提高基礎教育生物實驗教學有效性的策略研究

摘 要：隨著基礎教育改革的不斷深入，提高生物實驗教學的有效性已逐漸成為初中生物教學的重要任務.在這一背景下，本文闡述了提高初中生物實驗教學有效性的必要性，并提出了一系列具有針對性的改進措施.通過實施“針對內容設計實驗、結合現代手段、引入生活元素、創新探究實驗以及完善評價體系”等策略，有效提高初中生物實驗教學的質量，培養學生的科學素養和實踐能力，從而促進學生的全面發展.

關鍵詞：基礎教育；生物；實驗教學；有效性；提高策略

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2024）32-0137-03

收稿日期：2024-08-15

作者簡介：楊曉玲（1983.9—），女，甘肅省瓜州人，本科，中學高級教師，從事生物教學研究.

在當今日益注重素質教育和創新精神培養的教育背景下，生物實驗教學作為基礎教育的重要組成部分，其不僅是理論知識的補充和延伸，更是培養學生觀察、分析、解決問題能力的有效途徑，在培養學生科學素養、創新思維和實踐能力方面發揮著不可替代的作用.因此，本文將重點探討提高基礎教育生物實驗教學有效性的策略，以期為基礎教育生物實驗教學的改革和發展提供理論支持和實踐指導.

1 提高生物實驗教學有效性的意義1.1 激發學生的學習好奇心

生物學是一門充滿奧秘與未知的科學，實驗教學則是讓學生親身感受生物學魅力的有效途徑.通過實驗操作，學生可以細致地觀察生物現象，深入地探索生命奧秘，在直觀且生動的學習過程中，提升自身的學習興趣和好奇心.在實驗中，學生不僅能接觸到豐富多樣的生物樣本和先進的實驗器材，更能親自動手操作并觀察實驗現象，如觀察細胞的精細結構、探究生物的生長規律等.在親身體驗中，學生能夠更加深入地理解生物學知識，提高自身的觀察能力和動手能力.另外，相較于傳統的課堂教學，實驗教學為學生提供了更多寶貴的實踐機會.在實驗中，學生可以不斷探索、發現問題并嘗試解決，從而培養他們的創新精神和探究能力^[1].

1.2 加強理論與實踐的結合

提高基礎教育生物實驗教學的有效性，能夠加強理論與實踐的結合.在初中生物實驗教學中，教師可以根據課程內容設計有針對性的實驗項目，讓學生在操作中體驗理論知識在實際中的應用.例如，在探究細胞結構時，通過顯微鏡觀察細胞切片，學生可以直觀地了解細胞的形態結構和功能特點；而在研究植物的呼吸作用時，通過觀察收集的氣體與石灰水的反應，可以深入探究呼吸作用的過程與機制.實驗教學不僅使學生能夠將抽象的理論知識轉化為具體的實踐操作，更有助于他們深化對知識的理解和掌握.在實驗過程中，學生通過親自動手進行實驗操作、記錄數據以及分析結果，能夠鍛煉自身的動手能力、觀察能力和思維能力，并在實踐中不斷探索生物原理，從而提升實踐能力和創新精神.

1.3 促進學生科學素養發展

科學素養是指個體在理解科學概念、掌握科學方法、運用科學思維以及具備科學態度和價值觀方面的綜合能力.高效的生物實驗教學在培養學生的科學素養方面發揮著重要作用.首先，通過實驗操作和觀察，學生可以更加深入地了解生命現象和生物規律，形成對生物世界的正確認識；其次，在實驗過程中，學生需要運用科學探究的方法提出問題、設計實驗、收集數據、分析結果等，在不斷的實踐鍛煉中提升自己的科學探究能力；最后，在實驗過程中，學生必須保持嚴謹的科學態度，秉持實事求是的價值觀，嚴格遵守實驗規則、尊重實驗事實、確保實驗數據的真實性和準確性，從而提升自身的社會責任感和使命感.

