实验教学法在初中生物教学中的应用

史志红

（甘肃省武威市凉州区黄羊镇九年制学校，甘肃武威 733006）

实验教学法是指学生根据教师指导，通过一定的设备、材料和操作过程，引起实验对象的一些变化，最终在对这些变化的观察中获得或验证新的知识的教学方法，经常被应用在生物、物理、化学等学科的教学中，是使学生体会知识生成过程、发展科学探究思维的有效教学方法。本文以生物学科为例，探究其在具体教学中的应用路径。

一、实验教学法在初中生物教学中的应用背景与价值

在背景层面，教师要充分认识到一个问题——实验教学法在初中生物教学中的应用是初中生物实现新课程改革的必由之路。新课程改革背景下，《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》在初中生物教学方面，特别强调了学生通过本课程的学习，应达到“初步具有科学探究和跨学科实践能力，能够分析解决真实情境中的生物学问题”目标。而在真实情境中落实科学探究，要求学生积极参与生物实验。教师必须改进生物学科实验教学活动，有效应用实验教学法，进而促进学生对生物实验的积极参与。

在价值方面，初中生物教学中实验教学法的应用能够促进初中生物理论与实践教学的有机结合，在促进学生理论吸收、思维与实践技能发展中有不同程度的积极影响。比如，学生通过实验运用和验证理论知识，根据实验现象分析理论内涵，可以将对生物学理论的吸收提升至更高层次。再比如，学生在实验操作和探究的过程中不断对生物现象展开深入思考，锻炼形象思维、抽象思维、逻辑思维，深化理性精神和客观分析问题的学习态度，可以大大促进其思维水平的提升。

所以，在新课程改革背景下，广大教师应将实验教学法灵活应用在初中生物教学中。

二、实验教学法在初中生物教学中的应用路径

初中生物学实验学习内容的复杂性决定了初中生物教学中应用实验教学法的复杂性。在人教版教材视角下，笔者结合已有经验展开分析，认为教师在应用实验教学法的过程中应该重点关注以下几条路径。

（一）讲好生物理论

理论是实践的基础，没有积累充足的理论知识，学生实践操作难免如盲人摸象一般，毫无头绪。所以，教师首先要讲好初中生物教材理论知识，帮助学生建立清晰的理论知识体系，提高迁移运用生物理论的能力。以“探究二氧化碳是光合作用必需的原料”为例，具体来说，教师可以引导学生设计并探究此实验，首先应使其理解植物光合作用的原料、产物和实质。教师可以先结合微课讲解“绿色植物通过光合作用制造有机物时，从外界吸收了二氧化碳并释放出了氧气”“光合作用利用二氧化碳作为原料”等知识点，帮助学生消除理论困惑，再利用思维导图工具，指导学生梳理“绿色植物”“光合作用”与“二氧化碳”的联系，增强其对理论知识逻辑的理解与把握，使其头脑中的“绿色植物光合作用”知识体系更加清晰，最大限度地减少实验探究阻碍。

（二）构建问题情境

情境教学是初中生物教学的常用手段，具有激发学生情感、活跃学生思维的功能，将其与问题教学手段结合，有目的地在学生学习过程中引入一些问题，借助问题情境引起学生的一定态度体验，对学生主动探究知识、积极进行实践操作有极高促进意义。因此，将实验教学法应用在初中生物教学中，可以适当整合情境教学与问题教学手段，以实验探究为目的，创设问题情境［1］。简单来说，教师可以在带领学生认识生物理论和现象时，提出“你认为这个理论是怎样得到的”“如果想要验证这个理论，可以怎么做”等问题，让教学充满问题，不断引发学生对“如何做”的思考。对于一些相对复杂的生物实验，教师还可以有计划地鼓励学生质疑和提问。比如，在教学中教师可以简单说明复杂的生物实验理论，有目的地忽略细节信息，让学生发现细节问题，并产生“为什么可以这样说”“哪些证据可以证明这个理论”等疑问，让学生的疑问成为构建实验问题情境的重要素材。而后，教师可以鼓励学生围绕自己的问题设计实验，在实践操作中进行“自我回答”，将其求知欲充分利用起来，促使其在自主实验中深入探究生物知识。

