初中生物課堂開展有效實(shí)驗(yàn)的路徑研究

在新課程的改革下,生物學(xué)科更注重學(xué)生實(shí)際應(yīng)用情況,生物實(shí)驗(yàn)把理論和實(shí)際操作在教學(xué)中有機(jī)地結(jié)合在一起,如此,不僅能增強(qiáng)學(xué)生的動手能力,還能使其把學(xué)到的知識應(yīng)用于實(shí)踐。因此,為了更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),教師應(yīng)該結(jié)合生活實(shí)際和教材內(nèi)容積極地展開生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性活動,有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,使其積極地投入課堂,以提高課堂效果。進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),旨在提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),加深學(xué)生對生物知識的認(rèn)識,促進(jìn)學(xué)生掌握基本的操作實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?養(yǎng)成科學(xué)探究的好習(xí)慣。一、初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有的重要意義初中生物教學(xué)要注重實(shí)驗(yàn)部分教學(xué)策略的實(shí)施,鮮活的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能啟發(fā)學(xué)生的想象能力,增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)知識的儲備。隨著新課改的深入推進(jìn),初中課程改革也進(jìn)入新時(shí)期,教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,優(yōu)化教學(xué)方法,讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為提升教學(xué)質(zhì)量的有效手段之一。初中學(xué)生對生命與生物活動的認(rèn)識有著天然的渴求,在靈活多樣的實(shí)驗(yàn)幫助下學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),能激發(fā)出更加科學(xué)的思維,透過個(gè)人行為與體驗(yàn),持續(xù)增進(jìn)科學(xué)知識,感悟科學(xué)精神。在初中生物教學(xué)中,教師要善于利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)來幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識,提升自身科學(xué)素養(yǎng),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)綜合活動,既包含了操作、經(jīng)驗(yàn),也包含了思考、總結(jié),而生物學(xué)科就是探究生物奧秘的科學(xué),實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生對生物知識有更全面的理解,更加自由地探究知識,從而增強(qiáng)課堂教學(xué)有效性,提升課堂質(zhì)量。二、初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中當(dāng)前存在的問題(一)手腦環(huán)節(jié)銜接的緊密度不高初中生物課堂教學(xué)的過程當(dāng)中,教師充當(dāng)著主要的引導(dǎo)者,只有有效地提高生物實(shí)驗(yàn)利用效果,培養(yǎng)學(xué)生動手動腦能力,才能更好地構(gòu)建卓越課堂。同時(shí)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是對理論知識學(xué)習(xí)的有效延伸和拓展,有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主探究意識與實(shí)踐操作能力。但是有些教師在進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)時(shí),并未真正做到手腦并用等。為了有效實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的優(yōu)化,教師應(yīng)積極構(gòu)建一個(gè)良好的初中生物實(shí)驗(yàn)情景,促進(jìn)學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平和實(shí)踐操作能力的不斷發(fā)展。在生物實(shí)驗(yàn)情境創(chuàng)設(shè)過程中,教師應(yīng)先把有關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)等告知學(xué)生,以提高學(xué)生進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)的效率,避免學(xué)生對生物材料或?qū)嶒?yàn)資源的浪費(fèi)。(二)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果所占權(quán)重的大小不協(xié)調(diào)生物是一門實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的學(xué)科,所以要想提高學(xué)生對生物課的興趣和積極性,就必須要加強(qiáng)對其實(shí)驗(yàn)操作技巧及方法的研究?，F(xiàn)階段,教師在進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),主要出發(fā)點(diǎn)與落腳點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,對實(shí)驗(yàn)過程缺少關(guān)注,這將極大地影響學(xué)生生物學(xué)習(xí)實(shí)效。因此,教師必須要注重對生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的探究,從而促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。