2 提高生物實驗教學有效性的策略

2.1 精心設計實驗，針對內容深化教學

為了提高生物實驗教學的有效性，教師需要深入理解和巧妙設計實驗內容，同時準確把握學生的學習特點和需求.具體來說，教師需要選擇具有代表性和趣味性的實驗內容，并在實驗設計過程中注重實驗的層次性，以此激發學生對生物實驗學習的積極性.

以人教版七年級上冊的“植物細胞”課程為例，教師可以根據教材內容設計一項“觀察不同植物細胞形態”的針對性實驗.在這個實驗中，學生可以根據自己的喜好選擇不同種類的植物葉片，并通過顯微鏡觀察它們的細胞結構，比較它們的異同.在設計實驗的過程中，教師還可以根據學生的學習水平和興趣特點，設計不同難度和深度的實驗內容.對于學習基礎較弱的學生，教師可以安排他們先觀察簡單的植物細胞結構，如洋蔥表皮細胞，幫助他們建立對細胞的基本認識；而對于學有余力的學生，教師則可以引導他們進一步探究更復雜的細胞結構和功能，滿足他們更高的學習需求.通過設計層次化的實驗，教師可以幫助學生更好地理解和掌握生物學知識，從而提高生物實驗教學效果.

2.2 結合現代手段，強化教學互動效果

在初中生物實驗教學中，教師運用現代教育技術，不僅可以極大地豐富教學手段，激發學生的學習興趣，還能有效打破實驗條件的限制，強化教學的互動效果^[2]，從而提升課堂教學質量.

以人教版七年級上冊的“光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣”這節課為例，教師可以運用多媒體技術制作生動的課件，將光合作用的原理、過程和意義以圖文并茂的方式呈現給學生.通過動畫模擬葉綠體中的光反應和暗反應過程，學生可以直觀地看到光能如何被轉化為化學能，以及氧氣和有機物的產生過程.然后，教師可以為學生提供一些關于光合作用的視頻、文章或網站鏈接，讓他們自行查找關于光合作用的最新研究進展、不同植物光合作用的差異等相關知識，從而加深對光合作用的理解和認識；還可以利用在線教學平臺，組織學生進行實時討論和互動，分享自己的學習心得和疑問，共同解決問題.另外，教師還可以鼓勵學生借助現代教學工具，如智能教學系統、互動白板等，設計一個簡單的實驗，探究不同光照條件下植物光合作用的速率變化.

2.3 引入生活元素，設計實驗貼近實際

在基礎教育生物實驗教學中，教師采用“引入生活元素，設計實驗貼近實際”的策略，能夠有效幫助學生將生物知識與實際生活相聯系，激發他們的學習興趣，并加深對生物原理的理解^[3].以人教版七年級上冊的“種子的萌發”這節課為例，教師可以結合教材內容，設計一個“綠豆芽生長條件探究”的實驗，要求學生在家中自行培育綠豆芽，親身參與并觀察綠豆芽的生長過程.

在實驗開始前，教師先引導學生設計實驗方案，明確實驗目的和操作方法.例如，可以指導學生將綠豆種子分別放置在濕潤的紗布、干燥的土壤和水中，通過控制變量法，探究不同環境條件對種子萌發的影響.接著，學生需要每天觀察并記錄不同條件（如光照、水分、溫度等）下綠豆芽的生長變化，如是否吸水膨脹、是否發芽等，同時拍攝照片或繪制生長曲線圖，以便更直觀地展示實驗結果.在實驗進行過程中，教師可以結合實驗內容適時地引入生物學知識，解釋種子萌發的原理和過程.而在實驗結束后，教師還可以組織學生展示自己的實驗記錄、照片和發現，并分享實驗過程中的心得體會，幫助他們進一步鞏固所學知識，提升實驗技能和科學思維.在討論實驗結果時教師可以通過提問，如“為什么我們家里的植物需要定期澆水和曬太陽？”引導學生深入思考，培養他們的觀察能力、實驗能力和科學思維.

