初中生物實驗教學路徑研究

吳田廣

(甘肅省天水市清水縣第四中學 741407)

生物是自然科學的基礎門類之一，它與生命息息相關，是研究生命現(xiàn)象和生物活動規(guī)律的科學.而科學源自于生活，也就是說，生物知識也同樣需要在生活中挖掘和體驗.而實驗是將知識與生活緊密聯(lián)結(jié)的途徑，由此可見，生物同時也是一門需要依托實驗活動的學科.初中階段正是塑造良好的世界觀和人生觀的關鍵時期，而此時生物科學的介入，將給予學生更加全面的生命認知，借助生物實驗教學，學生又能夠更好地完善生物理論知識，提升科學性思維.因此，研究生物實驗教學的有效路徑就成為初中生物教師不可忽視的關鍵任務.

1 初中生物實驗教學的重要性

首先，生動的實驗內(nèi)容能夠激活學生的思維，提升學生科學素養(yǎng).實驗是探索奧秘的過程，而生物實驗結(jié)合各種各樣的生物知識，本身就具有生動而又多彩的內(nèi)容，而初中學生處于生長的關鍵期，對于生命與生物活動具有天生的求知欲望，借助靈動的實驗，學生就能夠在實驗中激發(fā)出更加活躍的科學思維，并通過親身操作和體驗，不斷提升科學素養(yǎng)，感知科學精神.

其次，豐富的實驗過程能夠促成課堂高效性，提升課堂教學質(zhì)量.實驗本就是一個綜合性的活動，在其中不僅有操作、體驗，更有思考和總結(jié)，而生物學科是一門探求生物奧秘的學科，在這樣豐富的實驗過程中，學生就能夠更加全面地了解生物學，在課堂上也就更加自主地去探索知識，從而提升課堂教學效率，增進課堂質(zhì)量.

最后，靈活的實驗操作能夠提升實踐化能力，促成學生知行合一.生物實驗不僅有以觀察為主的演示實驗，更有以體驗為主的探究性實驗，在這樣的實驗活動中，學生需要根據(jù)自己的知識和經(jīng)驗去不斷嘗試，以獲得他們所認知的概念以及他們所期望探求的內(nèi)涵，這是一個主動性的過程，是學生將所學知識與行為相結(jié)合的過程，繼而也就能夠促成學生達成知行合一的能力.

2 初中生物實驗教學路徑

2.1 借助生活元素，增強實驗過程趣味性

生物實驗是引領學生深入自然的一項重要活動，生物科學廣泛存在于自然與生活之中，因此，學習生物的過程就需要立足生活，生物知識就需要在生活中汲取，從生活中提升.由此可見，生物實驗必須廣泛融入生活元素，建立生活紐帶，這樣才能夠讓學生真正體會到生物學中的自然生命觀念.而對于初中學生而言，他們的生活以學習為主，探索生活的奧秘同樣是他們生活中的一個興趣點，因此在開展生物實驗教學過程中，合理地借助生活元素，將生活與實驗緊密聯(lián)系，就能夠激發(fā)出學生理解和探索實驗知識的興趣，提升實驗過程的趣味性.

以七年級上冊“生物與環(huán)境的關系”教學為例，生物是廣泛存在于自然界的，可以說，自然界就是由不同的生物和環(huán)境所組成的，那么不同的生物在不同的環(huán)境中會有什么不同的變化和反應？生物的生存對于環(huán)境是否有一定的依賴性？這些問題都是探索生物與環(huán)境之間關系所需要了解的.在日常生活中，學生可能能夠看到很多神奇的現(xiàn)象，比如有的樹一側(cè)枝葉茂盛一側(cè)枝葉稀少，還有的植物在靠近水源的地方茂盛，在遠離水源的地方稀少甚至很難生長，這些都是生物與環(huán)境的最直接體現(xiàn)，教師可以借助這些生活中常見的元素，引導學生進行生物實驗，比如，引導學生觀察教室墻面背陰面和向陽面的苔蘚生長情況，學生會發(fā)現(xiàn)背陰面的苔蘚郁郁蔥蔥，而向陽面的苔蘚很少，即使有也很難大片生長，這給學生帶來非常直觀的實驗體驗，而這個過程也是學生理解生物生長受環(huán)境影響原理的過程.這樣的方式遠比坐在教室中觀看書本或者演示活動來得更加直觀和有效.通過生活元素的融入，學生能夠發(fā)現(xiàn)生物科學與日常生活聯(lián)系極其緊密，在人們賴以生存的環(huán)境中，有無數(shù)生物協(xié)同生長，這就激發(fā)出學生的實驗興趣，增強他們的實驗動力，繼而促使他們更加積極地參與實驗，尋找生活中的環(huán)境與生物的影響關系，促成生物課堂的活躍性.