如果要讓初中生物教學(xué)更加符合學(xué)生的實(shí)際情況,教師必須注重對實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì),通過科學(xué)有效的手段引導(dǎo)學(xué)生自主完成生物實(shí)驗(yàn)所需的各項(xiàng)操作過程。(三)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的真正參與不足從表面看,學(xué)生由教師組織和引領(lǐng),以合作方式參與生物實(shí)驗(yàn)探究,生物課堂教學(xué)井然有序。但是如果就實(shí)質(zhì)而言,學(xué)生無非重復(fù)教師的實(shí)驗(yàn)步驟和方法,或?qū)σ阎獙?shí)驗(yàn)答案進(jìn)行驗(yàn)證,整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間學(xué)生很少能真正地參與進(jìn)來,發(fā)揮主觀能動性。在進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)時(shí),教師已給學(xué)生們準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的器材和有關(guān)儀器等,制定出一整套實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)流程。這種反復(fù)多次的實(shí)驗(yàn)不僅耗費(fèi)了大量的時(shí)間,而且還容易使學(xué)生產(chǎn)生厭煩情緒。整個(gè)實(shí)驗(yàn)雖滿足了學(xué)生上手的愿望,卻又影響、限制了學(xué)生思維的發(fā)展。三、依托生物實(shí)驗(yàn)優(yōu)化初中生物教學(xué)策略(一)創(chuàng)設(shè)趣味導(dǎo)入情境,煥活生物實(shí)驗(yàn),探究內(nèi)在動因教師要注重從實(shí)際出發(fā),根據(jù)具體教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)并合理利用各種手段來開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。情境創(chuàng)設(shè)法是優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)引入的極佳選擇,教師可結(jié)合信息技術(shù)進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)、日常生活與故事材料的有機(jī)銜接,創(chuàng)設(shè)豐富而有意義的實(shí)驗(yàn)引入情境,繼而激活學(xué)生從事生物實(shí)驗(yàn)探究活動的內(nèi)在動機(jī)?；谏飳?shí)驗(yàn)引入優(yōu)化情境創(chuàng)設(shè)的措施主要有以下三部分:第一,創(chuàng)設(shè)以多媒體為載體的實(shí)驗(yàn)引入情境。教師可借助多媒體技術(shù)工具,給學(xué)生做實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入課件。例如,在了解生物與環(huán)境相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程中,教師可以收集和選擇一些生物科幻片,利用剪輯工具,裁切出適當(dāng)?shù)钠瑪?接著將實(shí)驗(yàn)研究課題梳理為言簡意賅、通俗易懂的文本資料,結(jié)合科幻片制作成實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入課件,讓學(xué)生觀看,并提問:“觀看完生物科幻片、閱讀完實(shí)驗(yàn)課題文本資料,大家有什么發(fā)現(xiàn)?”這時(shí),師生共同討論“生物對環(huán)境影響較大,而生物又能調(diào)節(jié)自然環(huán)境”。教師便可順勢引出生物實(shí)驗(yàn)的課題:“大家的猜想新奇且精彩,但是事實(shí)是否如大家預(yù)測一般呢?下面我們就通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證?！苯處熃又龑?dǎo)學(xué)生動手操作實(shí)驗(yàn)儀器,觀察各種現(xiàn)象,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù),最后歸納總結(jié)出結(jié)論,讓學(xué)生對自己的想法進(jìn)行自我評價(jià),從而形成正確的科學(xué)態(tài)度。第二,創(chuàng)設(shè)生活中有關(guān)情境引入生物實(shí)驗(yàn)課題。基于生活視野,創(chuàng)設(shè)生物實(shí)驗(yàn)引入情境,能快速拉近學(xué)生與實(shí)驗(yàn)課題之間的關(guān)系,教師要針對具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對學(xué)生的生活素材進(jìn)行甄選與展示。例如,在學(xué)習(xí)細(xì)胞分裂這一課時(shí),教師可以先向?qū)W生展示一些有關(guān)生命活動過程的實(shí)物標(biāo)本,隨后在觀察動物或者植物細(xì)胞時(shí),教師導(dǎo)入白板投屏展示特定動物或者植物圖片,還可直接指向教室里的一盆綠植,問學(xué)生問題:“如果投屏里的動物、植物形象不常見的話,教室里的盆栽你一定不會陌生吧?這些植物叫什么名字?”接著教師引導(dǎo)學(xué)生從不同角度分析這些物種的特點(diǎn),并指出這是因?yàn)檫@些物種有特殊結(jié)構(gòu),在顯微鏡下可以看得一清二楚。從而使學(xué)生不僅領(lǐng)略到了在生活中隨處可見的生物知識,還將滿懷激情地投身于生物實(shí)驗(yàn)探究。第三,以科學(xué)家的事跡為背景,創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)引入情境。通過科學(xué)家故事來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動,是一種有效的教學(xué)方式。在每種生命現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)過程的背后,都有可能暗藏一段一波三折的科研故事,教師可根據(jù)生物實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,收集科學(xué)家的事跡,或截取某生物學(xué)家傳記片一段。首先,白板投屏呈現(xiàn)科學(xué)家形象圖片,再給學(xué)生講一些科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)生命變化規(guī)律,并從中總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn),講完之后再問:“各位同學(xué),在聆聽了科學(xué)家的故事后你們得到了什么呢?”