“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下初中生物學(xué)實驗教學(xué)的新策略

文/范雪艷

引 言

通過生物實驗，教師可以讓學(xué)生直觀地感受生物的特性，探究生物學(xué)的規(guī)律，了解生命的神奇。在實驗中，學(xué)生能夠獲得從書本中無法獲得的關(guān)于生物學(xué)的相關(guān)認(rèn)知。但是，一直以來，受限于多種原因，實驗教學(xué)在初中生物學(xué)教學(xué)中并不受重視，很多教師沒有心思開展實驗教學(xué)，很多學(xué)校也沒有開展實驗的條件。不過，信息技術(shù)為初中生物學(xué)實驗教學(xué)勾勒了一幅新的藍(lán)圖。“互聯(lián)網(wǎng)+”實驗成為很多一線教學(xué)工作者共同關(guān)注的話題。筆者結(jié)合自己的實踐經(jīng)驗，從新課程改革對生物學(xué)的要求以及實驗教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)，對“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下初中生物學(xué)實驗教學(xué)的新策略進(jìn)行了如下探究。

一、新課程改革對初中生物學(xué)教學(xué)的要求

在生物學(xué)課程方面，新課程改革提出了新的、更高的要求，要求在傳授給學(xué)生生物學(xué)知識的同時，提高學(xué)生的實踐操作能力、自學(xué)能力、合作能力等[1]。

（一）以科學(xué)探究為主的實驗教學(xué)模式

在實際的初中生物學(xué)教學(xué)過程中，新課程改革要求學(xué)生能夠通過各項實踐活動獲取更多的知識。在教師正確的引導(dǎo)下，學(xué)生能夠提高科學(xué)探究能力，增強自主學(xué)習(xí)意識。

（二）豐富實驗教學(xué)形式

實驗是生物學(xué)課程的重要組成部分，沒有了實驗，生物學(xué)便不完整。根據(jù)新課程改革的理念，生物學(xué)教學(xué)要進(jìn)行學(xué)科的兼容和拓展，不能只拘泥于本學(xué)科內(nèi)容，不能只滿足于使用儀器做粗淺的觀察，而是要適當(dāng)?shù)睾推渌麑W(xué)習(xí)內(nèi)容相結(jié)合，并根據(jù)學(xué)生的實際情況對實驗?zāi)Ｊ竭M(jìn)行改進(jìn)。這就對教師提出更高的要求。教師不僅要學(xué)識淵博，自身還需要有一定的創(chuàng)新意識。

（三）對實驗有更高的要求

新一輪的課程改革，真正樹起了素質(zhì)教育的大旗，真正以培養(yǎng)學(xué)生的內(nèi)在素養(yǎng)為主要目標(biāo)。同時，也對生物學(xué)實驗提出了更高的要求。除了通過實驗深化學(xué)生對知識的理解，教師還要在實驗過程中幫助學(xué)生培養(yǎng)生物學(xué)的諸多素養(yǎng)，最終促使學(xué)生綜合能力的提升[2]。

二、目前“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下初中生物學(xué)實驗教學(xué)存在的問題分析

傳統(tǒng)的生物學(xué)實驗教學(xué)有一定的弊端，但“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的初中生物學(xué)實驗教學(xué)也不是十全十美的，就目前來看，“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的初中生物學(xué)實驗教學(xué)依然存在以下幾個問題。

（一）教師融合方法簡單，實際教學(xué)效果有待優(yōu)化

互聯(lián)網(wǎng)為我們提供了海量的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，這為實驗教學(xué)帶來了很大的便利，并為創(chuàng)新實踐活動奠定了一定的基礎(chǔ)。圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”，諸多新型的教學(xué)方法誕生了，如慕課、STEAM 教育等，這些方法以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，并且有著各自的特點和方式。不過，在初中生物學(xué)實驗教學(xué)中，這些方法和資源的融入并沒有做到與教學(xué)內(nèi)容的完美契合。一方面，很多教師固守傳統(tǒng)的教學(xué)方法，沒有很好地應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源，只是粗淺觀看；另一方面，初中生物學(xué)教師對慕課和STEAM 教育等方式的理解不夠深入，只模仿了實驗教學(xué)方法的形式，并未觸及其本質(zhì)，導(dǎo)致課堂教學(xué)實際效果難以得到優(yōu)化。

（二）實驗教學(xué)內(nèi)容固定，學(xué)生創(chuàng)新意識有待激活

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，教師可以從資源平臺上獲取更多的教學(xué)資源，實驗主題也不再局限于教材，有了更多的選擇。但是就目前來看，實驗內(nèi)容依然相對固定，并沒有做到創(chuàng)新和拓展，互聯(lián)網(wǎng)資源被擱置、被放棄。按理說，教師應(yīng)依托海量的教學(xué)資源，拓展實驗內(nèi)容，充實學(xué)生的知識儲備，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，但遺憾的是這些都沒能做到。究其原因，主要有兩點：第一，以教材為綱，在開展生物學(xué)實驗時，部分教師仍然傾向于從教材中獲取實驗內(nèi)容，摘取實驗主題，提取實驗元素，這就導(dǎo)致實驗教學(xué)無法脫離教材，學(xué)生的認(rèn)知也無法得到延伸和拓展；第二，部分教師雖然會運用互聯(lián)網(wǎng)資源，但網(wǎng)絡(luò)資源更新周期較長，無法有效促進(jìn)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的提高[3]。

