實驗教學法在初中生物教學中的運用

隨著教育改革的深入發展，實驗教學在初中生物教學中的地位日益凸顯。生物學作為一門實驗性較強的自然科學，進行實驗教學有助于學生直觀地理解抽象的理論知識，還能培養學生的實踐操作能力、觀察分析能力和科學探究精神。然而，在傳統的教學模式下，生物實驗教學往往被忽視或簡化，學生缺乏實踐操作的機會，難以深入理解生物學的奧秘。因此，開展基于實驗教學法在初中生物教學中的運用研究，對于提高生物教學質量、培養學生的科學素養具有重要意義。

一、實驗教學法概述

實驗教學法是一種教學方法，其核心在于學生在教師的指導下，使用一定的設備和材料，通過控制條件的操作過程，引起實驗對象的某些變化，進而從觀察這些現象的變化中獲取新知識或驗證舊知識。實驗教學法的基本特點包括以下幾點：一是學生在教師的指導下進行。實驗教學法強調學生在教師的引導下進行操作，以確保實驗過程的安全性和有效性。二是使用一定的設備和材料。實驗教學法需要利用一定的實驗設備和材料，以便學生能夠直觀地觀察和操作實驗對象。三是控制條件進行操作。在實驗中，學生要控制實驗條件，如溫度、壓力、濃度等，以觀察實驗對象在特定條件下的變化。四是獲取新知識或驗證舊知識。通過實驗，學生可以獲取新的知識或驗證已有知識，加深對學科原理的理解。實驗教學法在物理、化學、生物、地理和自然常識等學科的教學中具有重要地位，這些學科中的許多原理和現象需要以實驗來直觀地展示和驗證，因此實驗教學法在這些學科中得到了廣泛應用。實驗項目應能夠反映學科的核心知識和原理，具有代表性和典型性，其在現有條件下進行，具有可行性和合理性。同時，實驗步驟應簡單明了，便于學生操作。教師需要具備扎實的專業知識和實驗技能，能夠指導學生進行實驗操作，并解答學生在實驗中遇到的問題。

二、實驗教學法在初中生物教學中的運用步驟

（一）確定目標和實驗準備

在進行初中生物實驗教學之前，教師首先要明確實驗的目的和要求，這是實驗成功的關鍵，只有明確了實驗目標，才能確保實驗能夠針對性地解決某個問題或驗證某個原理。其次，教師要深入分析教材、查閱相關資料或通過與學生討論來確定實驗目標，使實驗具備明確的科學性和實用性。實驗準備是實驗教學的重要環節，涉及實驗設備和材料的準備，以及實驗環境的布置等。在準備過程中，教師要仔細檢查實驗所需的設備和材料是否齊全、完好，并進行必要的清潔和消毒，以確保實驗環境安全、整潔，避免實驗過程中的安全事故和干擾因素。教師還應提前告知學生實驗的安全注意事項和操作規程，使學生正確、安全地進行實驗操作。

（二）制定方案和進行實驗

制訂實驗方案是實驗教學的核心環節。在制定實驗方案時，教師應根據實驗目的和要求，結合學生的實際情況和實驗條件設計合理可行的實驗步驟。實驗方案應詳細說明實驗的操作流程、注意事項和可能出現的問題及解決方法，幫助學生在教師的指導下順利完成實驗。在實驗過程中，學生要按照實驗方案進行操作，觀察實驗現象并記錄數據。教師應密切關注學生的實驗操作過程，及時糾正學生的錯誤操作，并引導學生正確觀察實驗現象。此外，教師應鼓勵學生大膽嘗試、積極探究，以培養學生的創新思維和實踐能力。

（三）驗證歸納與總結評價

實驗結束后，學生應對實驗數據進行處理和分析，驗證實驗結論的正確性。教師可以采用提問、討論等方式引導學生對實驗數據進行深入分析，幫助他們理解實驗現象背后的生物學原理。課后，教師應引導學生歸納實驗中的經驗教訓，形成科學的思維方式和實驗方法。在總結評價過程中，教師一定要引導學生全面回顧實驗過程，總結實驗中的成功經驗和不足之處，并提出改進措施。同時，教師應對學生的實驗表現進行客觀、公正的評價，也可以鼓勵學生進行自我評價和相互評價，幫助他們更好地認識自己的優點與不足，促進他們全面發展。

