初中生物实验教学中如何培养学生的科学素养

马尚德

摘要：在新课改背景下，培养学生的科学素养成为初中生物教学的重要任务。生物实验教学是提升学生科学素养的重要平台，教师加强对实验资源的开发与利用，设计丰富多彩的科学探究活动，不仅能够促进学生对生物知识和技能的掌握，而且能使学生形成良好的科学意识和科学精神。文章主要分析了初中生物实验教学在培养学生科学素养方面的优势，根据实验课的特点和学生的实际情况，探讨了具体的教学策略，力求加快学生科学素养的发展步伐。

关键词：初中生物实验；培养；科学素养；优势；策略

生物是一门以实验为基础的学科。科学素养的内涵十分丰富，包括科学探究的能力、思维、精神、态度等等。初中生的科学素养正处在关键的形成和发展阶段，教师可以借助生物实验教学培养学生的科学素养，以此推动生物教学改革。因此，教师应该树立以生为本的观点，聚焦科学素养的发展导向，对传统的生物实验模式进行优化设计，以学生为中心，引入多样化的科学资源，创新实验学习的内容和形式，从而提升学生的科学素养。

1   初中生物实验教学在培养学生科学素养方面的优势

1.1能够激发学生的科学探索兴趣

想要培养学生的科学素养，激发探索兴趣很重要。教师必须先让学生感受到生物课程的魅力，才能为他们走向科学探索的道路创造有利的先决条件。传统的初中生物教学存在教学手段单一化的问题。教师专注于知识灌输，学生难以获取新的认识和体验，内在的需求得不到满足。在这种情况下，学生的科学素养无法提升。生物实验是一种具有趣味性的学习模式，不仅符合学生的认知规律，而且能凸显他们的主体地位，能够从根本上激发学生的科学探索兴趣，在培养学生科学素养方面，具有得天独厚的优势。比如，生物实验的各式器材、神奇多变的现象等等，都是深受学生所喜爱的。教师要致力于实验资源的整合，改善一成不变的知识传授方式，让学生对生物课程内容产生新鲜感和好奇心，从被动接受式的学习中解脱出来，转为对生物知识技能的主动学习，从而利用实验优化教学手段，激发学生的科学探索兴趣，使其逐步形成热爱生物、热爱科学的积极情感。

1.2能够拓展学生的科学实践空间

实践能力是科学素养的重要组成部分。有效的生物教学应该具备理论实践一体化的特点，使学生在充足的实践训练中掌握科学探究的基本步骤和方法。但是，从以往的教学来看，生物理论和实践教学的实施比例存在失衡的问题，部分教师比较看重概念知识的讲解，很少通过实践的方式，让学生去自主探索课本知识，致使学生对生物科学方面的认识都是从教师口中“听”来的，不仅会影响知识的内化，而且会阻碍科学实践素养的提升。生物实验具有非常强的实践性和探究性，实验教学是培养学生科学素养的重要手段，它能拓展学生的科学实践空间。教师可以将生物实验作为桥梁，连接课本与现实，减少单方面的理论介绍和解释，利用各种实验工具和材料，让学生动手尝试，经历操作、观察、记录、讨论等一系列的实践探究过程，体会生物现象的奥秘，从而解决理论与实践脱节的问题，使学生在生物学习中动脑与动手相结合，真正促进其科学实践素养的提升。

1.3能够培养学生的科学创新精神

创新是科学素养的重要维度之一，生物科学的研究离不开创新，这是培养科学素养的关键点，也是素质教育的目的所在。然而，在以往的初中生物教学中，关于科学创新教育的内容比较匮乏，教师的教学方式缺少灵活性、开放性和创造性，总是要求学生在固定的路线和范围内一板一眼地学习，导致学生无法形成科学创新意识。针对科学素养的培养，生物实验教学能够发展学生的科学创新精神。一方面，生物实验具有开放性的特点，从实验猜想的提出，到方案设计、程序实施，学生都可以充分地参与其中，通过已经掌握的知识和技能，探索完成实验的路径，在这个过程中，学生学习的自由度更高，能夠更好地发展科学创新思维；另一方面，教师在生物实验教学中也可以有意识地引导学生进行创新，比如结合具体的实验现象提问，让学生运用想象、推理、概括等思维，解释现象背后的原理和规律，从而助力学生科学创新精神的养成，发挥生物实验教学的价值。

2   在初中生物实验教学中培养学生科学素养的策略

2.1创设真实的实验情境，激发学生的科学探究热情

在新时期的初中生物实验教学中，想要高效培养学生的科学素养，要先激发学生对实验课的探索兴趣。生物知识具有较强的抽象性，教师在导入实验课题时，如果直接用教材概念引入，学生很难产生真实的认知体验，无法迅速地把握实验的内容和目的，还可能对实验活动产生畏难情绪。生物实验教学的开展要依托于真实的情境，采用情境创设法，既能为课堂注入活力，又能帮助学生发现现实世界中的生物问题，使其理解实验课题的意义。因此，教师应该从生物实验教学的目标及学生的认知需求出发，引入各类教学资源，创设真实、灵动的实验情境，把科学事物、生活现象直观地呈现在学生的眼前，激发他们的好奇心和求知欲，巧妙地导入实验课题，从而点燃学生的科学探究热情，为科学素养的培育打下坚实基础。

