初中生物教學數(shù)字化實驗應(yīng)用探究

在初中階段的生物教學工作中，受到知識點實踐性特點的影響，實驗教學活動的質(zhì)量與效率往往會直接影響到學生對相關(guān)知識的理解與應(yīng)用效果。面對這一情況，在新課程標準下的初中生物教學工作中，實驗教學活動也已經(jīng)成為最重要的教學改革內(nèi)容之一?？紤]到以往初中生物實驗教學模式較為單調(diào)，教師可以借助數(shù)字化實驗這一先進教學手段來彌補以往教學工作中存在的各種問題，以此確保初中生物實驗教學素質(zhì)教育價值的充分發(fā)揮。

一、運用數(shù)字化實驗提高學生對實驗的觀察效果

在初中階段的生物教學工作中，雖然實驗是幫助學生鞏固知識掌握程度的重要途徑。但對于剛剛接觸生物學科的中學生而言，相關(guān)知識較為抽象且生物實驗的步驟較為復(fù)雜等問題均會導(dǎo)致學生對相關(guān)知識的理解不夠準確。面對這一情況，引導(dǎo)學生對較為基礎(chǔ)的經(jīng)典實驗進行觀察與模仿往往是為學生生物學習能力的發(fā)展打下良好基礎(chǔ)的重要途徑。對此，教師可以運用數(shù)字化實驗的方式，引導(dǎo)學生通過合作對一些經(jīng)典的實驗案例進行復(fù)現(xiàn)，以此通過直觀的現(xiàn)象充分激發(fā)出學生實際的生物學習興趣，并初步提高其對知識的理解程度。

在以往的初中階段生物教學工作中，由于學生正面臨著較為嚴峻的中考升學壓力，因此很多教師會堅持應(yīng)試教育理念，對于實驗教學并不重視，而且，很多實驗不僅涉及到較多的實驗器材，還需要不斷重復(fù)實驗操作來測量各項數(shù)據(jù)，這樣就容易導(dǎo)致實際的實驗教學活動耗費了大量的時間，最終使得學生無法將更多的時間運用在對知識的自主探究上。面對這一問題，在運用了數(shù)字化實驗后，教師只需要借助各種先進的設(shè)備可以以更快的速度輕松得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，以此為學生留出更多的課程教學時間對相關(guān)實驗中的知識點進行深入分析。

在實驗教學中，學生對實驗現(xiàn)象的準確觀察往往是確保其加深對相關(guān)知識點印象的重要途徑之一，但由于部分生物知識較為宏觀或微觀，因此在開展實驗教學時學生往往很難準確觀察到更加直觀的生物現(xiàn)象，最終導(dǎo)致其對生物知識的理解較為淺顯。考慮到各種信息化教學手段具有的直觀性點，教師可以將實驗過程中物質(zhì)微觀方面的變化情況通過信息化模型的方式進行展示，以此通過學生對宏觀現(xiàn)象與微觀模型的對比分析實現(xiàn)自身宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)的共同發(fā)展。

二、加強對生活化實驗元素的運用

在初中階段的生物教學工作中，雖然整體教學內(nèi)容較多，但很多知識點較為基礎(chǔ)，且其與學生的實際生活間具有較為緊密的聯(lián)系。面對這一教學情況，考慮到初中階段學生正處于身心發(fā)育較為矛盾的青春期階段，枯燥的實驗形式容易引發(fā)學生的抗拒學習心理。教師在開展實驗教學活動時，往往需要將實際的實驗內(nèi)容與學生的實際生活進行整合，以此幫助學生借助生活經(jīng)驗對生物現(xiàn)象的本質(zhì)進行分析與掌握。面對這一情況，在借助數(shù)字化實驗開展教學活動時，教師也要注重生活元素在實驗活動中的運用，以此有效拉近學生與生物知識間的距離，并幫助其借助自身生活經(jīng)驗實現(xiàn)整體知識結(jié)構(gòu)完善性的有效提高。

在初中生物教學中開展實驗教學的根本目標在于幫助學生通過對各種實驗現(xiàn)象的觀察更加直觀地對其中體現(xiàn)出的各種生物知識進行感悟，面對這樣的教學要求，傳統(tǒng)實驗教學模式中很多實驗受到外界因素的影響，無法通過直觀的現(xiàn)象進行體現(xiàn)我實際實驗現(xiàn)象的持續(xù)時間較短，學生無法用肉眼進行直觀觀察。面對這一情況，在運用了數(shù)字化實驗后，往往能夠通過更加直觀且詳細的方式將各種抽象實驗現(xiàn)象進行展示，以此在有效培養(yǎng)學生觀察能力的同時，實現(xiàn)其知識感悟效果的不斷提高。在初中階段的生物教學工作中，對學生變化觀念和平衡思想進行培養(yǎng)的主要目標是幫助其意識到物質(zhì)的改變而是動態(tài)且有限制的。面對這一情況，引導(dǎo)學生從多元化的角度對生物反應(yīng)的本質(zhì)進行分析往往是實現(xiàn)其這一素養(yǎng)有效發(fā)展的重要途徑。而考慮到對各種問題的分析往往是實驗教學中對學生思維進行引導(dǎo)的重要途徑，教師可以圍繞具體的實驗現(xiàn)象積極提出一些條件改變對實驗結(jié)果影響情況的問題，以此通過學生對相同實驗不同條件下現(xiàn)象差異的觀察實現(xiàn)自身變化觀念與平衡思想的有效發(fā)展。

