优化初中生物实验教学，提升学生学科素养

余春山

【摘要】实验教学是初中生物教学的关键内容，也是提升学生学科素养的重要教学内容。在做实验的过程中，学生可以深入观察和动手操作，切实了解生物现象和生物知识的原理，加深对生物知识的理解，提高应用生物知识的能力。要顺利开展实验教学，教师需要认真准备实验材料和教学方案，在组织实验活动时教师也要悉心引导学生观察、记录和分析实验结果，培养学生的观察能力，让学生通过做实验收获更多感悟。

【关键词】初中生物；实验教学；学科素养

部分初中生物教师在教学时忽视引导学生参与教学活动，也没有着力培养学生的实践能力，这对学生的学科素养发展不利。教师应当通过合理的实验设计和教学方式，调动学生的学习积极性，引导学生细致观察、动手探究，从而深入理解生物现象和生物知识的原理。在这样的教学模式下，学生的学习主体地位会得到凸显，生物课堂的教学效率也会显著提高。而要充分发挥初中生物实验教学的作用，教师可以尝试以下六方面的策略。

一、关注学生兴趣，激发学生参与欲望

贴近学生学习兴趣的教学内容可以激发学生的学习积极性，成为学生参与教学活动的动力，也可以提高学生的学习效果。在开展初中生物实验教学时，教师应注重融入贴近学生学习兴趣的内容，并通过有趣的教学活动培养学生对生物实验的兴趣和对生物学知识的好奇心与探索欲望。当然，教师也可以根据学生的学习特点设计个性化的实验项目，让学生在感兴趣的领域进行深入研究和探索。这样的教学方法可以让学生在参与生物实验时感觉更加自在，也更有动力［1］。

下面，笔者以“尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的影响”这一实验的教学为例进行说明。在导入环节，笔者给学生讲了《渔夫和金鱼的故事》，它是俄国作家亚历山大·谢尔盖耶维奇·普希金创作的童话叙事诗。在通过这则故事吸引学生的注意力后，笔者向学生提问：“同学们，你们知道金鱼为什么能活在水中吗？水温会不会对金鱼的呼吸有影响呢？”这些问题不仅可以将学生的注意力引到教学内容上，还可以进一步激发学生的好奇心和探索欲望。随后，笔者介绍了本次实验教学的内容以及学生可以使用的实验道具。在学生开始做实验前，笔者引导学生猜测水温对金鱼呼吸的影响，并鼓励学生据此设计实验方案。在做实验时，学生需要观察金鱼的呼吸情况，记录不同水温下金鱼呼吸的频率和方式。在学生做实验时，笔者还通过展示相关图片和视频来营造良好的实验氛围。在学生完成这一实验后，笔者发现学生依然对金鱼呼吸的情况抱有很大的兴趣，于是笔者相机提出如下任务：组成四人小组共同喂养四条大小、颜色不同的金鱼，并在一天的不同时间观察金鱼的呼吸情况。在这一拓展活动中，学生既要记录金鱼在不同气温下的呼吸状况，也要记录不同种类金鱼的生活状态。

在这样的教学活动中，学生对实验的兴趣得到了提高，他们能够自主地完成实验，并由此深入地理解和应用生物知识，实验教学的效果会得到保障。因此，在初中生物实验课上，教师应该鼓励学生亲自观察、记录和探究，突出学生的学习主体地位，提高学生学习生物的兴趣。当然，针对不同的实验内容，教师要选择不同的实验教学方法，引导学生高效地进行自主探究。

二、重视合作活动，提升学生思考质量

在合作活动中，学生可以充分交流和讨论，学生的思考质量会得到提升，学生的批判性思维也会得到发展。而组织合作实验活动，可以确保每个学生都有机会发挥自身的长处，进行观察和分析，与同伴共同解决问题［2］。此外，这种类型的实验活动还可以促进学生沟通与交流，培养学生的团队合作精神和集体意识。

