提高基础教育生物实验教学有效性的策略研究

摘 要：随着基础教育改革的不断深入，提高生物实验教学的有效性已逐渐成为初中生物教学的重要任务.在这一背景下，本文阐述了提高初中生物实验教学有效性的必要性，并提出了一系列具有针对性的改进措施.通过实施“针对内容设计实验、结合现代手段、引入生活元素、创新探究实验以及完善评价体系”等策略，有效提高初中生物实验教学的质量，培养学生的科学素养和实践能力，从而促进学生的全面发展.

关键词：基础教育；生物；实验教学；有效性；提高策略

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2024）32-0137-03

收稿日期：2024-08-15

作者简介：杨晓玲（1983.9—），女，甘肃省瓜州人，本科，中学高级教师，从事生物教学研究.

在当今日益注重素质教育和创新精神培养的教育背景下，生物实验教学作为基础教育的重要组成部分，其不仅是理论知识的补充和延伸，更是培养学生观察、分析、解决问题能力的有效途径，在培养学生科学素养、创新思维和实践能力方面发挥着不可替代的作用.因此，本文将重点探讨提高基础教育生物实验教学有效性的策略，以期为基础教育生物实验教学的改革和发展提供理论支持和实践指导.

1 提高生物实验教学有效性的意义1.1 激发学生的学习好奇心

生物学是一门充满奥秘与未知的科学，实验教学则是让学生亲身感受生物学魅力的有效途径.通过实验操作，学生可以细致地观察生物现象，深入地探索生命奥秘，在直观且生动的学习过程中，提升自身的学习兴趣和好奇心.在实验中，学生不仅能接触到丰富多样的生物样本和先进的实验器材，更能亲自动手操作并观察实验现象，如观察细胞的精细结构、探究生物的生长规律等.在亲身体验中，学生能够更加深入地理解生物学知识，提高自身的观察能力和动手能力.另外，相较于传统的课堂教学，实验教学为学生提供了更多宝贵的实践机会.在实验中，学生可以不断探索、发现问题并尝试解决，从而培养他们的创新精神和探究能力^[1].

1.2 加强理论与实践的结合

提高基础教育生物实验教学的有效性，能够加强理论与实践的结合.在初中生物实验教学中，教师可以根据课程内容设计有针对性的实验项目，让学生在操作中体验理论知识在实际中的应用.例如，在探究细胞结构时，通过显微镜观察细胞切片，学生可以直观地了解细胞的形态结构和功能特点；而在研究植物的呼吸作用时，通过观察收集的气体与石灰水的反应，可以深入探究呼吸作用的过程与机制.实验教学不仅使学生能够将抽象的理论知识转化为具体的实践操作，更有助于他们深化对知识的理解和掌握.在实验过程中，学生通过亲自动手进行实验操作、记录数据以及分析结果，能够锻炼自身的动手能力、观察能力和思维能力，并在实践中不断探索生物原理，从而提升实践能力和创新精神.

1.3 促进学生科学素养发展

科学素养是指个体在理解科学概念、掌握科学方法、运用科学思维以及具备科学态度和价值观方面的综合能力.高效的生物实验教学在培养学生的科学素养方面发挥着重要作用.首先，通过实验操作和观察，学生可以更加深入地了解生命现象和生物规律，形成对生物世界的正确认识；其次，在实验过程中，学生需要运用科学探究的方法提出问题、设计实验、收集数据、分析结果等，在不断的实践锻炼中提升自己的科学探究能力；最后，在实验过程中，学生必须保持严谨的科学态度，秉持实事求是的价值观，严格遵守实验规则、尊重实验事实、确保实验数据的真实性和准确性，从而提升自身的社会责任感和使命感.

2 提高生物实验教学有效性的策略

2.1 精心设计实验，针对内容深化教学

为了提高生物实验教学的有效性，教师需要深入理解和巧妙设计实验内容，同时准确把握学生的学习特点和需求.具体来说，教师需要选择具有代表性和趣味性的实验内容，并在实验设计过程中注重实验的层次性，以此激发学生对生物实验学习的积极性.

以人教版七年级上册的“植物细胞”课程为例，教师可以根据教材内容设计一项“观察不同植物细胞形态”的针对性实验.在这个实验中，学生可以根据自己的喜好选择不同种类的植物叶片，并通过显微镜观察它们的细胞结构，比较它们的异同.在设计实验的过程中，教师还可以根据学生的学习水平和兴趣特点，设计不同难度和深度的实验内容.对于学习基础较弱的学生，教师可以安排他们先观察简单的植物细胞结构，如洋葱表皮细胞，帮助他们建立对细胞的基本认识；而对于学有余力的学生，教师则可以引导他们进一步探究更复杂的细胞结构和功能，满足他们更高的学习需求.通过设计层次化的实验，教师可以帮助学生更好地理解和掌握生物学知识，从而提高生物实验教学效果.

2.2 结合现代手段，强化教学互动效果

在初中生物实验教学中，教师运用现代教育技术，不仅可以极大地丰富教学手段，激发学生的学习兴趣，还能有效打破实验条件的限制，强化教学的互动效果^[2]，从而提升课堂教学质量.

以人教版七年级上册的“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”这节课为例，教师可以运用多媒体技术制作生动的课件，将光合作用的原理、过程和意义以图文并茂的方式呈现给学生.通过动画模拟叶绿体中的光反应和暗反应过程，学生可以直观地看到光能如何被转化为化学能，以及氧气和有机物的产生过程.然后，教师可以为学生提供一些关于光合作用的视频、文章或网站链接，让他们自行查找关于光合作用的最新研究进展、不同植物光合作用的差异等相关知识，从而加深对光合作用的理解和认识；还可以利用在线教学平台，组织学生进行实时讨论和互动，分享自己的学习心得和疑问，共同解决问题.另外，教师还可以鼓励学生借助现代教学工具，如智能教学系统、互动白板等，设计一个简单的实验，探究不同光照条件下植物光合作用的速率变化.