三、實驗教學法在初中生物教學中的運用原則

（一）失敗與反思原則

實驗教學法在初中生物教學中的失敗與反思原則深深植根于“失敗是成功之母”的智慧之中。正如愛迪生所言：“我沒有失敗，我只是發現了一萬種不會發光的方法。”這一原則強調在實驗教學中，當學生遭遇失敗時，教師應寬容接納，引導他們從失敗中汲取經驗，進行深入反思。教師要引導學生回顧實驗過程，找出失敗的原因，并鼓勵他們重新設計實驗方案，再次實驗，這能夠幫助學生提升實驗技能，培養學生的抗挫能力和科學探索精神。這樣，學生才能在失敗中不斷成長，最終通向成功的道路。

（二）探究式教學原則

探究式教學原則在實驗教學法中的運用體現了“建構主義”教育理論的核心觀點。該理論認為，學習是一個主動建構知識的過程，學生需要通過自己的探索和實踐來形成對知識的理解和認知。在實驗教學中，教師不再是知識的灌輸者，而是學生探索的引導者和合作伙伴。這種教學方法不僅有助于提高學生的學習興趣和學習效果，還能深入挖掘學生的學習潛能，為其未來的學習和工作打下堅實的基礎。

（三）互動與合作原則

根據一項針對初中生物實驗教學的研究發現，采用互動與合作學習模式的學生在實驗技能、團隊合作能力和問題解決能力等方面均表現出明顯優勢?；优c合作原則強調學生與學生、學生與教師之間的互動與合作，他們在小組討論、合作互動中交流思想、分享經驗，共同解決問題。互動合作能夠提高學生的參與度和積極性，培養學生的團隊合作能力和人際交往能力。

四、實驗教學法在初中生物教學中的運用困境

實驗教學法在初中生物教學中的運用面臨以下困境：

一是實驗設備缺乏與完善性不足。部分學校對生物實驗教學缺乏足夠的重視，導致實驗設備不完善，生物實驗難以有效進行，影響了實驗教學質量和效果。即使在設備相對完善的學校，也可能因為設備使用不當或維護不當，導致實驗設備損壞或老化，進一步限制了實驗教學的開展。

二是實驗教學方法陳舊、缺乏創新。傳統實驗教學模式往往以教師為中心，學生被動接受知識，缺乏主動性和探究精神。這樣的教學方式難以激發學生的學習興趣和潛能，限制了他們對生物學知識的深入理解和應用能力的培養。在實驗教學中，教師只注重實驗結果，忽視了學生的實驗過程和學生探究能力的培養，無法滿足現代社會對創新型人才的需求。

三是學生對生物實驗的興趣不高。受傳統生物實驗教學的局限，學生對生物實驗的認識和理解不足，無法充分感受到生物實驗的趣味性，對生物實驗的興趣不高，缺乏參與實驗的積極性和主動性。

四是教學資源不足。一些學校缺乏專業的生物學教師和教學團隊，教學水平有限，無法為學生提供高質量的實驗教學。生物學是一門注重實踐的學科，實驗設備和實驗室條件的限制讓許多學校無法提供充足的實驗教學資源，影響了學生在實踐中的學習體驗。

五是實驗教學與現實生活脫節。傳統實驗教學局限于課堂和實驗室中，缺乏與現實生活的聯系，學生難以將抽象的生物學知識與實際應用相結合，難以提升對生物學知識的理解和應用能力。

五、實驗教學法在初中生物教學中的運用策略

（一）創設教學情境，激發實驗興趣

在初中生物教學中，實驗教學法的有效運用要求教師創設富有吸引力和啟發性的教學情境，以此來激發學生的實驗興趣。這種教學情境的創設不是簡單的生物環境布置，而是對學生心理層面的觸動。教師要深入理解生物學科的內在邏輯和魅力，結合學生的生活經驗與認知特點，巧妙地設計實驗內容和實驗形式。例如，在教學“細菌和真菌在生物圈中的作用”時，教師可以從日常生活中的實例入手，如食物變質、面包發霉等，引導學生思考這些現象背后的原因，從而引出細菌和真菌的話題?；蛘哒故疽恍┳冑|的食物和發霉的面包等實物，讓學生直觀地感受細菌和真菌的存在及其影響。隨后，教師提出問題，如“為什么食物會變質？”“面包上的霉菌是如何產生的？”并準備培養皿（若干）、培養基（適合細菌和真菌生長）、細菌或真菌菌種（如大腸桿菌、酵母菌等）、無菌工具（如接種環、酒精燈等）、恒溫培養箱、顯微鏡（可選）等，讓學生按照實驗指導書的說明，準備適合細菌和真菌生長的培養基，并倒入培養皿中，在無菌條件下，使用接種環將細菌或真菌菌種接種到培養基上。需要注意的是，接種過程要確保無菌操作，避免雜菌污染。然后，教師引導學生將接種好的培養皿放置在恒溫培養箱中，并設置不同的環境條件，如溫度（低溫、室溫、高溫）、濕度（干燥、濕潤）、光照（光照、黑暗）等。為了讓學生更全面地了解細菌和真菌的生長習性，教師可以設置多個實驗組，每個實驗組設置不同的環境條件。學生每天定時觀察培養皿中細菌和真菌的生長情況，記錄它們的生長速度、菌落形態、顏色等特征，也可以使用顯微鏡觀察單個細菌或真菌細胞的形態和結構。

