提高初中生物实验教学有效性的研究

■ 天津市大毕庄中学 杨海龙

生物课程倡导以观察和实验为主的探究性学习方式，生物实验是探究性学习的主要内容，它既是过程又是方法，有助于培养学生的各种能力，提高学生的科学素养。有效的生物实验教学是学生学习方式的转变，以及能力形成的重要途径。如何提高生物实验教学的有效性，我结合生物教学实践，就如何将实验教学落实到位，提高初中生物实验教学的有效性，谈谈自己的看法。

影响生物实验教学有效性的因素

（一）教师对实验的重视不够

生物实验是学习生物知识的一种重要手段和方法，但长期以来我们普遍把实验课看成是理论课的补充。认为在学生实验中，只要实验课纪律好了，只要能按步骤完成实验，只要能做出课本上的实验结果就是成功的实验等等。在教学过程中，过分重视理论知识的传授，把生物实验仅仅作为巩固书本知识的工具，观念上一直排斥实验教学，认为对考试成绩提高不大，而且考试也不会考查实验操作，只要会背书、做题就行了。多年来一直讲实验的做法使很多教师形成了习惯，多数实验教师自己也从未做过，再加上部分教师本身的实验能力较差，更是不愿开展实验教学。虽然也经常利用多媒体演示一些实验，但学生没有亲自动手就永远只是个看客，到头来还只是纸上的功夫，动手能力得不到锻炼，更谈不上合作探究等能力的培养了。

（二）实验课时开设不足

现在七年级生物课每周3节，八年级生物课每周只有2个课时，能够完成常规的教学任务已经很好了，在这种形式下，如果每个实验都做，就很难完成教学任务，何况有些实验会比教材中设计更长，这也成为实验课难以开展、开好的因素之一。

（三）学生对实验认识不够，不愿做实验

造成这一现象的原因有很多，但教师开展实验过少，实验课堂低效，以及对实验的纸笔考查方式等致使很多学生认为实验不重要，认为记住实验原理、实验步骤、实验结果就够了，照样能在考试中得到高分。实验课上，很多学生不愿动手，宁愿躲在一边看课本，就是做了，也往往只是机械操作书上的实验步骤，不去动脑思考，对实验中出现的现象更没有深入探讨，只是为完成实验而完成实验。实验报告的书写也千篇一律，其实就是课本实验过程的翻版而已，极少有学生能对实验结果进行分析、思考。

如何提高初中生物实验教学的有效性

新课程改革，要求大力培养学生的实践能力和创新精神，因此扎实开展初中生物实验教学，不仅是课程改革的要求，也是提高学生科学素养的需要。作为生物课程的教育实施者，我也在不断地探索与反思，尤其在如何提高实验教学的有效性方面作了很多尝试与改革，从中认识到要使实验的作用得到充分发挥，必须重视以下几个方面。

（一）重视学生在实验过程中的目标达成，提升生物实验教学的有效性

新课程明确地提出了教学要达成的 “三维目标”，即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。新的“初中生物课程标准”中对“三维目标”的描述是知识、能力、情感态度价值观。如何达成 “三维目标”？我认为，考虑到学生目前的学习和今后的发展，达成三维目标应抓住“能力和方法”这个关键。因为能力和方法能保证记忆的丧失不是全部丧失，而遗留下来的东西将能使我们在需要的时候得以把一件件事情重新构思起来。

例如：在讲《种子的呼吸作用》的演示实验时，我提前几天进行安排，让学生以罐头瓶代替广口瓶，用水杯代替试管，用吸管代替导管，选取小麦、玉米、菜豆等种子为实验材料，通过观察种子的萌发过程来复习种子萌发的条件。把萌发种子和煮熟的种子分别放在瓶中，24小时后，观察蜡烛在两瓶里的燃烧情况，再把萌发的种子按书中所示装起来，过二、三小时，往瓶中注入清水，观察澄清的石灰水是否发生变化。用两个暖水瓶(甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有煮熟的种子)各插入温度计，过两、三小时后，观测这两个暖水瓶中的温度是否发生变化，让学生观察记录实验现象，并经过思考、分析、比较，最终概括出种子呼吸时吸收氧，释放二氧化碳，放出热。课堂上，学生们很轻松地把自己观察、记录的内容表述出来，相互补充、印证，从而得出正确结论，了解种子的呼吸作用。

所以，生物实验教学不能为实验而实验，必须重视“能力和方法”的培养，是他们在实验教学实践中不断掌握探究自然奥秘的方法，提高自己的能力，同时，通过实验的分析，获得生物基础知识，提高自己的科学素养。

（二）引导学生实验设计的思路，提升生物实验教学的有效性

探究实验的几个步骤中，实验设计的思路是教学的重点，也是难点。往往有些教师由于实验过程花时太久，为了完成实验本身而忽略了思路的分析，这就严重影响了实验教学的有效性。在常规的学生实验中，学生只要按书上的详细步骤操作，在现成的框架里填数据，再把实验目的、现象、结论等抄一遍即为实验报告。这种实验模式，学生往往不动脑筋，看上去还规范，实际上达不到实验的目的。如果让学生在老师的指导下，自己设计实验方案，自己选择实验用具、方法和步骤，自己观察实验现象，归纳总结实验结论，那么学生就有可能从实验中真正领略到探索的乐趣和成功的欢欣。而且一旦有了这样的心理基础，他们就会更主动愉快地去追求知识，更自觉迫切地去提高自己的各种技能。如 “探究绿叶在光下制造有机物”的实验，我对这堂课作如下安排：先让学生观察去掉遮盖物后的叶片颜色，然后按照要求进行脱色的加热。在加热的间隙时间里，开始讨论这个实验的方案，主要是理解 “什么是对照”，“什么是干扰因素”，“如何巧妙地设置对照组”，“如何避免干扰因素对实验结果产生影响”等关于科学探究实验的设计方法和思路。这些问题讨论完，脱色过程也就基本完毕了，然后再漂洗后滴加碘液。在等待变色反应的时候，再说明检验产物的方法和原理。最后是对实验结果进行分析，并得出相应的结论。