2.3 引入生活元素，设计实验贴近实际

在基础教育生物实验教学中，教师采用“引入生活元素，设计实验贴近实际”的策略，能够有效帮助学生将生物知识与实际生活相联系，激发他们的学习兴趣，并加深对生物原理的理解^[3].以人教版七年级上册的“种子的萌发”这节课为例，教师可以结合教材内容，设计一个“绿豆芽生长条件探究”的实验，要求学生在家中自行培育绿豆芽，亲身参与并观察绿豆芽的生长过程.

在实验开始前，教师先引导学生设计实验方案，明确实验目的和操作方法.例如，可以指导学生将绿豆种子分别放置在湿润的纱布、干燥的土壤和水中，通过控制变量法，探究不同环境条件对种子萌发的影响.接着，学生需要每天观察并记录不同条件（如光照、水分、温度等）下绿豆芽的生长变化，如是否吸水膨胀、是否发芽等，同时拍摄照片或绘制生长曲线图，以便更直观地展示实验结果.在实验进行过程中，教师可以结合实验内容适时地引入生物学知识，解释种子萌发的原理和过程.而在实验结束后，教师还可以组织学生展示自己的实验记录、照片和发现，并分享实验过程中的心得体会，帮助他们进一步巩固所学知识，提升实验技能和科学思维.在讨论实验结果时教师可以通过提问，如“为什么我们家里的植物需要定期浇水和晒太阳？”引导学生深入思考，培养他们的观察能力、实验能力和科学思维.

2.4 创新探究实验，激发学生探索欲望

初中生物教师创造性地设计实验内容，引导学生主动探索生物世界的奥秘，是提升生物实验教学有效性的重要策略之一.以人教版七年级上册的“绿色植物的呼吸作用”这节课为例，教师可以先引导学生回顾植物光合作用的知识，并提出疑问：既然植物在白天进行光合作用，那么它们在夜晚会进行什么活动呢？以此激发学生的好奇心，为接下来的实验作好铺垫.接着，教师可以设计一个“探究植物呼吸作用产生二氧化碳”的实验，引导学生利用生活中的常见材料，如透明塑料袋、绿色植物和澄清石灰水等，通过一系列操作，如将植物放入黑色塑料袋中密封、放置一段时间后，观察袋内气体通入澄清石灰水后的变化，以此来探究植物呼吸作用产生的二氧化碳.

在实验过程中，教师要鼓励学生积极参与、动手操作、观察实验现象并记录实验数据.当学生看到石灰水变浑浊时，他们的好奇心和探究欲将被进一步激发，从而更加深入地理解绿色植物的呼吸作用原理.实验结束后，教师可以组织学生以小组为单位分享实验心得和发现，并解释植物呼吸作用的原理和过程；还可以进一步拓展实验内容，比如探究不同条件下植物呼吸作用的强度变化等，以激发学生的创新思维和实践能力.

2.5 完善评价体系，促进实验教学发展

在提高基础教育生物实验教学有效性的实践中，教师采用“完善评价体系，促进实验教学发展”这一策略的目的在于，通过构建科学、全面的评价体系，激发学生的学习动力，提升实验教学的质量，进而推动生物实验教学的发展^[4].以人教版七年级上册的“动物细胞”这一课为例，教师可以根据实验内容制定详细的评价标准，包括学生对细胞结构和功能等知识的掌握程度、实验操作的规范性、实验结果的准确性、实验报告的完整性以及实验过程中的创新思维等方面.

在评价方式上，教师应结合“教师评价”“学生自评”“学生互评”等多种方式：“教师评价”能够为学生提供专业的指导和建议；“学生自评和互评”有助于培养他们的自我反思能力和团队合作精神.同时，教师还可以利用现代技术手段，如在线评价系统或移动应用等，实现评价的及时性和便捷性.除此之外，教师还要及时向学生反馈评价结果，肯定他们的进步和优点，指出需要改进的地方，并提供具体的改进建议；设立实验技能竞赛、优秀实验报告评选等活动，激励学生积极参与实验教学，提高他们的实验技能和创新能力.当然，在评价过程中，教师应遵循公正、公平的原则，避免主观臆断和偏见，确保评价结果的客观性和准确性，也要注重评价方式的多样性和灵活性，以适应不同学生的特点和需求.

3 结束语

综上所述，通过精心设计实验内容、结合现代化教学手段、引入生活元素、创新探究实验以及完善实验教学评价体系等策略的实施，初中生物教师可以有效增强实验教学的趣味性，提升学生的参与度和学习成效.同时，这些策略也为教师提供了更多的教学资源和手段，有助于推动基础教育生物实验教学的改革和创新.在未来的教学实践中，教师应继续深化对生物实验教学的研究，不断探索新的教学方法，以适应不断变化的教育环境和学生需求.

参考文献：

[1] 李娜.探析新课标下提升初中生物实验教学有效性策略[J].考试周刊，2023（22）：121-124.

[2] 石洁芳.基于新课标提升初中生物实验教学效率的策略研究[J].天天爱科学（教学研究），2023（8）：158-160.

[3] 付长寿.初中生物实验教学改进与优化策略探究[J].基础教育论坛，2024（6）：86-88.

[4] 张欣.提升初中生物实验教学有效性的策略[J].中学课程辅导，2022（23）：120-122.

[责任编辑：季春阳]