考慮到各種生物知識與學生實際生活間的聯(lián)系，加強對學生科學精神與社會責任等素養(yǎng)的培養(yǎng)往往是確保學生在實際生活中對各種生物知識進行科學運用的重要途徑。面對這一情況，僅通過對理論知識的講解，往往很難實現(xiàn)學生這一素養(yǎng)的有效發(fā)展。對此，在實際的實驗教學過程中，教師可以結(jié)合各種生物知識在生活中的體現(xiàn)引入一些較為直觀的生活現(xiàn)象，以此使學生在自身生活經(jīng)驗的影響下生物知識的實踐價值進行更加準確的認知，并確保其在實際生活中遇到各種問題時也能積極運用所學的生物知識對其進行解決。

三、為學生提供自主探究空間

隨著素質(zhì)教育理念的落實，對學生創(chuàng)新思維與意識的培養(yǎng)已經(jīng)成為初中各學科教學工作的重要任務(wù)之一。面對這一教學要求，在初中階段的生物實驗教學中，對學生實驗探究和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)也是確保其學習效率不斷提高的重要途徑。對此，考慮到實驗教學活動的實踐性特點，教師可以組織學生在完成教材中安排的實驗活動后圍繞自身在操作過程中產(chǎn)生的問題直接開展相應(yīng)的驗證實驗。這樣即可通過實驗內(nèi)容的拓展給學生思維的創(chuàng)新發(fā)展提供更加廣闊的空間。

在新課程標準強調(diào)的素質(zhì)教育理念指導(dǎo)下，初中生物作為一門邏輯性與抽象性較強的學科，對學生創(chuàng)新思維與自主探究能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為日常教學工作的重要原則。面對這一情況，傳統(tǒng)初中生物實驗教學中由教師對整體活動進行全面把控的教學模式已經(jīng)不再適用。而考慮到數(shù)字化實驗平臺可以為學生提供更加豐富的實驗器材且整體實驗的安全性更高，為了充分激發(fā)出學生的創(chuàng)新實踐思維，教師可以在實驗教學活動中為學生留出更加充足的自主探究空間，引導(dǎo)學生結(jié)合自身對相關(guān)知識的理解自主設(shè)計實驗方案。這樣才能確保學生在對實驗方案進行設(shè)計、實踐與完善的過程中不斷優(yōu)化自身對相關(guān)知識的理解，最終實現(xiàn)其實踐能力與自主學習意識的全面提高。在各種教學改革政策的影響下，整體的課堂教學時間極為有限。因此，想要實現(xiàn)對學生生物學習思維與實踐能力的培養(yǎng)，往往要求教師將實際的教學重點放在對學生自主探究能力的培養(yǎng)上。

在運用的數(shù)字化實驗后，學生往往能夠在實驗教學活動結(jié)束，圍繞自身在實驗中產(chǎn)生的各種問題更加輕松的設(shè)計出的各種驗證實驗，并在實驗活動中不斷調(diào)整自身的學習思路，最終確保其自主學習能力與探究思維等學習素養(yǎng)的全面發(fā)展。教師可以先運用數(shù)字化實驗將教材中展示的基礎(chǔ)實驗為學生進行復(fù)現(xiàn)，在實驗演示結(jié)束后引導(dǎo)學生提出自身有關(guān)的問題，并要求其通過對數(shù)字化實驗設(shè)備的運用探究能夠證明能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律的其他方式。這樣在實際的教學過程中學生往往需要圍繞教材中的基礎(chǔ)實驗，充分發(fā)散自身的思路，并結(jié)合自身對相關(guān)知識的認知，盡可能確保實驗內(nèi)容的合理性。在實驗完成后，學生往往也能夠通過更加豐富的實驗體驗加深對知識本質(zhì)掌握程度的同時，實現(xiàn)自身自主探究思維的有效發(fā)散。

在初中階段的生物教學工作中，由于整體知識點的抽象性較強，因此不同學生在進行知識的探究時，實際的理解程度與思維習慣通常也存在一定的差異。面對這一教學情況，在實際的實驗教學中落實數(shù)字化實驗時，考慮到其設(shè)備較容易操作，教師也要積極引導(dǎo)學生通過合作探究的形式進行相關(guān)生物知識的探究。在這個過程中，教師要盡可能將學習情況各不相同的學生分至一組，并為其設(shè)置針對性較強的實驗?zāi)繕?，以此通過其對數(shù)字化實驗設(shè)備的反復(fù)操作真正意識到自身學習思維與實踐能力中存在的不足，最終實現(xiàn)其學習思維與實踐能力的提升。