有些學(xué)生表示,已經(jīng)理解了一些新生物概念或者定理,有些學(xué)生表示,科學(xué)家獲取生物研究成果過程太苦……教師此時(shí)可提出實(shí)驗(yàn)研究課題,借助于科學(xué)家們的故事來引導(dǎo),學(xué)生便可以對這個(gè)生物實(shí)驗(yàn)的宗旨、背景了然于心。(二)做好探究實(shí)驗(yàn)基本準(zhǔn)備工作在初中生物探究教學(xué)的實(shí)施中,教師應(yīng)該將教材教案相結(jié)合,為開展探究性實(shí)驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ),保證探究性實(shí)驗(yàn)課能夠取得良好成效。教師必須具備一定的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新意識,強(qiáng)化內(nèi)容解析,將其蘊(yùn)含于探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)所涉及的實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、確定教學(xué)內(nèi)容之中,同時(shí),也要清楚探究性實(shí)驗(yàn)中需要明確的對象和注意點(diǎn)等。例如,在開展“植物細(xì)胞的有絲分裂”探究性實(shí)驗(yàn)中,可以借助玻璃器皿來觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)的改變情況。學(xué)生層面就是在探究性實(shí)驗(yàn)之前,仔細(xì)回顧需要做的實(shí)驗(yàn),以及對實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容及注意事項(xiàng)的掌握,從而把預(yù)習(xí)過程中所發(fā)現(xiàn)的一些問題記錄下來,進(jìn)行隨后的探究性實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力,引導(dǎo)學(xué)生積極提出自己的看法,進(jìn)而能夠獨(dú)立完成探究性實(shí)驗(yàn)。教師在教學(xué)中也要使學(xué)生在課前預(yù)習(xí)中能夠大致地理解實(shí)驗(yàn)過程,使學(xué)生可以帶著一系列的問題進(jìn)行深入思考和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),從而可以為探究性實(shí)驗(yàn)的順利開展奠定良好的基礎(chǔ),促使實(shí)驗(yàn)效果得到改善。(三)引導(dǎo)學(xué)生提出問題,強(qiáng)化學(xué)生的探究感悟在開展生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,教師應(yīng)重視對學(xué)生的指導(dǎo)教育,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠多觀察、多質(zhì)疑、多分析、多思考、多聯(lián)想,從而提高學(xué)生自身的思維探究能力。教師應(yīng)充分挖掘教材中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的信息,并通過各種方法進(jìn)行拓展延伸,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的提問意識和習(xí)慣。在課堂教學(xué)過程中,教師應(yīng)為學(xué)生提供一定的問題情境,以吸引學(xué)生注意力。例如,在進(jìn)行“練習(xí)用顯微鏡”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以有針對性地設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生對這部分內(nèi)容的認(rèn)識。如為學(xué)生準(zhǔn)備一張寫有“6”這個(gè)數(shù)的載玻片,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中會發(fā)現(xiàn)有一個(gè)“9”字,但是還有部分學(xué)生表示,實(shí)驗(yàn)時(shí)見到“6”字。在這種情況下,學(xué)生們將會懷疑顯微鏡成倒像這一有關(guān)的結(jié)論。教師要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)去探索,最終得出顯微鏡成倒像。通過這種形式,能夠使學(xué)生不斷地提出問題,讓學(xué)生帶著問題學(xué),由此獲得更多認(rèn)識。(四)借助信息技術(shù),強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)感受為了讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入思考和分析,可以利用視頻軟件播放實(shí)驗(yàn)過程,引導(dǎo)學(xué)生從多角度去思考問題,從而達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率的目的。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師要對學(xué)生的某些錯(cuò)誤操作進(jìn)行觀察和記錄,實(shí)驗(yàn)完成后將記錄內(nèi)容置于互動平臺,和學(xué)生一起探討錯(cuò)誤的原因,知道什么操作不對,忌重蹈覆轍。當(dāng)所有學(xué)生都能按照要求操作時(shí),教師就將進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),由小組組長負(fù)責(zé)組織討論、交流、評價(jià)和實(shí)驗(yàn)過程錄像,后期可以上傳至互動學(xué)習(xí)平臺,教師通過觀察學(xué)生所錄的錄像,對學(xué)情進(jìn)行分析,看學(xué)生理解哪一個(gè)知識點(diǎn)更困難,才能對教學(xué)策略進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。例如,在進(jìn)行關(guān)于真菌的教學(xué)時(shí),教師可以以組為主,每日對霉菌形態(tài)變化進(jìn)行觀察,并利用電子設(shè)備對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行記錄。