實驗教學法在初中生物課堂中的運用探究

摘要：在生物教學中，實驗是不可或缺的一部分，引導學生動手實驗并在實驗中感悟新知，可有效激發(fā)學生的學習積極性，提高學生的思維能力和動手能力，使其實現(xiàn)全面發(fā)展。文章在分析實驗教學法內涵、初中生物課堂存在的問題及采取實驗教學法意義的基礎上，探究實驗教學法的運用策略：明確實驗目的以激發(fā)學生的求知欲，借助信息技術提高實驗教學效用，結合課外實驗拓寬教學范圍，鼓勵學生自主設計實驗步驟，使其養(yǎng)成良好學習習慣，以此提高課堂教學效率，提升學生的觀察能力、思維能力和創(chuàng)新能力。

關鍵詞：初中生物；實驗教學法；目的；信息技術；步驟；習慣；思維水平

中圖分類號：G633.91文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）29-0105-04

實驗教學法是以學生為中心，讓學生親自動手進行實驗操作，學習并探究知識的教學方法，其強調學生在主動參與和積極體驗中將所學的理論知識與實踐操作有機結合，從而更好地理解和應用理論知識。生物學科的本質是一門自然科學，實踐操作是這類學科的普遍特點，所以在初中生物教學中，實驗教學是不可或缺的一個環(huán)節(jié)[1]。這就要求初中生物教師結合學生的具體學情和教學內容設計相應實驗，以激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的思維水平和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和嚴謹細致的學風。

一、實驗教學法概述

實驗教學法是以學生為中心的一種教學方式，指讓學生借助各種實驗器材、藥品試劑以及儀器，在循序漸進的基礎上，針對特定生物問題開展探究[2]。實驗教學是一種需要手、眼、腦協(xié)調合作的教學方式，可讓學生快速掌握新知，提升生物學科素養(yǎng)。實驗教學法一般可分為演示實驗、課堂實驗、分組實驗和課外實驗等類型。演示實驗法是最常見的實驗教學形式，指教師針對課堂所學內容進行展示性的實驗操作，引導學生深入觀察實驗過程并分析實驗結果，從而獲得正確的認識體驗。課堂實驗教學法是一種相對簡單的實驗形式，其使用的實驗用品比較簡單，相較于實驗過程更加注重驗證實驗結果，有助于加深學生對學科知識的理解。分組實驗法是針對學生設計的教學方式，即教師根據教材中的實驗內容，科學設計實驗步驟，讓學生在小組合作中獲得有效實驗結果，以豐富自身的實驗經驗積累及對生物知識的認知。課外實驗教學法是將實驗延伸到課外，給學生提供更多接觸實際問題和真實情景的機會，讓學生在不同情形和條件下開展實驗，以此拓展知識視野，提升自主學習能力、實踐能力和組織能力。這是因為在課外實驗中，學生要合理安排時間，自主準備實驗材料，并在教師或家長的指導下，科學設計實驗步驟[3]。

二、當前初中生物教學存在的問題

1.教學理念陳舊

科技的快速發(fā)展、社會的進步，對教育領域的要求呈現(xiàn)出全面化、多樣化的趨勢，各級各類教育部門都將培養(yǎng)適應未來社會發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才作為主要目標。但在當前的教學實踐中，部分教師受“應試教育”理念影響，堅持“教師中心、課堂中心、教材中心”的理念，并利用灌輸式的教學方式開展教學，這樣會使學生的天性和思維被遏制[4]。且在“應試教育”環(huán)境下，學生的考試成績是衡量一切的標準，部分教師在教學中存在重理論、輕實踐的情況，導致實驗教學法的落實舉步維艱。這樣不僅無助于激發(fā)學生的參與興趣，還會降低生物課堂教學效率以及學生的學習效率。

2.教師的專業(yè)素養(yǎng)不足

實驗教學法要求教師具備一定的實驗技能和專業(yè)知識，以幫助學生盡快掌握實驗設備的使用方法和實驗的正確步驟，并為在實驗操作、數據分析和結論推導等方面遇到困難的學生提供適當的支持和幫助。但有的教師對實驗教學內容并不熟悉，且缺乏實驗教學經驗，導致初中生物實驗教學質量和效果無法達到預期目標。

3.學生對生物實驗缺乏正確認知與學習方法

生物是初中階段才開設的一門學科，因此，部分學生對其缺乏正確的理解和認知，也未掌握科學的學習方式。另外，在生物實驗學習中，部分學生將注意力放在生物實驗形式上，忽略其背后蘊含的理論知識，或以死記硬背的方式記住實驗步驟、實驗結論。而學生存在的對生物實驗缺乏正確認知以及學習方法不科學等情況，不僅會影響其自身學習效果，還會影響初中生物教學成效。

