核心素養(yǎng)背景下優(yōu)化初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究

摘" 要：在核心素養(yǎng)背景下，優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生加深對(duì)生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的理解，掌握更加豐富的生物學(xué)知識(shí)。在實(shí)際教學(xué)中，教師可以組織觀察性、演示性、探究性、拓展性等多種類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)，充分鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造思維和探究意識(shí)，發(fā)揮生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極作用。文章論述了核心素養(yǎng)背景下優(yōu)化初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性及具體策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中生物；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)是初中生物教學(xué)的重要組成部分，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們主動(dòng)研究生物學(xué)知識(shí)的深層次內(nèi)涵，還能在實(shí)踐中培養(yǎng)其科學(xué)思維和探究能力，推動(dòng)生物學(xué)核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展?；诖?，在初中生物教學(xué)中，教師要更新教育理念，結(jié)合學(xué)生的基本學(xué)情優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，根據(jù)教學(xué)重、難點(diǎn)部分組織多元化的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生以動(dòng)手操作的方式深化知識(shí)理解，促進(jìn)生物學(xué)習(xí)效率的提高。

一、核心素養(yǎng)背景下優(yōu)化初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

1. 有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維

在初中生物課堂中優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維和動(dòng)手操作能力。通常情況下，教師會(huì)在明確課程主題后設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，有效吸引學(xué)生的注意力，使他們?nèi)硇耐度氲綄W(xué)習(xí)中，認(rèn)真閱讀教材信息并關(guān)注實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，參與到提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)踐操作等全過(guò)程，通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式高效完成教學(xué)任務(wù)。這樣一來(lái)，學(xué)生能享受到實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的成就感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信心，嘗試從不同角度分析實(shí)驗(yàn)步驟，提出創(chuàng)新性觀點(diǎn)，在反復(fù)操作中進(jìn)行驗(yàn)證，思維意識(shí)處于活躍狀態(tài)，不斷激發(fā)個(gè)人潛能，以此實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造思維的發(fā)展。由此可見(jiàn)，優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)使該項(xiàng)活動(dòng)更具吸引力，能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究熱情，使他們對(duì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)論產(chǎn)生獨(dú)到見(jiàn)解，為培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)奠定良好基礎(chǔ)。

2. 有利于深化學(xué)生的知識(shí)理解

生物實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展可以讓原本抽象的理論知識(shí)以形象的方式呈現(xiàn)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官，針對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及的理論知識(shí)進(jìn)行深入研究，達(dá)到掌握其深層次內(nèi)涵的目的。為了進(jìn)一步發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值，教師通常會(huì)一邊操作一邊介紹相應(yīng)的生物學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生在動(dòng)態(tài)演示下對(duì)所學(xué)內(nèi)容形成深刻記憶，通過(guò)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式深化知識(shí)理解。除此之外，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)方式也會(huì)使生物課堂更具趣味性。觀察性實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)造了廣闊的學(xué)習(xí)空間，要求他們認(rèn)真觀察具體現(xiàn)象，有利于生命觀念的滲透；演示性實(shí)驗(yàn)則讓學(xué)生以動(dòng)手操作的方式驗(yàn)證自己的猜想，對(duì)所學(xué)內(nèi)容形成全新認(rèn)識(shí)，有效增強(qiáng)其理解能力和實(shí)踐能力；探究性和拓展性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展意味著學(xué)生要在獨(dú)立思考或小組合作中分析生物學(xué)相關(guān)概念的含義，充分鍛煉其思維的深刻性和廣闊性。

3. 有利于提高學(xué)生的科學(xué)探究精神

初中生物學(xué)主要研究自然界的各種生命現(xiàn)象及生命活動(dòng)的規(guī)律、特點(diǎn)等，教學(xué)目標(biāo)是要讓學(xué)生靈活運(yùn)用課堂上收獲的知識(shí)解釋生活現(xiàn)象，解釋生命本質(zhì)。優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，意味著教師的教育理念發(fā)生轉(zhuǎn)變，更加重視對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。教師借助豐富多彩的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)吸引學(xué)生的注意力，使他們?cè)谟^察、思考、分析等過(guò)程中鍛煉邏輯思維，形成探究意識(shí)，主動(dòng)運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容解釋生物學(xué)現(xiàn)象。在教師的耐心教導(dǎo)下，學(xué)生的科學(xué)探究精神得到提升。當(dāng)然，這種思維能力的培養(yǎng)并不是一蹴而就的，需要經(jīng)過(guò)師生雙方的共同努力，使生物實(shí)驗(yàn)課的價(jià)值最大化體現(xiàn)出來(lái)。由此說(shuō)明，完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是提高學(xué)生科學(xué)探究能力的有效方式之一，為生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