2.2 利用信息技術，實現(xiàn)實驗內(nèi)容全面化

傳統(tǒng)的生物實驗教學以教師演示實驗為主，學生多半以觀察活動為實驗學習的主要活動，這無疑能夠增強學生的科學觀察能力，然而這種缺乏互動性的方式很難激起學生的實驗興趣，久而久之，就會使得學生喪失實驗探索的動力.由此可見，在實驗教學過程中，互動性對于學生的知識吸納和能力成長尤其重要.而在信息化高速發(fā)展的今天，信息技術已經(jīng)具備了拓展實驗內(nèi)容、增強互動效果的功能，因此，教師可以借助信息技術的多樣性和互動性，在實驗過程中依托信息技術，為學生提供更加豐富的實驗內(nèi)容和知識，讓學生在與多媒體等信息技術的互動中更好地獲取實驗過程和結(jié)果，提升實驗效果.

以七年級下冊“人體的呼吸”教學為例，呼吸是一瞬間的事情，但在這一瞬間，人體內(nèi)部已經(jīng)進行了十分復雜的活動，尤其是肺泡與血液的氣體交換過程，通過肉眼是很難觀測到的，在常規(guī)的演示實驗中也無法直觀地展示，但這個交換過程對于學生理解和掌握人體呼吸原理、人體血液運輸知識是非常重要的，因此，教師就可以借助信息技術的模擬性與直觀性，開展更加綜合性的演示實驗，例如依托多媒體技術，為學生動態(tài)地演示氣體進入肺部形成肺泡的過程，繼而放大展示氧氣與二氧化碳的交換過程，用鏈條式的追蹤方法追蹤氣體呼入-交換-呼出的整個流程，使得學生能夠非常直觀且順暢地了解呼吸過程中人體所開展的各種活動.在這樣的多樣化演示實驗中，教師可以依托信息技術，為學生提供互動性的參與體驗機會，比如由多媒體演示一部分呼吸活動，而后由學生探討并提出想要了解的問題，如“為什么吸進去的是氧氣，呼出的是二氧化碳？”“氧氣是怎么跑到血液中去的？”等等，根據(jù)學生的問題，教師再利用多媒體逐層或者逐步地演示，也可以邀請學生參與其中，讓學生去進行相應的進程演示，這樣不僅增強了課堂的互動性，也讓學生獲得親身體驗，更加積極地去思考、直觀地去體驗，從而使得他們更加全面地了解相應的知識以及與其相關聯(lián)的生物內(nèi)容，提升實驗全面性.

2.3 采取多樣探究，提升實驗活動廣泛性

實驗活動是生物學科的精髓部分，實驗中的切身體會遠比課堂理論知識講解更具魅力，更能快速提升學生的知識水平和科學素養(yǎng)，由此可見，生物實驗不能僅僅以演示和觀察為主，而應當采取多樣的形式，注重過程的探究性，讓學生在探究過程中更好地思考、歸納、總結(jié)、提升，由此，才能夠真正實現(xiàn)實驗教學的意義.因此在日常教學中，教師需要組織多種探究實驗活動，以分組合作、實驗競賽、項目式學習等不同的形式引導學生開展實驗探索，這樣不僅拓展了實驗活動的形式，也增強了學生實驗的參與度，拓展了他們科學探究的視野，增進實驗教學的廣泛性與應用性.

