基于核心素養的初中生物實驗教學改革優化

陸正蓮

（南通市海門區東洲國際學校 江蘇南通 226100）

生物是一門具有較強實踐性的學科，其對學生觀察能力、抽象思維能力、邏輯思維能力、分析判斷能力以及想象創新能力具有較高的要求。雖然在新課改的指導下，我國初中生物教學取得了一定的進步，但仍存在過度重視知識教學、忽視能力培養的弊病。因此，總結和分析現階段生物實驗教學發展特點，探索教學模式優化改革策略具有積極的實踐意義。

一、核心素養的初中生物實驗教學發展情況

現階段核心素養下的初中生物實驗教學普遍表現出以下兩方面顯著的發展特征。

一方面是實驗教學被多媒體演示和板書講解所代替。受到傳統應試教育的長期影響，我國很多地區的中學對于初中生物實驗教學缺乏重視，師生沒有意識到實驗教學對于課程學習和能力培養的重要性，導致很多教師為快速完成教學任務和提升學生成績，主動縮減生物實驗教學環節，廣泛采用“看圖片”、“看視頻”、“看板書”等缺乏生動性和實踐性的教學形式代替實驗教學，并將節省出來的時間與精力投入到理論知識記憶及大量重復性解題中。使得學生逐漸喪失生物學習興趣，思維能力和實踐能力的發展受到抑制[1]。

另一方面是實驗過程趨于形式化和流程化。現階段我國大部分初中的生物實驗教學過程非常相似，基本為：導課階段，教師結合教學內容，依次向學生講解實驗目標、操作流程、所用儀器和材料、注意事項等內容。正式授課階段，學生先觀看教師做一次演示實驗，然后再效仿教師操作流程獨立進行實驗，直到實驗結果與教材內容吻合為止。在這種形式化的實驗教學模式中，學生缺少自主思考和質疑的空間，既無法使理論知識與實驗過程間建立有效聯系，又不會由親手實驗獲得思維和能力的提升，導致教學效果非常不理想，與當前“培養學生核心素養”的教育理念背道而馳[2]。

二、核心素養的初中生物實驗教學改革策略

（一）調整教學觀念，落實驗證實驗教學理念

在新課改背景下，初中生物教師應及時調整教學觀念，提高對實驗教學的重視程度，深刻意識到實驗教學提升課程教學質量與學習效率的教育價值。在核心素養教育理念的指導下，師生都應認識到開展生物實驗教學的目的不只是提升學習成績，更重要的是通過親手實踐，加深對所學知識的理解，形成生命觀念、理性思維、科學觀念等學科核心素養。此外，教師還要意識到，實驗課程并非文化課程的“附帶品”，也不是選修課，而是與理論教學相輔相成、相互促進的重要課程，其不僅能夠顯著提升學生的知識運用和實踐能力，還能夠充分激發學生的學習和探索欲望，使學習效果事半功倍[3]。

調整教學觀念是教學模式改革的基礎，而落實驗證實驗教學理念則是有效途徑。在“培養學生核心素養”教育理念的指導下，初中生物實驗教學應始終以“探究和驗證理念”為核心，將理論、實踐、驗證緊密結合，形成“探索式”教學模式。在此過程中，教師要深入挖掘課程內容與學生日常生活之間的“交匯點”，引導學生從生活經歷的層面出發提出質疑和假設，然后與學生一同運用所學知識自主設計和實施實驗，并通過討論和分析的方法總結出相應的結論，從而實現對疑問和假設的探索與驗證。以“光合作用”相關實驗為例，既可以由教師從學生熟悉的生活現象出發，提出多個實驗假設。如：“是否只要有光就會進行光合作用？”“人們常說植物能夠清晰空氣，如何驗證？”“光合作用都有哪些產物？”等，也可以由學生根據自己的理解和疑問自行提出實驗假設。然后在教師的指導下，靈活運用實驗設備和材料，自主進行實驗驗證。通過親手驗證的教學形式，不僅能夠有效激發學生的探索興趣，還能夠培養其自主學習的意識和能力，深化知識的理解，顯著提升教學效果[4]。

（二）設置自主探究環節，激發學生生物實驗興趣

激發學生學習興趣是提升教學效率和學習效果的重要策略。初中時期的學生，普遍具有活潑好動、對新奇事物充滿好奇心和探索欲、想象能力和模仿能力強等身心發展特點。教師在開展生物實驗教學時，應充分利用學生的上述特點，通過設置自主探究環節，凸顯實驗教學的實踐性和趣味性，豐富學生的學習體驗感與成就感，從而最大化激發學生的生物學習興趣，為后續學習和發展奠定良好基礎。

