基于核心素養(yǎng)的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革優(yōu)化

陸正蓮

（南通市海門區(qū)東洲國際學(xué)校 江蘇南通 226100）

生物是一門具有較強(qiáng)實(shí)踐性的學(xué)科，其對學(xué)生觀察能力、抽象思維能力、邏輯思維能力、分析判斷能力以及想象創(chuàng)新能力具有較高的要求。雖然在新課改的指導(dǎo)下，我國初中生物教學(xué)取得了一定的進(jìn)步，但仍存在過度重視知識教學(xué)、忽視能力培養(yǎng)的弊病。因此，總結(jié)和分析現(xiàn)階段生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展特點(diǎn)，探索教學(xué)模式優(yōu)化改革策略具有積極的實(shí)踐意義。

一、核心素養(yǎng)的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展情況

現(xiàn)階段核心素養(yǎng)下的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍表現(xiàn)出以下兩方面顯著的發(fā)展特征。

一方面是實(shí)驗(yàn)教學(xué)被多媒體演示和板書講解所代替。受到傳統(tǒng)應(yīng)試教育的長期影響，我國很多地區(qū)的中學(xué)對于初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏重視，師生沒有意識到實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于課程學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的重要性，導(dǎo)致很多教師為快速完成教學(xué)任務(wù)和提升學(xué)生成績，主動縮減生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，廣泛采用“看圖片”、“看視頻”、“看板書”等缺乏生動性和實(shí)踐性的教學(xué)形式代替實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并將節(jié)省出來的時間與精力投入到理論知識記憶及大量重復(fù)性解題中。使得學(xué)生逐漸喪失生物學(xué)習(xí)興趣，思維能力和實(shí)踐能力的發(fā)展受到抑制[1]。

另一方面是實(shí)驗(yàn)過程趨于形式化和流程化?，F(xiàn)階段我國大部分初中的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程非常相似，基本為：導(dǎo)課階段，教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，依次向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、操作流程、所用儀器和材料、注意事項等內(nèi)容。正式授課階段，學(xué)生先觀看教師做一次演示實(shí)驗(yàn)，然后再效仿教師操作流程獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，直到實(shí)驗(yàn)結(jié)果與教材內(nèi)容吻合為止。在這種形式化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，學(xué)生缺少自主思考和質(zhì)疑的空間，既無法使理論知識與實(shí)驗(yàn)過程間建立有效聯(lián)系，又不會由親手實(shí)驗(yàn)獲得思維和能力的提升，導(dǎo)致教學(xué)效果非常不理想，與當(dāng)前“培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)”的教育理念背道而馳[2]。

二、核心素養(yǎng)的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革策略

（一）調(diào)整教學(xué)觀念，落實(shí)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

在新課改背景下，初中生物教師應(yīng)及時調(diào)整教學(xué)觀念，提高對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度，深刻意識到實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升課程教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效率的教育價值。在核心素養(yǎng)教育理念的指導(dǎo)下，師生都應(yīng)認(rèn)識到開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的不只是提升學(xué)習(xí)成績，更重要的是通過親手實(shí)踐，加深對所學(xué)知識的理解，形成生命觀念、理性思維、科學(xué)觀念等學(xué)科核心素養(yǎng)。此外，教師還要意識到，實(shí)驗(yàn)課程并非文化課程的“附帶品”，也不是選修課，而是與理論教學(xué)相輔相成、相互促進(jìn)的重要課程，其不僅能夠顯著提升學(xué)生的知識運(yùn)用和實(shí)踐能力，還能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探索欲望，使學(xué)習(xí)效果事半功倍[3]。

調(diào)整教學(xué)觀念是教學(xué)模式改革的基礎(chǔ)，而落實(shí)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念則是有效途徑。在“培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)”教育理念的指導(dǎo)下，初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)始終以“探究和驗(yàn)證理念”為核心，將理論、實(shí)踐、驗(yàn)證緊密結(jié)合，形成“探索式”教學(xué)模式。在此過程中，教師要深入挖掘課程內(nèi)容與學(xué)生日常生活之間的“交匯點(diǎn)”，引導(dǎo)學(xué)生從生活經(jīng)歷的層面出發(fā)提出質(zhì)疑和假設(shè)，然后與學(xué)生一同運(yùn)用所學(xué)知識自主設(shè)計和實(shí)施實(shí)驗(yàn)，并通過討論和分析的方法總結(jié)出相應(yīng)的結(jié)論，從而實(shí)現(xiàn)對疑問和假設(shè)的探索與驗(yàn)證。以“光合作用”相關(guān)實(shí)驗(yàn)為例，既可以由教師從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象出發(fā)，提出多個實(shí)驗(yàn)假設(shè)。如：“是否只要有光就會進(jìn)行光合作用？”“人們常說植物能夠清晰空氣，如何驗(yàn)證？”“光合作用都有哪些產(chǎn)物？”等，也可以由學(xué)生根據(jù)自己的理解和疑問自行提出實(shí)驗(yàn)假設(shè)。然后在教師的指導(dǎo)下，靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過親手驗(yàn)證的教學(xué)形式，不僅能夠有效激發(fā)學(xué)生的探索興趣，還能夠培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)的意識和能力，深化知識的理解，顯著提升教學(xué)效果[4]。

（二）設(shè)置自主探究環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)興趣

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是提升教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效果的重要策略。初中時期的學(xué)生，普遍具有活潑好動、對新奇事物充滿好奇心和探索欲、想象能力和模仿能力強(qiáng)等身心發(fā)展特點(diǎn)。教師在開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，應(yīng)充分利用學(xué)生的上述特點(diǎn)，通過設(shè)置自主探究環(huán)節(jié)，凸顯實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐性和趣味性，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感與成就感，從而最大化激發(fā)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