（三）广泛联系生活

初中阶段生物教学涉及的多数实验与生活存在紧密联系，如“植物对空气湿度的影响”“种子萌发的环境条件”“测定某种食物中的能量”等。为了引导学生深入探究这些实验，教师要广泛调动其生活经验，这也就决定了“广泛联系生活”在初中生物教学中应用实验教学法时的重要地位。教师可以在说明实验内容之前向学生解释清楚实验的生活背景，再通过一些巧妙互动引导学生自主说出在生活中观察过的相关现象、参与过的相关事件，进而调取实验相关生活经验。最后，教师可以鼓励学生结合生活经验对实验进行设计和探究，以生物学的角度分析部分生活现象、事件的原理和影响。又或者，教师可以在讲解生活化生物知识时，直接引导学生讨论这些生活化内容可以引发哪些生物实验，在“生活化猜想”中将学生的积极性调动起来。

（四）重视演示实验

初中是学生系统探究生物学知识的第一阶段，这使学生由于缺乏经验，在实践操作中无所适从。特别是在七年级，这些现象十分普遍。面对缺乏生物实验探究经验的学生，教师可以应用实验教学法来提高演示实验力度，在向学生说明实验内容后，简单、规范、快速地示范实践操作过程，强调注意事项，帮助学生准确把握实验基本程序，防止他们在实验中出现不规范、不安全的行为，影响实验进程和结果。比如在“测定某种食物中的能量”教学中，教师取一只锥形瓶，注入30 毫升蒸馏水，再将其固定在铁架台上，将温度计放入锥形瓶，保证温度计下端浸入水中但不接触锥形瓶底部，测定水温。紧接着，称量一粒干燥的花生种子质量，将其放到火焰上点燃，尽快放在锥形瓶下方。等到花生种子完全燃烧后，重新测量蒸馏瓶内水温，完整示范“测量某种食物中的能量”基本实验程序，为学生选择其他食物、准确测量其能量提供必要提示。

针对一些特殊实验，教师还可以在演示时借助信息技术手段，通过微课视频、实验演示动画等形式向学生示范实验的基本操作过程，提高学生观察实验程序的直观性。

（五）鼓励自主探究

本质上，实验教学法在初中生物教学中的应用是重视运用以探究为特点的教学策略。而关于“以探究为特点的教学策略”，《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》强调：“要指导学生主动获取证据，作出判断”。由此可见，应用实验教学法的初中生物教学，鼓励学生自主探究具有一定重要意义［2］。教师要将设计、观察、探究和描述实验的主动权还给学生，让学生真正为实践操作方法、过程和结果做主，减少对学生实验的介入，避免将“怎样做实验”的想法强加给学生。同时，教师要鼓励学生在教材、课外辅导书、科普读物以及互联网中自主收集实验资料，让学生自主整合丰富的初中生物实验探究资源，自主设计实验方案、实验观察和记录表。在此期间，学生自主探究能力得到很好的锻炼和提升，反作用于其实验探究，使学生实验进入良性循环，对在初中生物教学中持续应用实验教学法大大有利。

（六）注意有效合作

对于一些复杂性较强的初中生物实验，如“检测不同环境中的细菌和真菌”等，有时很少有学生能独立完成并达到预期目标，有时让学生完全独立的探究实验会拉长教学时间，减缓课程进度。此时，有效合作就分外重要了。教师要在应用实验教学法推进初中生物教学活动时，注意区分实验内容对学生活动类型的要求，注意学生合作学习对实验效率和质量的影响。在必要时，教师可以鼓励学生自主组建学习小组，明确组内成员分工，以小组为单位展开实验。以“检测不同环境中的细菌和真菌”为例。学生落实有效合作，可以多人为一组，在完成“收集资料”“配置培养基”“获取细菌和真菌”“在培养基上接种细菌和真菌”“观察实验现象”“记录实验数据”等分工后，有秩序地展开实验，这有助于实验效率的提高，还有助于学生形成良好生物学习品质。

