饋機制以及學生參與科學競賽的機會，共同構建出了一套促進學生全面發展、激發其學習興趣的生物教學體系。

關鍵詞：初中生物；實驗教學；課堂效率；探究式學習；教學環境

中圖分類號：G633.91??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：1673-8918（2024）17-0115-05

生物實驗教學是初中生物教育不可或缺的組成部分，它通過實際操作的方式幫助學生理解抽象理論，培養觀察、分析、解決問題的能力。近年來，實驗教學的重要性受到越來越多的認可。然而，在實施過程中依然存在著各種挑戰，如設施條件限制、教學資源不足、學生操作技能需提升等。因此，探索如何提高初中生物實驗課堂效率成為教育者試圖解決的關鍵問題。

一、 實施有效的初中生物實驗教學策略

（一）制訂具體的實驗教學計劃

在制訂初中生物實驗教學計劃時，重點應集中在有效性和針對性上，旨在確保每次實驗都能最大限度地促進學生知識的深化理解和技能的實際應用。規劃要緊密結合教學大綱的要求，通覽全書知識脈絡，精心選取具有代表性、易操作且有助于啟發思維的實驗項目。這一過程不僅僅是對可測量成果的預期，更是對學生能力層面進行的精確把控，例如對觀察能力、分析能力、歸納綜合能力及實際操作能力的培養進行細致的規劃。此外，實驗計劃應包括每一環節的時間分配以確保教學內容的完整性，而非簡單的活動疊加。計劃的制訂還要考慮替代方案，以應對實驗過程中可能出現的材料缺失或者操作失誤等問題，確保實驗教學能夠連貫地進行。實驗流程的規劃在避免浪費時間的同時，需兼顧靈活性，給予學生足夠的空間去探索和發現，而非刻板地跟隨步驟。對實驗結果的預期描述不應局限于特定的正確答案，而是應該提供一個結果的可能范圍，讓學生在實驗中體會科學探究的開放性和不確定性，從而深化其對生物學科內在規律的理解。通過這樣一種立體且深入的實驗教學計劃的制訂，可以有力提高初中生物課堂的效率與實驗教學的質量。

例如在初中生物《細胞是生命活動的基本單位》一課中，制訂實驗教學計劃要精確針對教學目標，確保學生通過實驗活動深刻理解細胞的結構與功能。首先，計劃應包括滲透壓實驗，讓學生觀察植物細胞在不同濃度鹽水中的變化，以此理解細胞膜的選擇性、通透性。其次，在顯微鏡下直觀展示洋蔥細胞和人口腔上皮細胞，強化學生對細胞形態多樣性和結構共性的認知。最后，引入模型或者軟件輔助教學，可以使學生在不做實驗的情況下也能模擬細胞內的生命過程，這種互動式學習可以加深學生的概念理解。實驗教學計劃中，安排時間對確保實驗順利進行至關重要，每個環節都應預留充裕的時間供學生探究和教師點撥。課前需明確實驗目的，突出細胞是生命的物質基礎這一中心點。實驗中應注重培養學生的自主學習能力，讓他們分組進行操作，并在全程中鼓勵提問和交流。每項活動后設置時間讓學生記錄觀察結果，收集數據，并進行初步分析。課后，通過小組討論或整體反饋，指導學生歸納實驗所得，并將其與細胞的基本功能聯系起來，強化“細胞是生命活動的基本單位”的核心概念。如此周詳的計劃安排，不僅有效提高了生物實驗課的效率，同時也激發了學生對生物學深入學習的熱情，真正做到“授人以魚，且授人以漁”。

