初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問題與對策探究

摘 要：生物是門自然學(xué)科，學(xué)好這個學(xué)科必須理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。特別是初中生物教學(xué)，實(shí)驗(yàn)落實(shí)不到位、組織不力，不僅是影響學(xué)生對知識的掌握，而且還會影響其學(xué)習(xí)情感態(tài)度以及素養(yǎng)的培養(yǎng)發(fā)展。文章就當(dāng)下初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題進(jìn)行分析，并就如何有效組織實(shí)驗(yàn)分享幾點(diǎn)策略經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：初中;生物;實(shí)驗(yàn);問題;對策

生物是門自然學(xué)科——而幾乎所有自然學(xué)科無論是學(xué)與用，都需要理論與實(shí)踐的結(jié)合。而實(shí)踐對于初中生物的學(xué)習(xí)來說，大多就是指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)在初中生物教學(xué)中的價值主要有：與初中學(xué)生抽象思維弱、感性思維強(qiáng)的特征相對應(yīng)，實(shí)驗(yàn)使學(xué)習(xí)直觀，學(xué)生理解和掌握知識效率提升;培養(yǎng)學(xué)生的素養(yǎng)發(fā)展（比如探究能力、思維能力、社會責(zé)任、解決問題及操作能力等）;因?yàn)閷?shí)驗(yàn)具有活躍、開放、趣味特征，能調(diào)動學(xué)生積極主動性。如果初中生物教學(xué)不重視、不能合理組織實(shí)驗(yàn)，那么就會出現(xiàn)負(fù)面效應(yīng)——學(xué)生興趣度下降、效率低且素養(yǎng)培養(yǎng)不能落實(shí)。

一、 當(dāng)前初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

（一）實(shí)驗(yàn)頻率少

一方面，由于教師沒有意識到實(shí)驗(yàn)在初中生物教學(xué)的重要價值，認(rèn)為生物實(shí)驗(yàn)與其他學(xué)科的實(shí)驗(yàn)來說，操作起來耗時長、過程麻煩——比如種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)或阻力實(shí)驗(yàn)，只需要幾分鐘即可完成，而化學(xué)反應(yīng)試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的材料不如其他學(xué)科那么容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，失敗率高——還如種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自己準(zhǔn)備的種子發(fā)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(zhǔn)確”。在這種認(rèn)知之下，教師組織實(shí)驗(yàn)的頻率非常少，只是為了應(yīng)對中考，而不是為了助學(xué)、助教。

（二）目標(biāo)不均衡

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)是多元的，除了調(diào)動學(xué)生情感這個目標(biāo)之外，還同時包括知識和技能（素養(yǎng)）兩個目標(biāo)。而目前部分教師所組織的實(shí)驗(yàn)，太過于集中于達(dá)到知識目標(biāo)，而忽視技能、素養(yǎng)的培養(yǎng)。比如通過洋蔥切片觀察細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)，教師只關(guān)注“看到細(xì)胞了嗎？能看清其結(jié)構(gòu)不？”如果學(xué)生回答“是”，那么就認(rèn)為實(shí)驗(yàn)成功了。但學(xué)生是否通過這個實(shí)驗(yàn)掌握了生物實(shí)驗(yàn)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(tài)度以及技能、素養(yǎng)的培養(yǎng)就大多沒有落實(shí)。

（三）宏微的問題

生物學(xué)知識涉及兩個極端方向，一是不可視的微觀，另一個是學(xué)生不可操作的宏觀（比如社會、環(huán)境與生物的關(guān)系）。生物實(shí)驗(yàn)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(yīng)激反應(yīng)。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(shí)驗(yàn)除了顯微鏡觀察外，就很少能夠有效組織起來。而實(shí)際上，涉及宏觀與微觀的實(shí)驗(yàn)是可以采取一些變通手段來實(shí)現(xiàn)。比如利用現(xiàn)代的信息技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)電子化的實(shí)驗(yàn)和觀察體驗(yàn)。