三、實驗教學法在初中生物課堂的實施意義

1.有利于激發(fā)學生的學習興趣

初中階段的學生正處于由兒童向青少年過渡的重要時期，還未完全脫離兒童時期的思維習慣，且認知水平、注意力集中時間有限[5]。傳統(tǒng)灌輸式的教學方式不能有效激發(fā)學生的學習興趣。而生物本身是一門實踐性很強的學科，實驗內容在初中生物教學中占比很大，因此，教師可利用實驗教學法引導學生親自動手進行實驗操作，并在此過程中觀察生物現(xiàn)象，探究實驗結論。這可有效激發(fā)學生對生物課程的學習興趣，使其更加積極地參與實驗活動，并感受到生物知識的內涵。例如，在關于“細胞的結構與功能”教學中，教師可引導學生以小組為單位通過顯微鏡觀察細胞結構，以激發(fā)學生的學習興趣，使其主動探究生物知識。另外，初中生接觸生物學科的時間較短，對細胞結構和功能認識尚淺，甚至有的學生從未接觸過與細胞相關的知識，而其有強烈的好奇心和探索欲，所以教師引導學生通過顯微鏡觀察一些日常生活中看不見的生物，會讓學生覺得生物是一門神奇的學科，從而對其產生濃厚的學習興趣，并在實驗中逐漸培養(yǎng)良好的科學探究能力。

2.有利于提高學生的思維水平

初中生的思維模式尚處于形成、發(fā)展中，即未完全脫離形象思維的束縛，并呈現(xiàn)出向抽象思維轉變的趨勢[6]。所以，初中生比較容易接受直觀形象的事物，且對有趣的事物具有較強的探究欲，所以教師可利用實驗教學法，引導學生根據特定的教學目標和實驗步驟，循序漸進地進行實驗操作，并學會觀察實驗現(xiàn)象，記錄、分析實驗數據，總結實驗結果。由此可見，實驗教學法是需要學生手腦協(xié)調配合的教學方法，可使學生在直觀的實驗操作中得出抽象的實驗結論，并在這一過程中發(fā)展自身的動手能力、思考能力和觀察能力。例如，在生態(tài)瓶的相關實驗中，學生要自己創(chuàng)建一個生態(tài)瓶，并定期觀察、記錄生態(tài)瓶中各類生物的變化，且針對實驗現(xiàn)象進行總結思考。這一過程有助于提高學生的思維水平，使其養(yǎng)成主動思考的良好學習習慣。

3.有利于培養(yǎng)學生的團結合作精神

隨著社會經濟的發(fā)展，競爭也逐漸激烈，因此，社會對人才的要求不僅局限于知識、技能方面，還包括善于和他人合作的能力以及高尚的道德情操。初中生物新課標把培養(yǎng)具有合作意識、合作精神的學生作為主要目標之一，初中生物實驗教學也把培養(yǎng)學生的合作意識和合作精神作為重點教學內容。例如，在上述提到的分組實驗教學中，學生要通力合作，針對實驗數據開展小組探究，以小組集體智慧得出正確的實驗結論。這既可在小組內部形成互幫互助的積極學習氛圍，使學生敢于在小組討論中發(fā)表自己的見解，并借助他人的啟發(fā)獲得新知，還可使學生形成團隊合作精神，提升團隊合作能力。

四、實驗教學法在初中生物課堂的運用策略

1.明確實驗目的，激發(fā)學生的求知欲

興趣是思維活性的催化劑，求知欲是學習動機的基礎，其可充分激發(fā)學生的學習積極性和主動性，使其將注意力放在知識學習上。因此，在生物實驗教學中，教師可根據學生的認知水平提出一些激發(fā)學生探索欲的問題，引導學生思考，使學生在問題探究中養(yǎng)成良好的動腦思考習慣，產生自覺探究實驗的內部動機。特別是七年級的學生剛從小學升入初中，還具有小學生好奇、好動的特點，且對生物實驗比較陌生，所以他們在實驗課上通常表現(xiàn)出強烈的求知欲。但在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，部分學生在實驗課堂上過度興奮，無法集中注意力，并缺乏科學的學習態(tài)度和學習方法。為有效解決上述問題，教師需明確相關實驗目標，使學生端正學習態(tài)度，養(yǎng)成良好學習習慣，借助實驗了解生物學科在生產生活中的效用[7]。

