初中生物实验教学中提高课堂效率的策略研究

作者简介：付兆平（1976～），男，汉族，山东青岛人，胶州市杜村中学，研究方向：生物教学。

摘  要：文章探讨了初中生物实验教学中提高课堂效率的策略，其中包括制订具体的教学计划、实现课堂与实验室的无缝对接、提升学生实验操作技能、优化教学环境与资源以及激发学生兴趣和自主探究能力等多个方面。针对实验教学，明确实验目标与内容是基础，通过紧密结合理论课程与实验操作的方式，落实课堂知识到实践中，从而提升生物实验教学的整体效果。完善的实验设备与管理、丰富的教学资源、有趣的探究式学习环境、有效的评价反馈机制以及学生参与科学竞赛的机会，共同构建出了一套促进学生全面发展、激发其学习兴趣的生物教学体系。

关键词：初中生物；实验教学；课堂效率；探究式学习；教学环境

中图分类号：G633.91    文献标识码：A    文章编号：1673-8918（2024）17-0115-05

生物实验教学是初中生物教育不可或缺的组成部分，它通过实际操作的方式帮助学生理解抽象理论，培养观察、分析、解决问题的能力。近年来，实验教学的重要性受到越来越多的认可。然而，在实施过程中依然存在着各种挑战，如设施条件限制、教学资源不足、学生操作技能需提升等。因此，探索如何提高初中生物实验课堂效率成为教育者试图解决的关键问题。

一、 实施有效的初中生物实验教学策略

（一）制订具体的实验教学计划

在制订初中生物实验教学计划时，重点应集中在有效性和针对性上，旨在确保每次实验都能最大限度地促进学生知识的深化理解和技能的实际应用。规划要紧密结合教学大纲的要求，通览全书知识脉络，精心选取具有代表性、易操作且有助于启发思维的实验项目。这一过程不仅仅是对可测量成果的预期，更是对学生能力层面进行的精确把控，例如对观察能力、分析能力、归纳综合能力及实际操作能力的培养进行细致的规划。此外，实验计划应包括每一环节的时间分配以确保教学内容的完整性，而非简单的活动叠加。计划的制订还要考虑替代方案，以应对实验过程中可能出现的材料缺失或者操作失误等问题，确保实验教学能够连贯地进行。实验流程的规划在避免浪费时间的同时，需兼顾灵活性，给予学生足够的空间去探索和发现，而非刻板地跟随步骤。对实验结果的预期描述不应局限于特定的正确答案，而是应该提供一个结果的可能范围，让学生在实验中体会科学探究的开放性和不确定性，从而深化其对生物学科内在规律的理解。通过这样一种立体且深入的实验教学计划的制订，可以有力提高初中生物课堂的效率与实验教学的质量。

例如在初中生物《细胞是生命活动的基本单位》一课中，制订实验教学计划要精确针对教学目标，确保学生通过实验活动深刻理解细胞的结构与功能。首先，计划应包括渗透压实验，让学生观察植物细胞在不同浓度盐水中的变化，以此理解细胞膜的选择性、通透性。其次，在显微镜下直观展示洋葱细胞和人口腔上皮细胞，强化学生对细胞形态多样性和结构共性的认知。最后，引入模型或者软件辅助教学，可以使学生在不做实验的情况下也能模拟细胞内的生命过程，这种互动式学习可以加深学生的概念理解。实验教学计划中，安排时间对确保实验顺利进行至关重要，每个环节都应预留充裕的时间供学生探究和教师点拨。课前需明确实验目的，突出细胞是生命的物质基础这一中心点。实验中应注重培养学生的自主学习能力，让他们分组进行操作，并在全程中鼓励提问和交流。每项活动后设置时间让学生记录观察结果，收集数据，并进行初步分析。课后，通过小组讨论或整体反馈，指导学生归纳实验所得，并将其与细胞的基本功能联系起来，强化“细胞是生命活动的基本单位”的核心概念。如此周详的计划安排，不仅有效提高了生物实验课的效率，同时也激发了学生对生物学深入学习的热情，真正做到“授人以鱼，且授人以渔”。