（二）實現課堂與實驗室的無縫對接

實現課堂與實驗室的無縫對接是提高初中生物課堂效率的核心環節，這要求教師在前期的教學設計中必須密切關注知識點與實驗活動之間的銜接性。究其深層次含義，不僅指物理空間上的過渡，更在于思維模式和學習方式的轉換。教師應當精心構建理論與實驗相互映照的框架，使得學生能夠從具體知識點抽絲剝繭般地遷移到實際的實驗操作中去，使理論知識在實驗探究過程中得以鞏固與深化。為了達到這一目標，教學內容需要規劃得系統而連貫，確保每個實驗都緊扣教學大綱中的關鍵概念，并以此作為實驗設計的出發點。在課堂教學階段，不僅傳授知識，而且培養學生將理論轉化為實際操作的能力；在實驗室，教師則通過引導學生實踐來鞏固課堂所學，有意識地讓學生進行反思和討論，通過實驗觀察與結果分析，將理論與實踐緊密結合，進而在學生心中筑起理論與實驗相輔相成的橋梁。通過這樣的循環往復，課堂與實驗室的無縫對接便自然而然實現，學生的生物學習效率以及對生物科學的真正理解都將得到顯著提升。

例如在教授《食物中的營養物質》這一單元時，應用實驗方法對理論知識進行強化和驗證尤為重要。為達到無縫對接的效果，在課堂教學的設計上首先要確立明晰的學習目標，例如理解和掌握碳水化合物、蛋白質和脂肪等食物營養素的檢測方法。在此基礎上，利用直觀的圖表和模型，幫助學生構建起從食物到營養物質這一轉化過程的基本概念結構。針對該單元，教學活動可以規劃為先在課堂上通過多媒體展示各類營養物質的化學結構，解釋其健康功效及其在食物中的分布情況。緊接著，師生共同討論如何在實驗室中通過現象觀察研究食物成分，如利用碘液檢測淀粉、比氏試劑測試蛋白質以及油脂的蘇丹Ⅲ染色法。此階段，教師需引導學生思考實驗原理及其科學意義。

順利完成理論介紹后，課堂與實驗室的無縫對接通過組織學生前往實驗室親自進行各項營養物質測試實驗。教師此時更像是個向導，提供所需的實驗器材，示范標準的實驗步驟，監督學生嚴格按照安全規則進行操作，并協助他們分析觀察數據。學生在實驗操作中將理論與實踐相結合，既鞏固了知識，又鍛煉了實際動手能力，從而達到深刻理解和應用生物學知識的目的。整個學習流程結束時，通過回歸課堂進行總結討論。學生呈現實驗結果，反思實驗過程中的發現與問題，教師結合實驗結果與理論知識，加深學生對食物營養物質的整體認識。這樣連貫的設計使得課堂知識與實驗室實踐緊密結合，有效促進了初中生物實驗教學效率的提升和學生科學素養的開發。

（三）提升學生的實驗操作技能

在初中生物教學中，提升學生的實驗操作技能是實現高效教學的關鍵之一。這需要教師設計一系列有條不紊的訓練過程，引導學生由淺入深，逐步掌握各項生物實驗的基本操作方法與技巧。這樣的過程要求教師精準識別學生在實驗技能上的短板，并針對性地進行指導。一個科學的操作技能提升方案將包括明確的操作步驟、操作技能的層級分類、連貫性的技能訓練以及反復練習的機會安排。通過這種有系統的訓練，學生能夠在重復的動手實踐中理解并記憶操作要領，漸漸減少在實驗過程中的錯誤，最終達到熟練運用各種生物實驗技能的水平。除此之外，實驗操作技能的提升還需要建立在批判性和創新性思維的基礎上。教師應當激發學生對實驗原理的好奇心，促使其不僅學會執行標準化操作，而且要理解操作背后的科學原理。這種理解將轉化為學生處理實驗問題的能力，進而培養他們的適應性和創造力。值得注意的是，這個過程中教師的角色是引導者和協助者，教師需提供即時的指導和反饋，同時保留給學生足夠的自主探索空間。通過這種動態互動的教學模式，學生的實驗操作技能能夠在真正意義上得到提升，從而有效提高整個生物課堂的教學效率。