例如，在認識“動植物細胞的結構與功能”教學中，為讓學生更加清楚地了解細胞結構方面的知識，教師可組織學生運用顯微鏡觀察。在實驗開始前，為有效激發(fā)學生的探索欲，可設計相應問題讓學生思考，如“對有些患者，醫(yī)生會以化驗的方法，通過電子顯微鏡等工具對患者患病部位的細胞組織結構進行病理診斷。那么，細胞具體是什么樣的？它都有哪幾部分結構？動物細胞和植物細胞有什么區(qū)別”。在此基礎上，可明確本堂實驗課的教學目標，即讓學生用顯微鏡觀測不同生物的細胞，并總結動植物細胞結構的異同。另外，教師還要給學生詳細介紹實驗步驟。例如，在制作人的口腔上皮細胞的臨時裝片時，學生需要擦拭載玻片和蓋玻片，在載玻片上滴生理鹽水，用棉簽輕輕剮蹭口腔內側壁，將碎屑在生理鹽水中輕涂，之后蓋上蓋玻片，滴上碘液染色并在蓋玻片另一側吸引，同時利用正確的步驟制作洋蔥鱗片葉內表皮細胞的臨時裝片，觀測它們之間的異同，總結出正確的實驗結論。學生在實驗中得出的結論比較多，如“二者都有細胞膜和細胞核”“植物細胞內有液泡，但人體口腔細胞沒有”等。之后，教師要對學生的結論進行補充，讓學生認識到，動植物細胞的相同之處是都具有細胞膜、細胞核、細胞質和線粒體，而植物細胞特有的結構是有細胞壁、葉綠體和液泡，并向學生介紹不同細胞結構的作用。這樣，學生就可根據實驗現(xiàn)象，深刻理解細胞結構的作用。

2.利用信息技術，提高實驗教學實效

在信息技術迅速發(fā)展的背景下，教育領域在知識呈現(xiàn)方式、傳授方式方面也發(fā)生巨大變化。初中生物教師要乘著信息技術的東風，將自然界中比較復雜的生物現(xiàn)象和無法用肉眼觀察到的生物活動，用信息技術的手段直觀展現(xiàn)給學生，從而降低知識理解難度，緩解學生的學習壓力。例如，在實驗教學中，教師可利用多媒體教學工具，以視頻或圖片等方式將復雜的教學過程生動形象地展現(xiàn)給學生，以吸引學生注意力，使其高效掌握實驗步驟，提高實驗學習效率。另外，教師還可借助信息技術手段為學生創(chuàng)設更加真實、豐富的教學情境，讓學生在輕松、活潑的課堂氛圍中高效掌握實驗知識，提升思維水平。

例如，在“觀察小魚尾鰭內血液的流動”的實驗教學中，為避免對動物造成傷害，教師可在網絡上搜索相應實驗視頻，給學生直觀呈現(xiàn)血液在小魚尾鰭血管中的流動情況。在“綠葉在光下制造有機物”實驗教學中，教師可利用Flash動畫給學生展示實驗步驟：將盆栽放置在黑夜環(huán)境中，然后用黑紙片把葉片的一部分上、下兩面遮蓋起來，使遮光的部分和見光部分形成對照，從而形成變量實驗。之后，可將盆栽移到陽光下，照射幾個小時，摘下遮光處理的葉片，去掉遮光的黑紙片，再用碘液來驗證淀粉的存在。這樣，可讓學生直觀感受到葉片見光的部分會進行光合作用，遮光的部分則不能，從而全面理解教學內容，有效突破重難點知識。

3.結合課外實驗，拓寬教學范圍

基于素質教育理念，教師要轉變教學思路，積極豐富實驗教學方法，拓寬學生的學習渠道和實驗思路，使其從多角度了解知識內涵[8]。實驗是初中生物學科的重要內容，其中，課內實驗占主要部分，重點在于幫助學生鞏固所學知識，而課內和戶外實驗相結合，可有效發(fā)揮學生的主觀能動性，在提高學生動手動腦能力的同時，拓寬學生的認知視野。教學實踐表明，戶外實驗教學法符合初中生的發(fā)展特點。這是因為戶外實驗強調學生的主動參與，可使學生通過體驗學習方式，將所學知識與生活實踐有機結合，在激發(fā)學生參與興趣的同時，達成生活化教學目標。

例如，在教學“細菌和真菌”相關知識時，如果教學活動局限在課堂，那么就可能出現(xiàn)學生因缺少教學素材難以理解相關知識的情況。因此，教師可將教學場地設置為植物園或學校周邊的公園，讓學生在戶外環(huán)境中通過觀察、探究掌握知識內涵，如帶領學生到植物園觀察蘑菇的生長環(huán)境、生長特點，探索蘑菇屬于植物還是真菌，或組織學生到學校附近公園觀察不同生物的群落組成和生物關系。這樣，學生通過觀察植物、動物的種類及其數量、分布情況，可了解生態(tài)系統(tǒng)的基本概念以及生態(tài)平衡的重要性。在教學“不同類型土壤對植物生長的影響”這部分知識時，教師也可選擇戶外實驗的方式，組織學生到戶外采集不同的土壤樣本，并就地觀察土壤的顏色、質地和濕度等，使其了解不同土壤類型對植物成長的作用，以豐富生活經驗積累，形成熱愛大自然的積極情感。