2.4 創新探究實驗，激發學生探索欲望

初中生物教師創造性地設計實驗內容，引導學生主動探索生物世界的奧秘，是提升生物實驗教學有效性的重要策略之一.以人教版七年級上冊的“綠色植物的呼吸作用”這節課為例，教師可以先引導學生回顧植物光合作用的知識，并提出疑問：既然植物在白天進行光合作用，那么它們在夜晚會進行什么活動呢？以此激發學生的好奇心，為接下來的實驗作好鋪墊.接著，教師可以設計一個“探究植物呼吸作用產生二氧化碳”的實驗，引導學生利用生活中的常見材料，如透明塑料袋、綠色植物和澄清石灰水等，通過一系列操作，如將植物放入黑色塑料袋中密封、放置一段時間后，觀察袋內氣體通入澄清石灰水后的變化，以此來探究植物呼吸作用產生的二氧化碳.

在實驗過程中，教師要鼓勵學生積極參與、動手操作、觀察實驗現象并記錄實驗數據.當學生看到石灰水變渾濁時，他們的好奇心和探究欲將被進一步激發，從而更加深入地理解綠色植物的呼吸作用原理.實驗結束后，教師可以組織學生以小組為單位分享實驗心得和發現，并解釋植物呼吸作用的原理和過程；還可以進一步拓展實驗內容，比如探究不同條件下植物呼吸作用的強度變化等，以激發學生的創新思維和實踐能力.

2.5 完善評價體系，促進實驗教學發展

在提高基礎教育生物實驗教學有效性的實踐中，教師采用“完善評價體系，促進實驗教學發展”這一策略的目的在于，通過構建科學、全面的評價體系，激發學生的學習動力，提升實驗教學的質量，進而推動生物實驗教學的發展^[4].以人教版七年級上冊的“動物細胞”這一課為例，教師可以根據實驗內容制定詳細的評價標準，包括學生對細胞結構和功能等知識的掌握程度、實驗操作的規范性、實驗結果的準確性、實驗報告的完整性以及實驗過程中的創新思維等方面.

在評價方式上，教師應結合“教師評價”“學生自評”“學生互評”等多種方式：“教師評價”能夠為學生提供專業的指導和建議；“學生自評和互評”有助于培養他們的自我反思能力和團隊合作精神.同時，教師還可以利用現代技術手段，如在線評價系統或移動應用等，實現評價的及時性和便捷性.除此之外，教師還要及時向學生反饋評價結果，肯定他們的進步和優點，指出需要改進的地方，并提供具體的改進建議；設立實驗技能競賽、優秀實驗報告評選等活動，激勵學生積極參與實驗教學，提高他們的實驗技能和創新能力.當然，在評價過程中，教師應遵循公正、公平的原則，避免主觀臆斷和偏見，確保評價結果的客觀性和準確性，也要注重評價方式的多樣性和靈活性，以適應不同學生的特點和需求.

3 結束語

綜上所述，通過精心設計實驗內容、結合現代化教學手段、引入生活元素、創新探究實驗以及完善實驗教學評價體系等策略的實施，初中生物教師可以有效增強實驗教學的趣味性，提升學生的參與度和學習成效.同時，這些策略也為教師提供了更多的教學資源和手段，有助于推動基礎教育生物實驗教學的改革和創新.在未來的教學實踐中，教師應繼續深化對生物實驗教學的研究，不斷探索新的教學方法，以適應不斷變化的教育環境和學生需求.

參考文獻：

[1] 李娜.探析新課標下提升初中生物實驗教學有效性策略[J].考試周刊，2023（22）：121-124.

[2] 石潔芳.基于新課標提升初中生物實驗教學效率的策略研究[J].天天愛科學（教學研究），2023（8）：158-160.

[3] 付長壽.初中生物實驗教學改進與優化策略探究[J].基礎教育論壇，2024（6）：86-88.

[4] 張欣.提升初中生物實驗教學有效性的策略[J].中學課程輔導，2022（23）：120-122.

[責任編輯：季春陽]