例如，在教授《細菌和真菌的分布》這一單元時，提升學生的實驗操作技能是至關重要的教學環節。針對這一目標，實驗課程應設計得既系統性強，又能切實提高學生的實際操作能力。通過開展“觀察家中及校園環境中細菌和真菌的分布”這一實踐活動，可以讓學生了解微生物在環境中的普遍存在，還能夠通過親自搜集樣本和進行培養來鍛煉其實驗技能。

在實驗準備階段，教師需要向學生介紹各類常用的實驗工具和儀器，比如無菌操作臺、培養皿、顯微鏡等，并進行詳盡的使用方法和安全注意事項說明。接著，引導學生掌握基礎的微生物采集技巧，如使用無菌棉簽輕拭表面，再將樣品轉移到營養瓊脂培養皿中，保證實驗的科學性和可靠性。學生同時需要練習正確使用顯微鏡，從而在后續步驟中能準確觀察微生物的形態特征。

實際操作過程是提升技能的關鍵時刻。在教師的指導和監督下，學生組織開展實驗，從環境中采集樣品并培養細菌和真菌。這一過程中，逐步訓練學生如何做好實驗記錄、如何進行觀察分析以及如何精準操作實驗工具與儀器。為保證實驗結果的準確性，教師應當鼓勵學生重復進行實驗操作，這樣既能增加操作經驗，又能夠提高實驗數據的可信度。

二、 優化初中生物實驗教學環境與資源

（一）完善實驗設施與器材管理

在教學環境的優化策略中，實驗設施與器材管理對初中生物課堂效率具有決定性影響。這種管理必須超出傳統的存儲和保養概念，發展為一套以提升使用效率和教學質量為核心的綜合體系。首先要確保所有的設施和器材都能夠滿足現代生物實驗教學的需要，這意味著它們不僅要功能完備、操作簡便，同時要符合安全規范，確保學生在使用過程中的安全。維護隊伍需具備專業知識，并可以迅速響應任何設備故障或是操作疑問，保證教學活動不受技術問題干擾。設備管理者應據此制訂詳盡的維護計劃和周期性的更新換代方案，確保設施與器材始終處于最佳狀態，從而為生物實驗的順利進行提供堅實的物質基礎。

在管理流程的設置上，異常重要的是構建起一種智能化的管理系統，將管理信息數字化，比如通過掃碼入庫、電子登記借用和自動化跟蹤使用情況等手段，可以極大提高管理效率，同時實現對器材狀況的實時監控。有效的庫存管理還包括合理規劃器材的存放方式與流通路徑，減少不必要的搬運時間，避免因器材配送不當引發的課堂延誤。清晰明了的標簽系統和易于理解的使用指南是確保設施正確使用與管理的基礎，在此基礎之上，構筑起由簡到繁的培訓體系，致力于提高管理人員和使用者對設備性能及操作規范的認知水平，也是提高教學效率不可或缺的一環。

而在器材使用終端，即實驗操作層面，教師作為指導者需要確保設施和器材被恰當且高效地利用。這要求教師在設計實驗課程時，已經將實驗室的具體配置與條件計算在內，確保實驗設計既符合教學目標，又能適應現有資源。緊接著，學生的教育也要位列重點，他們需要被教授如何有效地利用這些資源，并在實踐中學會對設施的正確操作與維護，這樣一個反饋循環體系有助于持續推動設施管理與教學質量的共同進步。通過這樣精心打造的設施與器材管理體系，無疑可以顯著提升課堂教學的效率，使得初中生物實驗教學變得更加高效、生動和富有成效。

（二）豐富實驗教學資源

在初中生物實驗教學中，資源的豐富程度直接影響學生的學習體驗和課堂效率。首先，豐富的實驗教學資源包括先進的實驗設備、各種生物材料、專業的實驗工具和豐富的多媒體資料等。這些資源能夠為學生提供多樣化的觀察對象和研究材料，從而激發他們的探索興趣和學習力。隨著科技的不斷發展，引入現代化的教學工具，如虛擬實驗室和模擬軟件等，可以彌補傳統實驗的局限性，提供更加安全、便捷的實驗環境。這些工具不僅可以幫助學生更好地理解抽象的概念，還可以讓他們在不受物理空間限制的情況下進行實驗操作練習。