（三）課堂活動形式單一，學(xué)生實踐能力有待增強

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，實驗演示的方式得到優(yōu)化，但是在實驗演示完畢后教師沒有進(jìn)行相應(yīng)的總結(jié)和反思，找不到相應(yīng)的切入點讓學(xué)生思考和創(chuàng)新，導(dǎo)致學(xué)生對實驗現(xiàn)象、實驗過程、實驗結(jié)果認(rèn)知水平較淺。所謂的實驗也只是重新溫習(xí)，學(xué)生依舊是在一個既定框架下機械操作，沒有自己的思考，無法深化對實驗及其結(jié)果的理解。

因此，除了借助互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化實驗演示，教師還應(yīng)該對實驗活動形式進(jìn)行深入思考，不斷優(yōu)化和升級。教師可以從互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的功能出發(fā)，探究其與實驗教學(xué)的契合點，從而豐富活動形式，讓學(xué)生在線上體驗更多的實驗內(nèi)容；同時將線上實驗與線下實踐操作相結(jié)合，真正使實驗落地，促使學(xué)生實踐能力增強。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下初中生物學(xué)實驗教學(xué)的新變化

教育現(xiàn)代化趨勢的不斷增強，使得我們對信息化教育手段的接受程度變得越來越高，教師和學(xué)生也已經(jīng)日漸習(xí)慣了教育信息化形式和手段。傳統(tǒng)的生物學(xué)實驗需要足夠的實驗器材和大量的時間作為支撐，而很多地區(qū)尚不具備這樣的條件，因此，生物學(xué)實驗教學(xué)一直沒有有效開展起來。不過，隨著互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、大數(shù)據(jù)等的出現(xiàn)，初中生物學(xué)實驗教學(xué)有了一些新的變化。

其一，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，初中生物學(xué)實驗教學(xué)有了更多的呈現(xiàn)形式，借助于強大的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實驗教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)從線下到線上的轉(zhuǎn)移。一方面，教師可以通過錄制自己做實驗的過程，在課堂上為學(xué)生清晰地呈現(xiàn)實驗步驟，讓學(xué)生直觀了解實驗全過程；另一方面，線上教學(xué)軟件功能多樣，教師能夠借助軟件的強大功能實現(xiàn)對實驗的講解，進(jìn)而提高實驗教學(xué)質(zhì)量。以“觀察心臟的結(jié)構(gòu)及功能”實驗為例，教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，一步步展示動物心臟被解剖的全過程。對于后面的討論題，教師可以邊播放解剖視頻邊提問，同時可以進(jìn)一步拓展問題：“水從動脈倒進(jìn)去從哪里出來，分別從肺靜脈或上下腔倒進(jìn)去，又從哪里出來？”通過立體直觀的演示，學(xué)生更容易記住心臟結(jié)構(gòu)及功能。

其二，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，生物學(xué)實驗教學(xué)對課堂時間的利用率大幅提升，也使課堂的時間安排更加合理。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)要開展實驗，需要做好多方面的準(zhǔn)備，且一般要花費整整一堂課的時間。不過，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，教師可以借助仿真實驗室或者虛擬實驗場景模擬完成，將課堂寶貴的時間用在更多其他的事情上。例如，“觀察鳥適于飛行的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點”這個探究活動，就可以通過虛擬實驗場景模擬很直觀地完成。

其三，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，教學(xué)資源得到了極大的豐富，在網(wǎng)絡(luò)上，教師可以方便地獲取與實驗相關(guān)的各種教學(xué)資源，并將其進(jìn)行整合和利用。這樣一來，教和學(xué)就有了更多參考的資源，就能夠生出更多的可能性。例如，“蒸騰作用概念及意義”是教學(xué)的一個難點，無論怎么講解，學(xué)生在考試中還是易錯。但是，學(xué)生可以結(jié)合“觀察葉片的結(jié)構(gòu)”這個實驗，利用互聯(lián)網(wǎng)資源搜索蒸騰作用的相關(guān)視頻，了解蒸騰作用中水的流動過程，加深對這個知識點的印象。

四、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下初中生物學(xué)實驗教學(xué)的新策略

（一）融入多種不同教學(xué)方法，優(yōu)化實驗教學(xué)效果

面對初中生物學(xué)實驗教學(xué)方法單一的現(xiàn)狀，教師可以大膽嘗試將翻轉(zhuǎn)課堂和STEAM 教學(xué)模式引入實驗教學(xué)，優(yōu)化實驗教學(xué)效果。