（四）評價不合理

與目標(biāo)不均衡、不全面相似，教師在對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評價的時候，也是過于關(guān)注于結(jié)果。就是對學(xué)生是否能通過實(shí)驗(yàn)證明或觀察到了生物理論知識，而很少會通過評價對學(xué)生的思想情感、操作過程等進(jìn)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(chǎn)生這個問題的主要原因，是教師受傳統(tǒng)評價經(jīng)驗(yàn)的影響，不掌握新的教育理論，不知道評價已經(jīng)由結(jié)果性轉(zhuǎn)向了過程性和生成性，已經(jīng)成為教育的一種手段。

二、 提升初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)效的策略

（一）觀察也是實(shí)驗(yàn)

有些教師組織生物實(shí)驗(yàn)的頻率比較少，有一個原因，就是對實(shí)驗(yàn)的界定存在著狹義認(rèn)知，認(rèn)為只有學(xué)生進(jìn)行了動手操作、經(jīng)歷了復(fù)雜過程，才算是實(shí)驗(yàn)。這樣的認(rèn)知下，一些操作復(fù)雜、不容易上手的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)也被忽視了。而其實(shí)，只要與生物進(jìn)行實(shí)際的接觸和觀察，都是直觀實(shí)踐行為，也應(yīng)視為是一種實(shí)驗(yàn)類型。比如種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，其實(shí)除了換水之外，大多就是觀察。如果把對生物現(xiàn)象的觀察和生活經(jīng)驗(yàn)歸納都視為實(shí)驗(yàn)，那么，實(shí)驗(yàn)的頻率更會高出許多，學(xué)生真正直觀學(xué)習(xí)的機(jī)會就會增多。

比如，“生命的世界”這一章中，要讓學(xué)生了解生物的多樣性、區(qū)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(xué)。沒有意識到，這個知識點(diǎn)其實(shí)也可以組織學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)。筆者在課前給學(xué)生布置了任務(wù)，“其實(shí)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(xué)們在課下到校園中、社區(qū)中去發(fā)現(xiàn)，把你找到的生物記下來，看看在一個小的范圍內(nèi)，你能找到多少種生物？再說一說，你判斷它們是生物的標(biāo)準(zhǔn)或依據(jù)是什么？”當(dāng)學(xué)生用心在生活中去有意觀察、發(fā)現(xiàn)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?；氐秸n堂，筆者讓學(xué)生交流自己發(fā)現(xiàn)的“成果”之后，再去講這兩個知識點(diǎn)時，學(xué)生馬上就能理解和認(rèn)同理論。

（二）使用問題導(dǎo)引

好奇心強(qiáng)是初中學(xué)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(shí)驗(yàn)活動，首先說，馬上就能激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)、探究知識的熱情。當(dāng)然，問題導(dǎo)引式的實(shí)驗(yàn)還有其他的教育價值：問題可以給學(xué)生指明實(shí)驗(yàn)方向，使實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)性更強(qiáng)，避免學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中思路不清的問題;問題能引發(fā)學(xué)生思維活動，通過問題來調(diào)動學(xué)生獨(dú)立思考，從而可以培養(yǎng)其思維能力發(fā)展;問題其實(shí)是一種探究式學(xué)習(xí)的開端，當(dāng)教師拋出問題后，不直接解釋和給出答案，而是讓學(xué)生圍繞解決問題這條線去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在這個過程中可以培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和探究能力。問題導(dǎo)引式實(shí)驗(yàn)比起教師演示、學(xué)生模仿的實(shí)驗(yàn)來說，其教育價值要高得多。

比如在學(xué)習(xí)“生物與環(huán)境的相互影響”時，教師向?qū)W生拋出問題，“生物的生長、生存受環(huán)境的影響。比如人類幾乎不會選擇到南極地區(qū)居住，這就是環(huán)境對生物的影響;而反過來，生物也會對環(huán)境產(chǎn)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(huán)境因素的影響呢？怎么設(shè)計(jì)一個小實(shí)驗(yàn)來證明植物可以保護(hù)水土環(huán)境呢？請同學(xué)們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”——拋出這個任務(wù)性問題后，教師給學(xué)生留出幾天時間（因?yàn)樯锸墉h(huán)境影響的實(shí)驗(yàn)需要一些時間）?；氐秸n堂上，讓學(xué)生表述或展示自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)以及通過實(shí)驗(yàn)歸納出來的知識點(diǎn)。比如，學(xué)生將自己進(jìn)行的水果變質(zhì)實(shí)驗(yàn)過程拍成一組照片展示給大家。還有，學(xué)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(hù)沙土不被沖走——教師用問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立創(chuàng)新型的自主實(shí)驗(yàn)，極大調(diào)動了學(xué)生的探究熱情并有效培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和動手實(shí)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(fā)現(xiàn)，小型化水土流失實(shí)驗(yàn)，是解決宏觀實(shí)驗(yàn)無法操作的一種途徑。