（七）加强过程监督

不是所有学生都能自主解决初中生物实验探究中的各种问题。受思维水平等因素的影响，学生在初中阶段接受生物知识的能力存在显著差异，这使他们在实验探究活动中，有的可以独立解决操作问题，有的却始终无法突破操作瓶颈。对于后者，教师必须及时进行指导，以保证其实验效果。因而，在初中生物教学中应用实验教学法，教师还要加强对学生实验过程的监督。比如，在学生进行实验探究时，教师要以“旁观者”角色观察其实践操作过程，多停留在综合学习能力、实验探究素养略为逊色的学生身边，在其明显陷入困境时借助启发性语言进行引导。必要时，教师还要参与其中，扮演其“合作者”，在关键处落实示范指导。

（八）剖析实验成果

实验不仅是为了让学生感受生物学习的实践操作过程，更是要让学生在探究中获得知识、增长技能。因此，在应用初中生物实验教学法时，教师不能简单地以“学生完成实验”为目标，而是要重视实验成果的剖析环节，根据学生实验现象和成果提出一些总结性问题，如“你发现了什么”“你得到了哪些结论”“你在实验中遇到了哪些问题，如何避免和解决这样的问题”等，点拨学生深入讨论实验现象和成果，用生物学语言说明自己的收获［3］。再者，教师可以选择“提交生物实验报告”的引导方式。具体来说，在学生结束实验探究后，教师要建议他们将实验现象、成果与结论表现在书面上，通过提交报告说明自己的收获和疑虑。在此基础上，教师要组织学生交换报告，一边互相研究实验成果，分享经验和收获，借鉴特色实验方案，一边互助解决实验遗留问题。最后，教师要总结与归纳，帮助学生及时消化和吸收实验探究经验。

（九）拓展趣味实验

在一定程度上，生物知识具有枯燥、乏味等特点，易使学生产生畏难情绪，降低学习热情。这就要求教师在应用实验教学法时，加强对学生学习兴趣的关注，采取行之有效的方式将学生生物实验探究始终保持在一个积极的状态下。除了教材涉及的生物实验外，教师还可以拓展许多趣味实验，让学生充分体会实验的魅力和生物学习的乐趣，并且积累更加丰富的生物实验学习经验。教师可以让学生结合生活经验和学习教材理论、探究教材实验的心得体会，发挥想象力和创造力，根据自己感兴趣的话题设计趣味实验，并在实验结束后将有趣的结论分享给其他同学。教师还可以鼓励学生在探究教材实验时替换实验道具，在不影响实验最终结果的前提下合理应用生活中的废旧材料，以“废物利用”增添实验趣味，提高实验探究水平。

（十）优化实验体验

除了兴趣外，体验感、效能感也是影响初中生生物实验探究积极性的关键因素。一些调查研究表明，在初中生物教学中应用实验教学法时，体验感与效能感越强的学生，越容易展现积极的学习状态［4］。相反，缺乏体验感与效能感的学生，不仅会逐渐减少对实验的主动参与，还会对生物理论学习产生一定厌倦情绪。所以，优化学生实验体验也是重要举措。教师可以采取激励评价、展示实验等手段。在激励评价方面，在学生落实自主或合作实验并总结结论后，教师可以从实验方案、过程表现、结论报告等多个角度对学生实验作出激励性评价，鼓励他们在下一次实验中更好地发挥潜能。在展示实验方面，教师可以利用信息技术将学生的实验过程记录下来，形成照片或视频，将其在校园网、学校微信公众号等平台上进行展示，让更多家长、教师和同学看到他们的实验探究过程，提出鼓励和表扬。随着生物实验探究体验感与效能感的增强，学生建立起更坚定的生物学习自信，为之后深入探究实验创造健康的心理环境，自然可以促进实验教学法在初中生物教学中的进一步应用。

三、结语

综上所述，在初中生物教学中，教师要重视实验教学的背景和价值，正确认识实验教学法的应用。在讲好生物理论的前提下，教师还要通过构建实验探究问题情境、广泛联系学生生活实际、演示实践操作过程等方法，不断引导学生参与生物实验，使其在实验中习得知识、发展思维和技能，形成良好的生物学习体验。