下面，笔者以“测定肺活量”这一实验的教学为例进行说明。在实验开始前，笔者和学生一起讨论了肺活量这一概念，让学生分享了自己对肺活量的理解，鼓励他们說出自己的疑惑。在学生对这一概念有更加清晰的认知后，笔者将学生分成四人小组，让学生在小组内共同完成设计实验步骤、测量数据、分析结果等任务。同时，笔者鼓励学生在小组内分享自己发现的问题，和同伴一起寻找解决问题的方法。比如有学生在小组内提出这些问题：“为什么我们要在测肺活量前消毒呼吸口？消毒的作用是什么？”也有学生从另外的角度分享了自己的疑惑：“为什么在测量肺活量的时候我们要先保持自然状态，然后尽力吸气，再尽力呼气？这对测量结果有什么影响？”还有学生提问：“为什么我们需要测量肺活量三次？这样做的目的是什么？如果三次测量的结果存在较大的差异，我们应该如何处理呢？”通过讨论这些问题，学生可以深入理解测定肺活量的实验步骤和原理，从而逐步提高设计实验和分析数据的能力。在学生完成实验后，笔者鼓励学生进行跨小组的讨论活动，让全班学生一起比较实验结果，讨论不同的测量行为对测量肺活量的影响。

在这样的合作实验活动中，教师可以引导学生相互帮助、共同探究，从而有效提高学生的学习参与度，让学生充分发挥主观能动性学习生物知识，在实验活动中发展观察、分析和合作能力。

三、注重融合教学，发挥信息技术的优势

在初中生物实验教学中，教师也可以运用信息技术开展融合教学，增强学生的学习效果。教师可以应用多媒体设备展示生动的教学内容，帮助学生更好地理解生物学知识；也可以鼓励学生自主利用网络学习平台进行深入学习和研究；还可以指导学生使用模拟实验软件进行虚拟实验。在信息技术的帮助下，学习生物知识的过程会变得更加生动、有趣，学生可以更好地理解和应用所学生物知识。

下面，笔者以“探究种子呼吸过程中释放的热量”这一实验的教学为例进行说明。在以往，教师会这样开展实验教学：先让学生将种子装入多个保温瓶，再让他们将温度计固定在保温瓶内，定期记录种子的温度。然而这一实验的难度较大，实验结果也可能产生较大误差。因此在开展实验教学时，笔者鼓励学生借助模拟实验软件进行虚拟实验，以确保实验结果直观、生动，学生得到有用的实验信息。在课堂上，笔者先使用多媒体设备播放了关于种子呼吸的动画，解释种子在呼吸过程中释放热量的机制。此后，笔者带领学生到计算机房使用模拟实验软件进行虚拟实验，观察和探究种子呼吸时释放热量的情况。在使用模拟实验软件时，学生可以设置不同的条件，收集和分析多种数据。学生还可以在这个实验中尝试使用电子表格分析自己通过虚拟实验得到的数据，绘制直观的数据分析图表。

总之，在开展实验教学时，初中生物教师应重视信息技术的作用，让学生顺利地完成现象不那么明显的实验，掌握多种做实验和分析数据的方法，深化对生物知识的理解。

四、重视拓展环节，开展丰富的课外活动

丰富的课外实践活动可以让学生更好地理解和应用所学生物知识，提高学习热情［3］。初中生物教师也应当重视拓展环节，通过组织课外活动让学生进行更多的探究和实践，加深学生对生物知识的理解，进一步培养他们的观察能力和实验能力。

下面，笔者以“探究阳光在植物生长中的作用”这一实验的教学为例进行说明。在组织课外实践活动时，笔者设计了如下探究任务：观察绿萝在自然日照条件下叶片颜色的饱满度和亮度，以及叶片的扁平度和卷曲情况，分析阳光对绿萝生长速度的影响。除了让学生观察与记录，笔者还鼓励学生自行设置不同的光照条件，如设置充足阳光的环境、半阴影的环境或完全阴影的环境，然后观察并记录绿萝在不同光照条件下的生长情况。