（三）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)手段

上面那個將宏觀生物知識小型化模擬的實(shí)驗(yàn)（將大型的水土流失問題遷移到花盆中、教室桌面上呈現(xiàn)），其實(shí)就是一種實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)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(xiàn)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(shí)驗(yàn)（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(shè)備支撐或社會實(shí)踐才能進(jìn)行的操作變成學(xué)生可以直觀體驗(yàn)的學(xué)習(xí)形態(tài)。

比如有關(guān)細(xì)胞的知識，通過顯微鏡實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生觀察到細(xì)胞的存在和其基本結(jié)構(gòu)。但是受顯微鏡視域、視角的影響，學(xué)生對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的感知程度并不太深。于是，筆者讓學(xué)生在家煮好兩個雞蛋帶到學(xué)校，并準(zhǔn)備了美工刀、細(xì)齒鋸等工具。在課堂上，筆者帶領(lǐng)學(xué)生對雞蛋進(jìn)行加工：將其中一個雞蛋剝?nèi)ネ鈿?、留下?nèi)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(xì)胞核、蛋青代表細(xì)胞質(zhì)。剝?nèi)ビ矚さ碾u蛋代表動物細(xì)胞、帶外殼的代表植物細(xì)胞。再讓學(xué)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(jìn)行“妝飾”。就完成了兩種細(xì)胞的模型制作。而在研究細(xì)胞的物質(zhì)交換時，筆者讓學(xué)生將彩色粉筆末包在棉質(zhì)紙巾里（可以用拆解口罩的方法獲得），然后將這個“細(xì)胞”放在水中觀察其物質(zhì)的內(nèi)外交換。這樣將宏、微實(shí)驗(yàn)變成常態(tài)模擬的實(shí)驗(yàn)方法，可以幫助學(xué)生完成直觀的觀察和體驗(yàn)，而且還可以通過這種方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維（比如上面通過問題讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法）。

此外，因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)已經(jīng)在教學(xué)中廣泛應(yīng)用，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生物的電子化模擬實(shí)驗(yàn)——比如通過制作實(shí)驗(yàn)動畫的方式來體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程，比如利用一些專門的生物實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的教育目標(biāo)不僅是讓學(xué)生更有效率地掌握知識，而且還同時關(guān)注學(xué)生對生物的情感態(tài)度以及其素養(yǎng)的發(fā)展。因而，在生物實(shí)驗(yàn)的評價上，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的只關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評價，而應(yīng)將結(jié)果性評價與過程性評價結(jié)合運(yùn)用，而且更注重過程性評價。比如，在讓學(xué)生分組進(jìn)行“生物體的組織”觀察實(shí)驗(yàn)之后，教師不僅要詢問各組是否已經(jīng)能區(qū)分出動物組織與植物組織的主要構(gòu)成，而且對各小組實(shí)驗(yàn)過程中所表現(xiàn)出的積極性、科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神、操作嚴(yán)謹(jǐn)性等進(jìn)行評價。如，“如第一小組的同學(xué)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(jìn)行分析。這種方法比起表面觀察來說，更能呈現(xiàn)各組織的功能原理”——通過這樣的評價，使學(xué)生不僅關(guān)注結(jié)果，而且在實(shí)驗(yàn)中有意進(jìn)行更細(xì)致地探究和創(chuàng)新，因而使評價具有素養(yǎng)的生成作用。

綜上所述，生物是門自然學(xué)科，無論是學(xué)與用，都需要理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。就當(dāng)下初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)上看，主要存在的問題是頻率少、目標(biāo)不均衡全面、宏微實(shí)驗(yàn)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(dǎo)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)手段及注重生成評價的策略來提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)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(xué)。