4.鼓勵學生自主設計實驗步驟，養(yǎng)成良好學習習慣

在傳統(tǒng)教學模式的影響下，部分學生養(yǎng)成被動接受知識的學習習慣，即使在實驗過程中也習慣于按照教師設計好的實驗步驟完成相關實驗，缺少思考，甚至機械地認為教師設計的實驗步驟就是最科學的。為有效解決上述問題，幫助學生養(yǎng)成主動思考的學習習慣，教師可鼓勵學生自主設計相關實驗步驟，使學生積累更多生物實驗知識，提高動手動腦能力。而在動手設計實驗步驟過程中，學生還要融入自己的想法，積極思考，科學規(guī)劃實驗時間的分配以及實驗材料的消耗，這有利于提升學生的自律能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和問題解決能力。可見，鼓勵學生自主設計實驗步驟，可讓學生養(yǎng)成良好學習習慣，以此為未來的學習和發(fā)展奠定良好基礎。對學生整體存在的問題、設計好的實驗步驟，教師要發(fā)揮輔助作用加以引導、評價，以確保實驗方案的可執(zhí)行性。

例如，“探究種子的萌芽環(huán)境條件”所需的實驗材料是一些生活用品，且實驗過程比較安全，所以教師可鼓勵學生自主設計實驗步驟。考慮到學生缺乏獨立設計實驗步驟的經驗，教師可為其示范，鼓勵學生在此基礎上改進和創(chuàng)新實驗步驟，同時對學生的實驗步驟進行相應指導。在教師的示范中，實驗步驟是先將大豆種子中的一粒用濕潤的紙巾或棉花包裹放入瓶中，另一粒種子處在干燥條件下放入瓶子中，然后將兩個瓶子放置在相同的環(huán)境下，以此驗證水分是種子發(fā)芽的條件。基于教師示范的實驗步驟，有的學生選擇了多種類型的種子，如豆類種子和蔬菜類種子等，首先將四個瓶子中都放入三粒種子和兩張紙巾，并貼上標簽。記錄如下：一號瓶子不灑水，二號、三號瓶子灑上一點水，四號瓶子中倒入較多水，以此驗證足夠的水分是種子萌芽的條件。有的學生將放有相同種子、具有相同水分的瓶子，分別放入冰箱保鮮層、冷凍層以及溫度適宜的室內，以此驗證溫度適宜也是種子萌芽的條件。有的學生以對比實驗的方式驗證氧氣和光照對種子萌芽的影響。這樣，通過自主設計實驗步驟，不僅可使學生養(yǎng)成良好學習習慣，還可全面提高學生的生物學科素養(yǎng)。

五、結語

綜上所述，實驗教學法運用于初中生物學科教學中，有助于激發(fā)學生的學習積極性，幫助學生養(yǎng)成良好學習習慣，提高思維水平和動手能力、團隊合作能力。這就要求教師打破傳統(tǒng)教學理念的束縛，充分發(fā)揮實驗教學法的作用，使學生在明確的實驗目的引導下，以自主學習、合作探究等方式，并借助信息技術的力量，逐步提高學習效率和生物學科素養(yǎng)。

參考文獻：

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[7]畢翠芝.實驗教學法在初中生物教學中的應用[J].中國多媒體與網絡教學學報，2021（11）：193-194.

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Exploration of the Application of Experimental Teaching Method in Junior Middle School Biology Classroom

Pan Yuping

（Gansu Province Minqin County No.5 Middle School， Minqin 733399， China）

Abstract： In biology teaching， experiments are an indispensable part. Guiding students to conduct hands-on experiments and gain new knowledge through experiments can effectively stimulate their learning enthusiasm， improve their thinking and hands-on abilities， and enable them to achieve comprehensive development. On the basis of analyzing the connotation of experimental teaching method， the problems existing in junior middle school biology classroom， and the significance of adopting experimental teaching method， this article explores the application strategies of experimental teaching method： clarifying the experimental purpose to stimulate students’ curiosity， using information technology to improve the effectiveness of experimental teaching， combining extracurricular experiments to broaden the scope of teaching， encouraging students to independently design experimental steps， and cultivating good learning habits， thereby improving classroom teaching efficiency， enhancing students’ observation ability， thinking ability， and innovation ability.

Key words： junior middle school biology； experimental teaching method； purpose； information technology； steps； habit； thinkinglevel