其次，教師對資源的整合與使用同樣關鍵。教師需要具備將可獲得資源用于有效教學的能力，這意味著要對資源進行恰當的分類、篩選和組織，確保實驗教學的連貫性和系統性。此外，教師還應關注到教學資源與教學目標的對應性，通過設計合理的實驗項目和課堂活動來充分利用這些資源，使學生在實驗中能夠達到既定的學習效果。比如，在執行涉及細胞結構的實驗時，適當的教學資源配置可以是顯微鏡、標本切片、相關圖表以及作用機制的解釋視頻等，每一種資源都能從不同側面幫助學生整體性地理解概念，并在實驗操作中得到驗證。

最后，持續更新教學資源也是完善實驗教學的重要方面。隨著科學研究的深入和教育理念的更新換代，新的發現和方法需要被迅速納入教學內容之中。這就要求教師和學校管理者保持敏銳的教育前瞻性，及時引進新的教學資源或者調整現有的資源配置策略。同時，要充分認識到每位學生的個體差異，為不同水平和興趣的學生提供相應的學習資源，以滿足他們的個性化學習需求。通過不斷優化和升級實驗教學資源，初中生物教學不斷向前發展，課堂效率和學生的科學素養必將持續提高。

三、 激發學生的實驗學習興趣和自主探究能力

（一）創造探究式學習氛圍

創造探究式學習氛圍是提高初中生物實驗教學效率的重要手段，這要求教育工作者營造一個鼓勵學生提問、討論和實驗的課堂環境。在此環境下，學生被激勵采取主動學習的態度，他們不再是知識的被動接受者，而是通過實踐和探索成為知識的積極探求者。這種氛圍需要教師通過課堂管理實現細微的調控，例如給予學生一定的自由度，發表假設、提出問題并測試這些問題，使課堂成為一個開放的學習空間。同時，教師要通過巧妙設計互動性強的實驗活動，如小組協作項目，促進學生之間的思想碰撞和知識交流，這種同學之間的相互影響可以極大地提升學生對生物實驗的熱情。教師在授課過程中應隨時準備好營造各種教學情景，不斷給予學生積極反饋，同時提供必要的引導和架構，幫助他們構建科學的認知框架。這種框架不但包括了具體的知識點，還涉及如何進行科學探究的方法與策略。教師可以通過提出開放性問題，挑戰學生解決實際問題的能力，進一步引導學生主動思考、探究可能的解決方案，這有助于培養學生的批判性思維和解決問題的能力。在這樣的課堂上，每個學生得到的不僅是生物知識本身，更重要的是探究未知世界的勇氣和能力，這無疑將促進他們實驗技能的持續進步與知識的深化理解。

在教授《基因控制生物的性狀》時，為激發學生的實驗興趣和自主探究能力，教師需要精心設計一個探究式學習環境。這可以通過構建一個與現實世界聯系緊密的學習情境來實現，讓學生在感興趣的問題引導下積極參與、自主探索。例如，可以通過一個引人入勝的案例開始課程：提出為什么同一對父母的孩子會在外貌上存在差異的問題，引起學生的思考和討論。

隨后，將學生們分成小組，并分配不同的模型生物或植物品種（如豌豆植物），讓他們觀察并記錄品種間的顯著性差異。學生們可以自行設計實驗，比如進行雜交試驗，或者從網上收集數據，以“基因如何控制性狀”作為探究的核心問題。教師提供必要的指導，確保學生在正確的軌道上自主思考和探索，了解遺傳規律，如孟德爾的遺傳定律，以及如何應用統計學原理解釋實驗結果。