我认为教会学生思考如何设计实验的思路，才能真正让学生在今后的探究课堂中做得更好。实验教学虽然应该重视实验的操作过程，但更应该重视实验设计的思路分析，以起到“举一反三”的教学效果，这样的实验教学才是有效的教学。

（三）引导学生自主探究，提升生物实验教学的有效性

对初中学生而言，教师不妨指导他们用科学的一般方法，就某一简单问题以小组合作的方式在课堂上先分组进行模拟探究，即提出问题→做出假设→制订计划→实施实验→得出结论。再让学生模拟探究中所学的方法进行课外自主探究。激发他们的探究自主性，也是实验教学有效性的体现。同样探究方案设计也可以自主。如探究绿色植物的蒸腾作用时，学生提出绿色植物蒸腾作用与光有关吗？是不是只有白天才能进行蒸腾作用呢？问题不同，探究方案的设计当然也要不同。学生在同一实验课题下开展不同的探究内容是开发探究课堂的新生力量。学生在这样多样化探究课堂中获益匪浅，学会了思考问题的科学性、实验探究的严谨性、开发实验的创新性。

（四）合理分配实验小组，提升生物实验教学的有效性

在分组实验中教师把学习能力，动手能力相近的学生组合在一起，让学习能力动手能力相对薄弱的小组延缓达标，而让提前达标的小组进行“标”外拓展，这样分层安排实验小组使所有学生能在基本达标的基础上得到最大限度的发展。如在 “探究光对鼠妇生活的影响”的探究中把学习能力，动手能力相近的学生组合在一起。结果发现：学习能力、动手能力相对薄弱的小组成员减轻了与学习能力相对强势的学生在一定的心理压力。参与活动的自信心、主动性大大提高。

（五）注重设计问题的梯度，使之与学生的动手能力相吻合

教师就某一实验内容进行提问时，一开始，教师提出的问题一般相对简单，举手参与的学生就多，教师应有意识地鼓励平时沉默寡言思维滞后的学生回答，以此增强他们的自信心，对一些诸如 “细胞是平面的还是立体的”、“显微镜使用时视眼的物像与移动装片的方向”等容易造成误解的问题，则让发言积极而认识较为肤浅的学生回答，因此他们的答案往往不完美甚至错误。教师正好以此作为新的教学资源，引导其他学生补充讨论，甚至辩论，通过不断矫正，使这部分学生的思维逐步走向深入；对有一定难度的问题，则让发言积极思维深刻的学生回答并陈述理由，促进其他学生在有学习榜样的基础上，维持思考问题的积极性和参与实验的热情。

（六）重视学生对实验现象和结果的分析，提升生物实验教学的有效性

生物新教材就增加了这样的探究性实验。探究性实验的增加将有力地促进学生学习方式的改变，使学生在课堂上有机会深入地思考一些问题，并为解决问题提出自己的思路和方案。学生还要通过实验找到足够的证据来检验自己的想法。这种主动的学习方式能有效地调动学生学习的积极性，培养学生科学的思维方法，培养他们高层次的认知能力和创新意识，从而有利于学生科学素养的形成。对实验结果的科学分析是实验教学的又一个重要过程，因为它不仅能使学生掌握相关的知识，更可以提高学生的科学分析能力和表达能力。

因此，在实验教学过程中，还需要对学生进行实验结果分析方面的相关教学。我在这一课的教学实践中，特别强调了实验分析过程中所控制的条件和实验结果的相关性的分析，指导学生科学分析实验结果，得出相应的结论，这就使学生不仅掌握了相关的知识，也提高了实验的技能，更培养了学生实事求是的科学态度。

（七）注重激励评价，提升生物实验教学的有效性

在实验教学过程中，教师尽可能地将爱撒满整个课堂，让不同层次的学生都得到激励和赞赏，以此增强学生的愉悦感。例如：原来做实验不太认真的学生如果比以前专注，教师就给他一个满意的微笑，平时不善言辞的学生如果考虑问题变周全，教师就与其他学生一起报以热烈的掌声。事实证明：教师坚持不懈地用各种激励性措施评价不同层次的学生，能强化学生的乐学的愉快情绪，使学生对未来学习充满激情。

实验课并不单单训练学生的动手能力，更重要的是锻炼其创新的思维能力。因此，实验完成后，教师应对学生实验过程进行必要的评价。我在实验探究报告后增加了评价一栏，分教师评价，小组评价和个人评价。根据探究的实验课堂操作给予及时评价。可对整个实验过程起一个监督、引导的作用，促使了学生实验规范、有序的进行，这样做不仅有利于促使学生形成了良好的科学态度和群体意识，而且有效的评价机制又激发了学生的探究热情，开拓了学生的思维，达到了以实验促学习的目的。

生物是一门以实践为基础的学科，实验教学是实施全面素质教育最有效的形式。通过实验可以激发学生学习生物的兴趣，帮助学生理解并形成生物概念，提高分析问题和解决问题的能力，获得生物知识和实验技能，培养观察和实验能力及实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法，因此加强实验教学是提高生物教学有效性的重要环节。