在这一课外实践活动中，学生深入地探究了阳光对于植物生长的影响，学生观察、记录和设计实验的能力得到了有效培养，生物实验教学的效果较好。

五、关注学生自主性，开展系列自主实验

在自主实验中，学生可以选择自己感兴趣的主题和实验方法，对不同的生物现象进行探究。而且在完成自主实验时，学生需要将在课堂上学习的生物知识应用到实践中，由此学生会更深入地理解生物知识。这样的学习方式可以激发学生的学习兴趣，也可以发展学生的分析、推理和解决问题的能力，培养他们的创新意识。

在初中生物教学中，教师可以鼓励学生完成各种各样的自主实验，比如鼓励学生设计实验探究不同因素（如光照、水分、温度等）对种子发芽的影响，或者鼓励学生通过观察和记录水中水藻释放氧气的量或吸收二氧化碳的量来探究光照强度、二氧化碳浓度、温度等因素对植物光合作用的影响，又或者鼓励学生观察蛙在不同氧气条件下的呼吸频率和呼吸方式。这些实验具有较强的趣味性，实验现象也比较明显，而且完成这些實验的难度相对较低，学生可以通过自主收集资料以及与同伴讨论完成这些实验。

在完成上述自主实验的过程中，学生可以选择自己感兴趣的实验内容，和熟悉的伙伴共同开展实验。但教师需要适时提醒学生综合考虑实验内容、方法，评估自己的实验步骤，分析自己的实验结果是否出现误差。由此，学生会得到多方面的发展，学生对生物实验的兴趣也会提高。

六、进行情感教育，适度渗透德育知识

在开展初中生物实验教学时，教师同样可以进行情感教育，引导学生树立正确的价值观和情感态度，培养学生的社会责任感和保护环境的意识，同时提高学生对生物知识的关注度和学习积极性，促进学生全面发展。为此，教师需要在设计生物实验教学方案时，选择合理的情感教育内容和教学方法，引导学生说出自己的实验感悟，让学生获得丰富的情感体验。

下面，笔者以“探究唾液对淀粉的消化作用”这一实验的教学为例进行说明。在学生分小组做实验之后，笔者鼓励学生分享实验成果，讨论唾液的重要作用。在这一过程中，笔者提醒学生要耐心倾听他人的观点，在理解和尊重他人的情况下进行讨论。在学生充分讨论这一内容后，笔者引导学生转而思考消化这一过程对人类健康生活的影响，培养学生联系生活实际思考生物知识的习惯，让学生感受到生物知识的实用性。最后，笔者还鼓励学生分享他们在实验的过程中遇到的挑战和实验收获，思考面对挑战时正确的态度是什么，以及更好的做实验的方法是什么。

将情感教育融入初中生物实验教学，不仅可以让学生学到生物知识、掌握实验技巧，还可以培养学生的良好思考习惯及自主学习能力，促进学生全面发展，使其逐步成为有思想、有情感和有责任心的人。

结语

综上所述，在开展初中生物教学时，教师应重视实验教学，并通过组织合作活动、虚拟实验、课外实践活动、自主实验等方式激发学生的学习热情，满足学生的学习需求和个性化发展需要，提高学生的自主学习能力、实践能力和创新能力，使生物教学更加生动、有趣和有效。同时，教师也要重视情感教育，让学生通过参与实践和探究实现全面发展，成为具备正确价值观、必备品格和关键能力的时代新人。

【参考文献】

［1］郝婷婷.浅谈初中生物课程中创新实验教学的有效方法［J］.天天爱科学（教学研究），2023（7）：70-72.

［2］周强.初中生物实验教学中学生创新能力的培养策略［J］.甘肃教育研究，2022（10）：65-67.

［3］肖倩倩.以创新能力培养为核心的初中生物实验教学研究［J］.科教导刊，2022（18）：135-137.