此外，創造一個探究式學習氛圍也需要教師靈活調整教學節奏，鼓勵學生提出自己的假設，并通過實驗來驗證。在每個步驟的實施中，教師應該鼓勵學生持續提問，通過研討和合作來深化他們對基因和性狀關系的理解。同時，采用項目式學習，通過模擬設計、執行以及結果解讀整個過程，讓學生仿佛置身于科學家的工作中，從而顯著調動了他們的學習積極性和提高自我驅動探究的能力。

（二）評價和反饋機制的建立

評價和反饋機制在初中生物實驗教學中扮演著至關重要的角色，它們對激發學生的實驗興趣和自主探究能力至關重要。建立科學、多元化的評價系統，其核心在于準確捕捉學生在實驗過程中的表現，而不僅僅關注最終的結果。這種評價不應是單一維度的，而是需要從學生的實驗設計、實驗操作、數據分析能力、團隊協作和問題解決能力等多方面進行。有效的評價方法可以通過自評、互評結合教師評價來綜合實施，以此促進學生全面了解自己的學習狀況和實驗技能發展，從中獲得自我提升的動力。

反饋機制的建立是評價體系的必要補充，積極的反饋能夠鼓舞學生的進取心，即使是指出學生學習中的缺陷和錯誤時也應以鼓勵為主，避免抑制其學習的積極性。反饋需及時并具體到點，使學生能夠明白如何在下一次實驗中改進。同時，教師需傾聽學生對實驗課堂的反饋，對教學方法及實驗內容進行動態調整。這種雙向的交流與溝通有助于形成良性循環，不僅增強了教學的適應性和靈活性，而且賦予學生更多參與實驗設計和決策過程的機會，從而增強他們的責任感和探索欲。

（三）引導學生參與科學競賽和活動

在初中生物實驗教學中，競賽活動不僅是一種評價手段，更是一個深化學生理解、激發探究熱情的有效工具。參與科學競賽本身就是探索未知領域的過程，這對初中生而言是一次立體的學習體驗。它涉及了從提出假設、設計實驗到處理數據、得出結論等一系列科研步驟。導師和教師引導學生進入這一過程，要讓學生感受到科研的趣味性和挑戰性，同時也需要注意把握難度，以適應不同學生的接受能力。有效的指導不在于滔滔地講解或簡單地傳授知識，而在于激發學生的好奇心，讓他們自主提問、探索，并將這種探索滲透到實驗的每個細節中。

競賽也是社會化學習過程的一部分，通過團隊合作，初中生能夠學習到溝通協作及項目管理的技能。因此，教師應策劃包含交叉學科知識的競賽項目，讓學生從親身實踐中學習，并在實驗失敗和成功中獲得成長。學生在這樣的過程中，不但能通過觀察和實驗操作加深對生物學原理的理解，而且還能提高其解決問題的能力和創新意識。例如，教師可以組織生物多樣性觀察競賽，鼓勵學生對校園內外的生物進行分類和數據記錄；或者發起微生物培養實驗比賽，引導學生動手操作并理解微生物增殖的條件。在這一過程中，教師的角色轉變為輔導者，而非單純的知識傳授者，他們應當對每一位學生的發展提供個性化的指導與支持，確保每個學生都能在競賽中找到自己的位置，收獲成就感。

四、 結論

總之，通過上述措施的實施，我們可以有效提高初中生物實驗課堂的效率，更好地滿足學生的學習需求。明確的教學計劃確保了教學內容和目標的系統性；課堂與實驗室的無縫對接增強了學生的實踐應用能力；提升學生的實驗操作技能使他們能夠更加熟練地進行科學探究；優化教學環境與資源為學生提供了更多實驗的可能性；而激發學生的探究興趣與自主探究能力則是教學成功的關鍵。未來，這些策略將在實踐中不斷得到優化和發展，從而實現讓每位學生都享受到高效、生動和富有成效的生物學實驗教育。

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