二、核心素養(yǎng)背景下優(yōu)化初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

1. 開(kāi)展觀察性實(shí)驗(yàn)，樹(shù)立生命觀念

生命觀念是生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分，要求學(xué)生對(duì)生命形成正確認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)尊重、珍惜生命，以積極的態(tài)度對(duì)待未來(lái)生活。但生物學(xué)課程具有較強(qiáng)的抽象性，學(xué)生很難憑借文字?jǐn)⑹稣莆罩R(shí)內(nèi)涵，而實(shí)驗(yàn)是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑之一。在傳統(tǒng)的初中生物教學(xué)中，部分教師為了用更多時(shí)間講解理論知識(shí)而忽視了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展，用簡(jiǎn)短的語(yǔ)言介紹主要流程后便完成了這一環(huán)節(jié)的教學(xué)。為了達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的目標(biāo)，教師要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，及時(shí)轉(zhuǎn)變自身的教育理念，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度，結(jié)合教材內(nèi)容設(shè)計(jì)觀察性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)“生命”形成直觀認(rèn)知。在這一過(guò)程中，教師不需要耗費(fèi)大量的時(shí)間講解理論知識(shí)，而是要引導(dǎo)學(xué)生用心觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，將觀察到的信息以文字的形式記錄下來(lái)，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容分析課程主題，以此樹(shù)立正確的生命觀念。

例如，北師大版《義務(wù)教育教科書(shū)·生物學(xué)》（以下統(tǒng)稱(chēng)“教材”）七年級(jí)上冊(cè)“生物學(xué)研究的基本方法”這節(jié)課主要介紹了實(shí)驗(yàn)法的基本步驟。為了讓學(xué)生知道響尾蛇是如何追尋它放走的獵物的，教師先行展示不同種響尾蛇的圖片和有關(guān)響尾蛇的文字介紹，加深學(xué)生對(duì)它的了解，開(kāi)闊學(xué)生的眼界。隨后，教師播放響尾蛇捕捉老鼠的視頻，并詳細(xì)解釋視頻內(nèi)容，以趣味性素材調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，為觀察性實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展作鋪墊。在針對(duì)“響尾蛇是根據(jù)什么標(biāo)記追尋它放走的獵物的”這一問(wèn)題進(jìn)行討論時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容和拓展素材作出假設(shè)。有的學(xué)生說(shuō)：“響尾蛇是根據(jù)其注入的毒液追尋獵物的。”提出假設(shè)后，以小組合作的方式根據(jù)假設(shè)制訂實(shí)驗(yàn)方案。同時(shí)，教師利用多媒體設(shè)備播放相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)視頻，要求學(xué)生認(rèn)真觀看并分析具體現(xiàn)象，得出結(jié)論。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生掌握了實(shí)驗(yàn)法研究的一般步驟，并知道在探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)必須遵循自然規(guī)律，彰顯觀察性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生生命觀念的重要影響。

2. 開(kāi)展演示性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)科學(xué)思維

科學(xué)思維是學(xué)生深化生物學(xué)知識(shí)理解的關(guān)鍵。生物學(xué)不同于其他學(xué)科，它對(duì)學(xué)生的思維品質(zhì)有著較高要求，強(qiáng)調(diào)學(xué)生盡量避免死記硬背的學(xué)習(xí)方式，而是以理解為主，經(jīng)過(guò)科學(xué)性探究建立完整的知識(shí)框架，以此鍛煉思維的邏輯性和深刻性。要想收到這一效果，教師應(yīng)該優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，利用演示性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，指引他們從不同角度分析生物學(xué)知識(shí)，并將實(shí)驗(yàn)中的收獲以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)出來(lái)。演示性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展有多種方式，可以由教師制作一個(gè)模擬課件，也可以由教師親自示范具體流程，無(wú)論哪一種途徑都需要學(xué)生認(rèn)真觀察，結(jié)合本節(jié)課所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行自主操作，以此完成從抽象到具體、從宏觀到微觀的認(rèn)知轉(zhuǎn)變。這樣既能加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力，又在潛移默化中實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維的培養(yǎng)，助力學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