以“光對鼠婦的影響”實驗教學為例，教師不要采用先告知實驗結果，后實驗驗證的方式進行授課，應先讓學生結合生活經驗，自主提出實驗設想，然后再通過小組討論和引導輔助等教學方法，讓學生根據提出的設想自行設計實驗過程并進行驗證。在此過程中，教師在確保實驗安全性的基礎上，不要過多干預學生的實驗行為，即便發現實驗過程中的錯誤，也不要立刻進行糾正，避免打亂學生的自主探究思路。自主探究實驗完畢后的評價環節尤為重要，教師可以通過自我評價、相互評價、教師評價等多種模式，與學生一起對假設提出、方案設計、流程操作、結果記錄與分析等環節中出現的錯誤進行總結、分析和反思，從而提煉出本節實驗課程的精華，提升教學效果。此外，教師還可以引導學生將實驗命題進行發散，自主進行“溫度”“濕度”“環境酸堿性”等因素對鼠婦的影響。

通過上述實驗教學設計可以看出，自主探究實驗不僅能夠充分調動學生的探索欲望和學習興趣，還有利于學生邏輯思維、發散思維、創造思維的培養，最大化突出實驗教學培養學生實踐能力和應用能力的教育價值[5]。

（三）開展小組合作活動，培養學生數據記錄與處理能力

觀察能力、邏輯分析能力、表達能力是學生未來學習和發展的重要基礎性能力，其在生物實驗中的具體表現就是數據記錄和處理能力。因此在實驗教學時，應尤為重視該能力的培養。教師在授課過程中，可以利用小組合作學習法，對學生數據記錄與處理能力進行有效培養。

以“測定某種食物中的能量”實驗教學為例。實驗前，教師可以組織學生一同學習實驗所需儀器的操作方法，確保每個學生都能獨立正確使用儀器。然后以兩人一組的方式，對班級學生進行分組，這種分組形式能夠確保每位學生都有實踐操作和記錄數據的機會。完成分組后，教師引導學生開展自主探究式實驗，實驗過程中，小組中學生要輪流操作實驗和記錄數據。如：測定A物質時，由甲同學進行實驗操作，乙同學負責數據記錄；測定B物質時，則由甲同學負責記錄，乙同學負責實驗操作。如果條件允許，每個實驗組可以利用手機對實驗全程進行拍攝，一方面避免遺漏重要信息；另一方面利于翻轉學習。完成實驗后，既可以當堂對記錄數據進行分析，總結實驗結果，也可以引導學生，在課后利用Word、Excel、PPT等計算機軟件，制作詳細、精美的實驗數據分析報告[6]。

通過上述小組合作式實驗教學設計，不僅讓每個學生都能體會到實驗操作和數據記錄的樂趣，針對性培養其數據記錄和處理能力，還能夠對學生團隊精神、合作意識、交流探討等學習品質進行培養，切實落實“核心素養”教育理念。

（四）延伸生物實驗場景，強化學生學科核心素養

基于“培養學生核心素養”教學理念，初中生物實驗教學應以“突出學生學習主體性”“培養學生綜合素質”為核心，積極開展實驗教學與日常生活的融合工作。將實驗場景進行延伸，為學生營造真實化、多樣化的實驗教學環境，從而強化核心素養的培養。將實驗教學向自然界中延伸，有利于學生學習興趣的激發和生命觀念的培養；將實驗教學向日常生活延伸，有利于學生生物知識應用能力的培養及自主學習意識的塑造，有效打破傳統實驗教學理念的桎梏，切實落實核心素養教育。

以“模擬保護色的形成過程”實驗教學為例，教師可以利用社團課，組織學生深入大自然中，尋找和記錄自然界中帶有保護色的生物，并結合實際生態環境，對“保護色”及其相關內容進行講解。在這種沉浸式教學環境中，學生能夠對教學內容產生最直觀的理解，從而顯著提升教學效果[7]。

三、結束語

綜上所述，現階段我國初中生物實驗教學主要表現出多媒體演示和板書代替演示實驗、分組實驗過程形式化、流程化的特點，不利于學生學習興趣的調動及核心素養的培養，針對這一情況，教師應以突出學生學習主體性、全面落實素質教育為核心，通過轉變教學觀念、設置自主探究環節、開展分組教學、延伸實驗場景等策略，改革和優化現有教學模式，從而最大化發揮實驗教學的價值，切實對學生生物核心素養進行培養。