（二）開展生活教學，提高實驗探究能力

生活教學是一種以學生生活經驗為基礎的教學方法，它要求學生觀察、分析和解決生活中的實際問題，將抽象的科學知識具體化、生活化。在初中生物教學中，開展生活教學有利于學生更加直觀地理解生物學知識，使生物學實驗不再帶有“驗證性”或“模仿性”。將實驗教學法與生活教學相結合可以創造豐富多樣的學習情境。比如，在探究“植物的光合作用”時，學生可以觀察家中植物的生長情況，思考光照、水分等因素對植物生長的影響，并設計實驗來驗證自己的猜想。在教學“鳥的生殖和發育”知識時，教師可以設計一個“觀察鳥類筑巢、孵化及雛鳥成長過程”的實驗，要求學生觀察鳥類筑巢的過程，了解鳥類筑巢的習性和材料選擇；觀察鳥類孵化的過程，了解孵化所需的時間和條件；跟蹤記錄雛鳥的成長過程，了解雛鳥的行為變化和生活習性。學生要選擇一個鳥類活動頻繁、有鳥巢的地方作為觀察點，使用望遠鏡或長焦相機在觀察點尋找鳥巢，注意鳥巢的位置、結構和材料，并記錄鳥類筑巢的過程，包括它們選擇哪些材料、如何搭建鳥巢等。同時，學生要觀察并記錄鳥類的行為、叫聲等，一旦發現鳥巢中有鳥蛋，就要開始記錄孵化時間。由于鳥類孵化時間因種類而異，學生需要持續觀察數天至數周，當雛鳥孵化出殼后，繼續觀察并記錄雛鳥的行為、叫聲以及親鳥喂食的情況。隨著時間的推移，雛鳥會逐漸長大并學會飛翔，在這一階段，學生可以繼續觀察并記錄雛鳥的成長過程，包括它們的行為變化、羽毛顏色變化等。通過觀察鳥類筑巢、孵化及雛鳥成長的過程，學生能夠更直觀地了解鳥類的生殖和發育過程，實驗過程中收集的數據也能作為學生撰寫觀察報告的素材。在實驗中，學生還能學習到鳥類與環境的關系、生態平衡等知識，從而增強環保意識和責任感。

（三）引入信息技術，豐富實驗形式

信息技術的引入打破了傳統實驗教學的時空限制，通過虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等先進的技術，學生能夠在虛擬環境中進行實驗操作，模擬真實的實驗場景。多樣的實驗形式降低了實驗成本，減少了實驗風險，還能讓學生在安全、可控的環境中進行探究，提高他們的實驗技能和科學素養。借助多媒體、網絡等信息技術手段，教師可以搜集豐富的生物教學資源，如高清的生物圖片、視頻、動畫等，引導學生更加直觀地了解生物世界的奧秘。例如，在教學“動物的先天性行為和學習行為”相關知識時，教師可以用信息技術展示一些在學校實驗室中難以操作的實驗，生動地展示多種動物的先天性行為。比如用高清攝像和視頻編輯技術捕捉小鴨子破殼后即刻追隨母鴨的行為，鴨子無需學習即能展現的行為是動物先天性行為的一個典型例子；深入海洋，捕捉鯊魚幼苗在母體內就會的游泳行為，以及某些鳥類天生就能識別的求偶舞蹈。然后，教師設計一個菜青蟲的取食行為實驗，引導學生從十字花科植物中找到有菜青蟲卵的葉片，將蟲卵隔離飼養，在適宜的條件下孵化成幼蟲。學生榨取大白菜的汁液涂在一塊濾紙上，并將涂有汁液的濾紙與一張同樣大小的清潔濾紙設置于離菜青蟲相同距離的水平線上，觀察菜青蟲更趨向于哪一張紙片取食，從而加深對動物先天性行為的理解。

六、結語

隨著教育技術的不斷發展和教學理念的持續更新，實驗教學法在初中生物教學中的應用將更加廣泛。期待教師通過更多創新性的教學實踐，不斷探索實驗教學法在初中生物教學中的運用策略，為培養具有科學素養和創新能力的人才做出貢獻。