例如，教材八年級(jí)上冊(cè)“動(dòng)物行為的研究”這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是學(xué)會(huì)研究一種常見(jiàn)的小動(dòng)物的行為。螞蟻是生活中常見(jiàn)的昆蟲(chóng)，在探究螞蟻的取食行為時(shí)，教師可以用多媒體設(shè)備播放具體的實(shí)驗(yàn)流程，不僅起到一定的示范作用，還為學(xué)生提供了開(kāi)展演示性實(shí)驗(yàn)的具體思路。接著，師生針對(duì)“螞蟻喜歡吃什么樣的食物？”這一問(wèn)題進(jìn)行探究。學(xué)生提出假設(shè)，并以小組合作的方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在教師的點(diǎn)撥下總結(jié)出如下過(guò)程。將一個(gè)沒(méi)有上半部分的飲料瓶放到干濕適宜的土壤里，再取一些土壤覆蓋到飲料瓶之上，捉10只螞蟻放進(jìn)瓶子中。將以上裝備放到暗處，讓土壤保持合適的濕度。當(dāng)螞蟻處在饑餓狀態(tài)1 ～ 2天后，學(xué)生可以向飲料瓶中投放糖、鹽、米飯、菜葉等食物，每隔30分鐘觀察一次螞蟻的動(dòng)態(tài)。連續(xù)觀察10次以上，比較哪種食物剩的最少。明確這一實(shí)驗(yàn)流程后，學(xué)生可以去操場(chǎng)上進(jìn)行實(shí)踐，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求做好前期準(zhǔn)備工作，在驗(yàn)收成果時(shí)，將觀察到的現(xiàn)象記錄下來(lái)，從而對(duì)動(dòng)物行為形成更加深刻的理解。演示性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生在假設(shè)、推理、實(shí)踐中得出正確結(jié)論，有效鍛煉其科學(xué)思維，體現(xiàn)出優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的必要性。

3. 開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)，提高探究實(shí)踐能力

探究實(shí)踐能力是每名初中生都應(yīng)具備的基本素養(yǎng)，既是提高生物學(xué)習(xí)效率的必要保障，又是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的有力支撐?；诖耍處焹?yōu)化生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)便是培養(yǎng)學(xué)生的探究實(shí)踐能力，讓他們利用探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行拓展與延伸，促使學(xué)生深化重點(diǎn)知識(shí)理解，有利于對(duì)探究意識(shí)和科學(xué)思維的培養(yǎng)。在探究性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要尊重學(xué)生的主體地位，盡量減少不必要的干預(yù)，讓他們根據(jù)自己的想法進(jìn)行操作，在廣闊的空間內(nèi)對(duì)未知知識(shí)展開(kāi)深入研究，以此取得良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。除此之外，教師還要在實(shí)驗(yàn)之前提醒學(xué)生檢查可能會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)器材，熟練掌握器材的使用方法，并提醒他們自主預(yù)習(xí)新課內(nèi)容，便于在課上更加熟練地展開(kāi)操作，順利解決實(shí)驗(yàn)中遇到的突發(fā)情況，全面提高學(xué)生的探究實(shí)踐能力。

例如，教材七年級(jí)下冊(cè)“食物的消化和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收”這節(jié)課的教學(xué)重、難點(diǎn)是描述人體消化系統(tǒng)的組成，探究唾液對(duì)淀粉的消化作用。在分析“進(jìn)入消化管的食物是如何被分解的？”這一問(wèn)題時(shí)，學(xué)生將課前預(yù)習(xí)的收獲、教材內(nèi)容、現(xiàn)有知識(shí)積累、教師提供的拓展資料等素材整合起來(lái)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以小組合作的方式進(jìn)行討論，確保方案的科學(xué)性和合理性。經(jīng)過(guò)熱烈討論得出最終方案。步驟1：用線繩扎緊透析袋的一端，注入可溶性淀粉溶液，直至頂端的3 ～ 5厘米處停止注射，再用線繩將透析袋頂端扎緊，用水將外壁清洗干凈后放在盛有水的燒杯內(nèi)，加入適量碘液，直至溶液變成淡黃色。步驟2：用線繩扎緊另一個(gè)透析袋一端后，注入葡萄糖溶液直至頂端3 ～ 5厘米處停止，扎緊透析袋另一端后清洗外壁，放在盛有水的燒杯內(nèi)，將尿糖試紙A放在水中蘸一下，保留該試紙與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。步驟3：20分鐘后，觀察步驟1中透析袋和燒杯中溶液顏色的變化，再拿一張尿糖試紙B放到步驟2中的燒杯溶液中蘸一下，對(duì)比試紙A，B的顏色變化。在探究性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作意識(shí)到：淀粉分子較大，無(wú)法透過(guò)透析袋；葡萄糖分子較小，可以穿過(guò)透析袋流入燒杯內(nèi)的水中。由此可見(jiàn)，探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生的探究實(shí)踐能力。