以七年級下冊“人體內(nèi)物質(zhì)的運輸”教學為例，血液是人體內(nèi)物質(zhì)得以運輸?shù)闹匾d體，而且它不僅具有運輸作用，還有防御和保護作用.有了血液的活動，人體才能夠有機運轉(zhuǎn)，完成各種各樣的活動，實現(xiàn)成長和發(fā)展.那么血液是怎么開展運輸，又如何實現(xiàn)防御的呢？這就需要對血液中的物質(zhì)以及其工作原理進行深入的了解.鑒于血液運輸是一個系統(tǒng)化的過程，因此教師可以利用探究性實驗，以項目式學習的方式引導學生進行主題實驗，實現(xiàn)綜合性的實驗探索.比如以“氧氣的旅程”為項目主題，由學生分組進行探索.學生需要借助實驗了解氧氣進入血液的過程，同時也需要探索血液流動的動力，以及氧氣需要到達的地方、氧氣使用的目的等等，通過這些主題式的探索，學生在實驗過程中能夠了解更加全面的血液知識，也能夠從綜合角度理解人體呼吸以及血液循環(huán)的過程，從全局視野深入理解人體的內(nèi)在活動，從而獲得更加全面的實驗能力，不斷提升生物實驗教學的拓展性.

2.4 開展實踐活動，促成實驗思維科學化

實驗教學既是課堂的支撐也是課堂的延伸，對于初中學生而言，課堂時間有限，既需要吸收豐富的理論知識，也需要開展生動的實驗活動，而真實的課堂卻無法同時有效達成雙重目標，這就使得課堂往往“厚此薄彼”，這與生物學科的教學目標不契合，那么如何調(diào)整這樣的教學狀態(tài)呢？教師可以將生物科學實驗融入到學生的日常生活中去，也就是拓展實驗課堂為更加廣泛的活動課堂，充分利用各類實踐活動，引導學生借助生活或自然的材料，將生物實驗過程轉(zhuǎn)化為輕快便捷的活動形式，從而在生活中實驗，在實驗中成長，不斷促成學生的生活科學思維，使得實驗思維更加貼近生活，更加符合生物學本質(zhì).

以八年級上冊“動物的運動和行為”教學為例，動物知識是生物學科中非常重要的一部分，研究動物的行為以及運動對于人類的發(fā)展有著很重要的作用.與人類相比，不同的動物有著不同的運動特性，如貓能夠極限跳躍、蚯蚓能夠雙向蠕動、老鷹能夠自由滑翔等等，這些運動特征不僅驗證了不同生物的區(qū)別，也是生物不同身體構(gòu)造功能的體現(xiàn).而對于動物的觀察和研究實驗完全可以依賴于日常生活契機，所以教師可以將動物研究實驗融入生活之中，以學生生活為主體，開展動物運動實驗研究活動，讓學生在生活中開展趣味的生物實驗.比如以先天性行為和學習行為為主題，學生去觀察和研究貓的特性，以貓出生后的自發(fā)性行為，到后天在人類的引導或者同伴的影響下所產(chǎn)生的學習行為為觀察點，學生就會發(fā)現(xiàn)，貓吃東西、睡覺等行為是生來就會的，而到固定的地點排便則需要學習很多次才能夠掌握.在這樣的實踐活動中，學生既是在完成實驗，也是在探秘動物，是一種以自身意識為主的主動性實驗活動，在這樣的活動中，學生培養(yǎng)了嚴密的思維和嚴謹?shù)倪壿嫞幽軌驈目陀^的角度去科學的觀察研究生物，從而促成了科學的實驗思維，完善了科學的實驗態(tài)度.

實驗是檢驗理論知識的重要途徑，尤其對于自然科學學科而言，它們與生活息息相關，是引導學生探索生命奧秘、邁進科學殿堂的基礎.而科學源于生活，學習也離不開生活，對于初中學生而言，只有飽含生活色彩的探秘旅程才是拉近學科距離、激活探索能力的關鍵，因此，在生物教學過程中，實驗教學是非常重要的環(huán)節(jié)，教師應當通過多樣的實驗教學活動，激活學生的生物學習興趣，擴展學生的學習內(nèi)容，增強學生的探究能力，發(fā)展學生的科學思維，用更加高效、全面的實驗教學方式，引導學生探秘科學，在體驗中最大程度地實現(xiàn)實驗教學的價值.