在创设生物实验情境时，教师应该根据实验课题，结合学生的思维特点和兴趣爱好，利用生活资源、实物教具和电教手段等，设计与实验内容相契合的氛围或者场景。关于实物教具，教师可以展示有关实验的生物活体、标本、模型、挂图等等；关于电教手段，教师可以结合实验与生活的联系，应用图片、短视频等多媒体素材，呈现日常生活中常见的生物现象，以此化抽象为具象，吸引学生的注意力。在创设情境的同时，教师应该采用互动教学法，引导学生对情境中的事物展开观察、思考、分析、讨论等认知活动，比如，对于生活化的生物现象，教师就可以让学生研讨此类现象的形成原因。在学生的科学情感、思维被充分地激活之后，教师应顺势引出生物实验课题，介绍实验的背景、要求和目标，鼓励学生根据先前的讨论，对实验课题提出合理的猜想或假设，教师不要评判猜想是否正确，而是让学生带着问题，以实验的方式去自行探究。这样通过真实情境的驱动，生物实验课程顺利开展，从而使学生产生浓厚的科学探究兴趣。

2.2开展小组式实验活动，锻炼学生的科学探究能力

基于培养科学素养的初中生物实验教学，要体现学生的主体地位。传统的生物实验以教师的演示操作为主，学生只能在旁观看，无法切身经历动手、协作等科学探究过程，严重弱化了学生在课堂中的主体地位。小组合作是一种以学生为中心的实验教学模式，能够营造开放、自主的探究氛围，促进学生合作、交流，打破“教师做、学生看”的局面。因此，教师应该积极开展小组式生物实验活动，把科学探究的主动权还给学生，充分挖掘他们的潜能，从而提升学生的科学探究能力，实现科学素养和团队意识的培养目标。

在开展小组合作形式的生物实验活动时，教师应该立足于科学素养的培养，合理划分实验小组，结合学生在生物学习中的表现，考虑科学思维、动手能力、沟通能力等要素，遵循“组间同质、组内异质”的原则，把学生分成5～6人的实验小组，选择科学素养较强的学生担任小组长，负责实验活动的组织和领导工作。在实验进行的过程中，教师应该引导各组学生，在组长的主持和协调下，围绕实验方案设计、资料搜集、实验操作、记录观察等环节，明确组员的责任分工工作，确保每个组员都能各司其职、有事可做，高度参与到科学探究活动之中。教师则扮演协助者和管理者的角色，为各学习小组提供完备的实验器材、开放教学计算机的使用权限、供学生查询实验所需要的信息等等。针对学生在实验中遇到的问题或者困难，教师要先鼓励他们在组内集思广益、合作探究，尝试找出解决办法，如果小组成员经过努力仍然无法解决，教师再给予点拨性的意见，帮助学生突破探究障碍。通过开展小组实验，学生的集体智慧、优势才能得到有效整合，从而养成合作探究的好习惯。

2.3重视实验结论的研讨，培养学生的科学探究态度

在初中生物实验教学中培养学生的科学素养，让学生保持尊重事实和证据以及严谨务实的科学态度是十分重要的。结论分析是生物实验的关键环节，以往到了这个环节，教师普遍是用教材中的概念对实验过程和结果进行简单的总结，学生无法充分地参与其中，也无法把科学认识从感性上升到理性。所以，教师要重视生物实验结论的研讨，组织学生进行具体分析，总结实验结论，从而培养学生的科学探究态度。

在研讨生物实验的结论时，教师应该沿用小组合作的形式，让各小组按照实验记录，轮流汇报生物实验的操作过程，以及观察到的现象，先比较各组之间看到的现象是否存在区别，若现象一致，再围绕实验中具体的因变量指标，结合现象分析实验的原理和规律。在这个过程中，教师应该引导学生进行有理有据的表述，每个观点都要有对应的现象作为支持，不凭空臆断，最后汇集各小组的观点，剔除不严谨的、没有事实根据的结论，留下经得起推敲的结论，与生物实验开始之前提出的假设进行核对与验证，若假设成立，就证明实验结论无误。通过对生物实验结论的分析，学生不仅深刻地掌握了实验知识技能，而且能够形成批判思维和实事求是的科学态度。

综上所述，初中生物实验教学在培养学生的科学素养方面具有极为突出的优势。实验能够激发学生的科学探索兴趣，拓展科学实践空间。教师应该根据生物实验的课程标准，创设真实的实验情境，调动学生的科学探究积极性，开展小组实验活动，加强实验技巧的传授，使学生形成科学思维，掌握正确的实验探究方法，重视实验结论的研讨，促进学生树立尊重事实证据的科学态度，从而实现科学素养的培养目标。

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