翻轉(zhuǎn)課堂翻轉(zhuǎn)了學(xué)習(xí)的時空和方式。借助互聯(lián)網(wǎng)，通過設(shè)置預(yù)習(xí)案，學(xué)生能夠?qū)嶒瀮?nèi)容進(jìn)行課前自主探究，在心理和知識層面上對實驗做好準(zhǔn)備。這樣一來，基于翻轉(zhuǎn)課堂的課前實驗自主探究，學(xué)生能夠在課堂實驗中進(jìn)行更深入的探究與思考，教師也可以從細(xì)節(jié)上給予學(xué)生更多的指導(dǎo)，幫助他們真正掌握實驗原理、實驗過程等。此外，在課下，教師也可以讓學(xué)生對整個實驗進(jìn)行回顧與思考，將實驗中的各個環(huán)節(jié)及實驗注意事項記錄清楚。在網(wǎng)絡(luò)平臺上，師生也可以就實驗的疑惑點進(jìn)行進(jìn)一步的探討，深化對整個實驗的認(rèn)識。

STEAM 教育模式關(guān)注學(xué)生多方面能力的發(fā)展，開展STEAM 生物學(xué)實驗，需要教師基于課本進(jìn)行一定的拓展，明確實驗?zāi)繕?biāo)和培養(yǎng)目標(biāo)，從科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等方面綜合考慮，設(shè)置實驗內(nèi)容，準(zhǔn)備實驗材料。教師可以從互聯(lián)網(wǎng)中獲取相關(guān)的STEAM生物學(xué)實驗，在既有的條件下進(jìn)行模仿和創(chuàng)新，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展[4]。

（二）更新更多不同實驗案例，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，教師做完實驗演示之后，還可以圍繞實驗所涉及的相關(guān)知識點，做進(jìn)一步的探究，從實驗原理出發(fā)，對實驗活動進(jìn)行全盤的辯證思考，基于已有認(rèn)知對實驗過程進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。教師可以圍繞如下幾種不同的案例設(shè)計思路進(jìn)行設(shè)計。

第一，從某個實驗結(jié)果出發(fā)，生成新的實驗主題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)探索新知識。例如，在完成“觀察人的血細(xì)胞涂片”實驗后，教師可以將實驗對象從觀察轉(zhuǎn)到制作上來，結(jié)合先前的實驗，試著制作人的血細(xì)胞圖片。實驗對象的轉(zhuǎn)變，為學(xué)生帶來了全新的探索，也鞏固了生物血液涂片的制作方法和技術(shù)，讓學(xué)生對自己的血細(xì)胞有了更充分的了解。第二，從某一文本類實驗練習(xí)題出發(fā)，構(gòu)建真實實驗活動，促使學(xué)生在實驗過程中提升做題正確率。在初中生物學(xué)考試中，實驗文本類的題目是一個非常重要的題型，這類題具有一定的虛擬性質(zhì)，需要通過一定的思維能力去還原和構(gòu)建。為了能夠讓學(xué)生更好地完成此類習(xí)題，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)搜集一些實驗文本類題目的信息，構(gòu)建虛擬和仿真實驗活動，進(jìn)而幫助學(xué)生在實驗過程中提升對文字性實驗的把控能力。例如，在完成“光會影響鼠婦的分布”實驗后，教師可以將實驗變量轉(zhuǎn)移到“土壤的濕度會影響鼠婦的分布”，結(jié)合先前的實驗，讓學(xué)生試著構(gòu)建虛擬和仿真實驗活動。

（三）豐富課堂教學(xué)活動形式，提高學(xué)生實踐能力

課堂教學(xué)應(yīng)由豐富的活動來支撐，而不是一味地依賴教師的講述。豐富的課堂教學(xué)活動能夠提高學(xué)生的參與度，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，教師可以借助互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺，引導(dǎo)學(xué)生自由探索生物學(xué)知識，展現(xiàn)更精彩的生物世界。

例如，教師可以在線上開展趣味問答競賽，將實驗的內(nèi)容和現(xiàn)象等融入競賽活動，以小組為單位，進(jìn)行問題的搶答，讓學(xué)生比拼智力、比賽速度，實現(xiàn)趣味式的互動，并有效鞏固所學(xué)知識。又如，教師可以開展線上交流與答疑活動，在每次實驗教學(xué)完成之后，可以從實驗主題出發(fā)，進(jìn)行線上的交流和互動，與學(xué)生一起圍繞實驗的方方面面展開交流和探討。再如，教師可以圍繞實驗內(nèi)容設(shè)計更多的趣味家庭實驗活動，鼓勵學(xué)生將課堂教學(xué)中學(xué)習(xí)的實驗內(nèi)容及掌握的實驗結(jié)論運用到生活中，幫助學(xué)生在實踐過程中找到生活與生物學(xué)學(xué)科之間的聯(lián)系，進(jìn)而提升學(xué)生對該學(xué)科靈活掌握的能力。

結(jié) 語

總之，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，初中生物學(xué)實驗教學(xué)有了更多的可能、思路和路徑。教師要對實驗教學(xué)給予十分的重視，對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用多一些思考和探索，將初中生物學(xué)實驗帶到一個新的高度，在實驗中真正展現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科的魅力，真正提升學(xué)生的實驗體驗，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。