一周后對各小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納和顯示,教師與各組成員共同對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析,既能增進(jìn)學(xué)生對知識點(diǎn)的把握與理解,又能增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)意識,促進(jìn)其掌握實(shí)驗(yàn)技能。(五)對生物實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行革新以提高生物實(shí)驗(yàn)效率生物實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)器材有很高的需求,隨著科技的發(fā)展,一些新型儀器被研發(fā)出來,但這些新產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還存在一定問題。為此教師應(yīng)該對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行革新,或在生活中尋找替代實(shí)驗(yàn)器材,減少實(shí)驗(yàn)成本,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可操作性與可行性。例如,進(jìn)行觀察食品中有無無機(jī)鹽和骨的煅燒兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn),教師可把酒精燈換成蠟燭,可將解剖針、鑷子改為鉗子、剪刀等;在進(jìn)行測量血糖濃度的實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可用注射器替代滴管來測定葡萄糖含量,并利用溫度計(jì)檢測溫度等;進(jìn)行骨的脫鈣實(shí)驗(yàn)過程中,教師可以用白醋代替10%鹽酸,可將試管換成碗或者杯;在進(jìn)行測量血液滲透壓這一實(shí)驗(yàn)時(shí),可以使用量筒或者注射器來測量血的滲透量。這樣通過對實(shí)驗(yàn)器材的革新,既能使實(shí)驗(yàn)課堂與實(shí)際生活密切結(jié)合,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)樂趣,也可以減少實(shí)驗(yàn)成本,提高了實(shí)驗(yàn)可操作性與實(shí)驗(yàn)效率,鍛煉了學(xué)生的動手能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力及合作意識。(六)小組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,提升學(xué)生綜合素養(yǎng)初中階段學(xué)生剛接觸到生物學(xué),生物實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)是非常有限的,所以在實(shí)驗(yàn)操作過程中,難免會產(chǎn)生各種各樣的問題。為了更好地實(shí)現(xiàn)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),教師應(yīng)積極采取分組教學(xué)方法,以小組合作形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動。要求各組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動前有明確的分工,這樣不但每一位學(xué)生都能參與實(shí)驗(yàn)探究的過程,還能促使學(xué)生之間互相幫助,共同完成實(shí)驗(yàn)工作。在此基礎(chǔ)上,由于分工明確,在實(shí)驗(yàn)的過程中,各組學(xué)生都能按部就班地完成任務(wù),實(shí)驗(yàn)效果可以保證,初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率也能相應(yīng)提高。例如,在進(jìn)行動物細(xì)胞觀察實(shí)驗(yàn)過程中,實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生能獨(dú)立制作口腔上皮細(xì)胞臨時(shí)裝片,并且可以通過實(shí)驗(yàn)探究,加強(qiáng)對動物細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)的理解。教師要注重利用多種教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,為使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)器材有更深刻的認(rèn)識,教師可以用PPT放映器材圖片,并且把各種實(shí)驗(yàn)器材以配音形式加以講解。教師根據(jù)不同學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)合理分工,關(guān)注學(xué)生個(gè)性化差異,給每一個(gè)學(xué)生施展才能的余地和時(shí)間,促進(jìn)學(xué)生的共同進(jìn)步。(七)創(chuàng)設(shè)生活情境教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究探究性實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到對教材知識進(jìn)行驗(yàn)證的目的,初中生物課堂上開展探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴拐n堂教學(xué)更加貼近現(xiàn)實(shí)社會,符合新課標(biāo)理念下培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維及實(shí)踐能力的要求。利用生活化情境創(chuàng)設(shè)問題情境是提高初中生物課教學(xué)效果的重要手段之一。初中生的心智發(fā)展還不成熟,學(xué)生雖然掌握的知識有限,但有很強(qiáng)的好奇心和求知欲,教師在教學(xué)過程中,可綜合考慮學(xué)生的上述特點(diǎn),精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案,實(shí)驗(yàn)中主要是指導(dǎo),聯(lián)系生活實(shí)例,借此深化學(xué)生對知識的認(rèn)識。例如,進(jìn)行“植物呼吸作用”的探究性實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可通過用生活中水果保鮮實(shí)例引入課堂教學(xué),使學(xué)生對保鮮水果有一定的掌握,進(jìn)一步制訂針對性保鮮方案,對水果進(jìn)行保鮮。然后再將果實(shí)擺放一段時(shí)間,指導(dǎo)學(xué)生觀察水果變化,并使學(xué)生通過分組的方式來探討發(fā)生改變的原因,由此得到空氣含量、溫度、濕度