4. 開(kāi)展拓展性實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感

生物學(xué)與社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步有著密切聯(lián)系，也與人類(lèi)健康有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。如果學(xué)生沒(méi)有對(duì)該門(mén)課程形成正確認(rèn)知，不僅無(wú)法保障他們的學(xué)習(xí)效率，還會(huì)對(duì)今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生不良影響。因此，教師在初中生物教學(xué)的核心目標(biāo)便是培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，借助實(shí)驗(yàn)活動(dòng)拓寬他們的視野，有利于學(xué)生形成正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足學(xué)生的發(fā)展需求，教師要根據(jù)基本學(xué)情對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新，引領(lǐng)學(xué)生在拓展性實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)悟生物學(xué)知識(shí)的深層含義，逐漸轉(zhuǎn)變其學(xué)習(xí)態(tài)度，以動(dòng)手操作的方式提高他們的社會(huì)責(zé)任感，在社會(huì)觀念的驅(qū)動(dòng)下有效發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)教材八年級(jí)下冊(cè)“發(fā)酵技術(shù)”這節(jié)課時(shí)，教師利用多媒體設(shè)備展示面包、酸奶、醋等發(fā)酵食品的圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考生活中還有哪些常見(jiàn)的發(fā)酵產(chǎn)品，在交流與討論中引出本節(jié)課的主題。隨后，教師播放釀米酒的視頻，指導(dǎo)學(xué)生歸納具體的步驟，帶著問(wèn)題進(jìn)行拓展性實(shí)驗(yàn)。（1）酒藥里有哪些微生物？對(duì)釀米酒起什么作用？（2）酒藥為什么要與米飯混合均勻？（3）如果釀米酒的時(shí)間拖長(zhǎng)，味道會(huì)發(fā)生什么變化？（4）釀米酒過(guò)程中有哪些注意事項(xiàng)？在實(shí)際操作中，學(xué)生對(duì)發(fā)酵有了更加直觀的認(rèn)知：知道酒藥中含有曲霉、毛霉、酵母菌等多種微生物，可以用米飯作為原料進(jìn)行酒精發(fā)酵；兩者混合均勻的目的是加快發(fā)酵的速度；如果釀米酒的時(shí)間拖長(zhǎng)，可能有更多的糖被酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精，導(dǎo)致米酒甜度降低，酒的味道變得更加濃郁。此次實(shí)驗(yàn)操作中需要注意以下事項(xiàng)：注意酒藥的質(zhì)量，與米飯要混合均勻且溫度不能太高，米飯必須煮熟等。在拓展性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生了解了發(fā)酵技術(shù)產(chǎn)品在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用，體會(huì)到了生物學(xué)給生活帶來(lái)的改變，并根據(jù)教師介紹的課外資料知道沼氣發(fā)酵裝置的使用對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要影響，以此增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

綜上所述，為了優(yōu)化初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師通過(guò)創(chuàng)新授課手段的方式設(shè)計(jì)觀察性、演示性、探究性和拓展性實(shí)驗(yàn)，可以為學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，利用多樣性的實(shí)踐活動(dòng)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，主動(dòng)將課堂上收獲的知識(shí)與技能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)操作中，實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維和探究能力的同步提升。在多種實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的輔助下，使學(xué)生意識(shí)到生物實(shí)驗(yàn)的重要性，從而以更加認(rèn)真的態(tài)度對(duì)待后續(xù)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)生物學(xué)核心素養(yǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］高煥娟. 核心素養(yǎng)培養(yǎng)視角下的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究［J］. 天天愛(ài)科學(xué)（教學(xué)研究），2022（5）：45-46.

［2］張龍龍. 基于核心素養(yǎng)視角下初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)探析［J］. 知識(shí)文庫(kù)，2022（9）：190-192.

［3］吳秀華. 基于核心素養(yǎng)的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略探究［J］. 試題與研究，2022（13）：87-88.

［4］鄭舒文. 基于核心素養(yǎng)的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略?xún)?yōu)化探究［J］. 成才之路，2022（7）：86-88.