以“光對鼠婦的影響”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師不要采用先告知實(shí)驗(yàn)結(jié)果，后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式進(jìn)行授課，應(yīng)先讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，自主提出實(shí)驗(yàn)設(shè)想，然后再通過小組討論和引導(dǎo)輔助等教學(xué)方法，讓學(xué)生根據(jù)提出的設(shè)想自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)過程并進(jìn)行驗(yàn)證。在此過程中，教師在確保實(shí)驗(yàn)安全性的基礎(chǔ)上，不要過多干預(yù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)行為，即便發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中的錯誤，也不要立刻進(jìn)行糾正，避免打亂學(xué)生的自主探究思路。自主探究實(shí)驗(yàn)完畢后的評價環(huán)節(jié)尤為重要，教師可以通過自我評價、相互評價、教師評價等多種模式，與學(xué)生一起對假設(shè)提出、方案設(shè)計、流程操作、結(jié)果記錄與分析等環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行總結(jié)、分析和反思，從而提煉出本節(jié)實(shí)驗(yàn)課程的精華，提升教學(xué)效果。此外，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)命題進(jìn)行發(fā)散，自主進(jìn)行“溫度”“濕度”“環(huán)境酸堿性”等因素對鼠婦的影響。

通過上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計可以看出，自主探究實(shí)驗(yàn)不僅能夠充分調(diào)動學(xué)生的探索欲望和學(xué)習(xí)興趣，還有利于學(xué)生邏輯思維、發(fā)散思維、創(chuàng)造思維的培養(yǎng)，最大化突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和應(yīng)用能力的教育價值[5]。

（三）開展小組合作活動，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)記錄與處理能力

觀察能力、邏輯分析能力、表達(dá)能力是學(xué)生未來學(xué)習(xí)和發(fā)展的重要基礎(chǔ)性能力，其在生物實(shí)驗(yàn)中的具體表現(xiàn)就是數(shù)據(jù)記錄和處理能力。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，應(yīng)尤為重視該能力的培養(yǎng)。教師在授課過程中，可以利用小組合作學(xué)習(xí)法，對學(xué)生數(shù)據(jù)記錄與處理能力進(jìn)行有效培養(yǎng)。

以“測定某種食物中的能量”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例。實(shí)驗(yàn)前，教師可以組織學(xué)生一同學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)所需儀器的操作方法，確保每個學(xué)生都能獨(dú)立正確使用儀器。然后以兩人一組的方式，對班級學(xué)生進(jìn)行分組，這種分組形式能夠確保每位學(xué)生都有實(shí)踐操作和記錄數(shù)據(jù)的機(jī)會。完成分組后，教師引導(dǎo)學(xué)生開展自主探究式實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中，小組中學(xué)生要輪流操作實(shí)驗(yàn)和記錄數(shù)據(jù)。如：測定A物質(zhì)時，由甲同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，乙同學(xué)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)記錄；測定B物質(zhì)時，則由甲同學(xué)負(fù)責(zé)記錄，乙同學(xué)負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)操作。如果條件允許，每個實(shí)驗(yàn)組可以利用手機(jī)對實(shí)驗(yàn)全程進(jìn)行拍攝，一方面避免遺漏重要信息；另一方面利于翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。完成實(shí)驗(yàn)后，既可以當(dāng)堂對記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也可以引導(dǎo)學(xué)生，在課后利用Word、Excel、PPT等計算機(jī)軟件，制作詳細(xì)、精美的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析報告[6]。

通過上述小組合作式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計，不僅讓每個學(xué)生都能體會到實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)記錄的樂趣，針對性培養(yǎng)其數(shù)據(jù)記錄和處理能力，還能夠?qū)W(xué)生團(tuán)隊精神、合作意識、交流探討等學(xué)習(xí)品質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)，切實(shí)落實(shí)“核心素養(yǎng)”教育理念。

（四）延伸生物實(shí)驗(yàn)場景，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)

基于“培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)”教學(xué)理念，初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以“突出學(xué)生學(xué)習(xí)主體性”“培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)”為核心，積極開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)與日常生活的融合工作。將實(shí)驗(yàn)場景進(jìn)行延伸，為學(xué)生營造真實(shí)化、多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，從而強(qiáng)化核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)向自然界中延伸，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和生命觀念的培養(yǎng)；將實(shí)驗(yàn)教學(xué)向日常生活延伸，有利于學(xué)生生物知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)及自主學(xué)習(xí)意識的塑造，有效打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的桎梏，切實(shí)落實(shí)核心素養(yǎng)教育。

以“模擬保護(hù)色的形成過程”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師可以利用社團(tuán)課，組織學(xué)生深入大自然中，尋找和記錄自然界中帶有保護(hù)色的生物，并結(jié)合實(shí)際生態(tài)環(huán)境，對“保護(hù)色”及其相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行講解。在這種沉浸式教學(xué)環(huán)境中，學(xué)生能夠?qū)虒W(xué)內(nèi)容產(chǎn)生最直觀的理解，從而顯著提升教學(xué)效果[7]。

三、結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段我國初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要表現(xiàn)出多媒體演示和板書代替演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)過程形式化、流程化的特點(diǎn)，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的調(diào)動及核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，針對這一情況，教師應(yīng)以突出學(xué)生學(xué)習(xí)主體性、全面落實(shí)素質(zhì)教育為核心，通過轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念、設(shè)置自主探究環(huán)節(jié)、開展分組教學(xué)、延伸實(shí)驗(yàn)場景等策略，改革和優(yōu)化現(xiàn)有教學(xué)模式，從而最大化發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價值，切實(shí)對學(xué)生生物核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)。