（二）实现课堂与实验室的无缝对接

实现课堂与实验室的无缝对接是提高初中生物课堂效率的核心环节，这要求教师在前期的教学设计中必須密切关注知识点与实验活动之间的衔接性。究其深层次含义，不仅指物理空间上的过渡，更在于思维模式和学习方式的转换。教师应当精心构建理论与实验相互映照的框架，使得学生能够从具体知识点抽丝剥茧般地迁移到实际的实验操作中去，使理论知识在实验探究过程中得以巩固与深化。为了达到这一目标，教学内容需要规划得系统而连贯，确保每个实验都紧扣教学大纲中的关键概念，并以此作为实验设计的出发点。在课堂教学阶段，不仅传授知识，而且培养学生将理论转化为实际操作的能力；在实验室，教师则通过引导学生实践来巩固课堂所学，有意识地让学生进行反思和讨论，通过实验观察与结果分析，将理论与实践紧密结合，进而在学生心中筑起理论与实验相辅相成的桥梁。通过这样的循环往复，课堂与实验室的无缝对接便自然而然实现，学生的生物学习效率以及对生物科学的真正理解都将得到显著提升。

例如在教授《食物中的营养物质》这一单元时，应用实验方法对理论知识进行强化和验证尤为重要。为达到无缝对接的效果，在课堂教学的设计上首先要确立明晰的学习目标，例如理解和掌握碳水化合物、蛋白质和脂肪等食物营养素的检测方法。在此基础上，利用直观的图表和模型，帮助学生构建起从食物到营养物质这一转化过程的基本概念结构。针对该单元，教学活动可以规划为先在课堂上通过多媒体展示各类营养物质的化学结构，解释其健康功效及其在食物中的分布情况。紧接着，师生共同讨论如何在实验室中通过现象观察研究食物成分，如利用碘液检测淀粉、比氏试剂测试蛋白质以及油脂的苏丹Ⅲ染色法。此阶段，教师需引导学生思考实验原理及其科学意义。

顺利完成理论介绍后，课堂与实验室的无缝对接通过组织学生前往实验室亲自进行各项营养物质测试实验。教师此时更像是个向导，提供所需的实验器材，示范标准的实验步骤，监督学生严格按照安全规则进行操作，并协助他们分析观察数据。学生在实验操作中将理论与实践相结合，既巩固了知识，又锻炼了实际动手能力，从而达到深刻理解和应用生物学知识的目的。整个学习流程结束时，通过回归课堂进行总结讨论。学生呈现实验结果，反思实验过程中的发现与问题，教师结合实验结果与理论知识，加深学生对食物营养物质的整体认识。这样连贯的设计使得课堂知识与实验室实践紧密结合，有效促进了初中生物实验教学效率的提升和学生科学素养的开发。

（三）提升学生的实验操作技能

在初中生物教学中，提升学生的实验操作技能是实现高效教学的关键之一。这需要教师设计一系列有条不紊的训练过程，引导学生由浅入深，逐步掌握各项生物实验的基本操作方法与技巧。这样的过程要求教师精准识别学生在实验技能上的短板，并针对性地进行指导。一个科学的操作技能提升方案将包括明确的操作步骤、操作技能的层级分类、连贯性的技能训练以及反复练习的机会安排。通过这种有系统的训练，学生能够在重复的动手实践中理解并记忆操作要领，渐渐减少在实验过程中的错误，最终达到熟练运用各种生物实验技能的水平。除此之外，实验操作技能的提升还需要建立在批判性和创新性思维的基础上。教师应当激发学生对实验原理的好奇心，促使其不仅学会执行标准化操作，而且要理解操作背后的科学原理。这种理解将转化为学生处理实验问题的能力，进而培养他们的适应性和创造力。值得注意的是，这个过程中教师的角色是引导者和协助者，教师需提供即时的指导和反馈，同时保留给学生足够的自主探索空间。通过这种动态互动的教学模式，学生的实验操作技能能够在真正意义上得到提升，从而有效提高整个生物课堂的教学效率。

例如，在教授《细菌和真菌的分布》这一单元时，提升学生的实验操作技能是至关重要的教学环节。针对这一目标，实验课程应设计得既系统性强，又能切实提高学生的实际操作能力。通过开展“观察家中及校园环境中细菌和真菌的分布”这一实践活动，可以让学生了解微生物在环境中的普遍存在，还能够通过亲自搜集样本和进行培养来锻炼其实验技能。

在实验准备阶段，教师需要向学生介绍各类常用的实验工具和仪器，比如无菌操作台、培养皿、显微镜等，并进行详尽的使用方法和安全注意事项说明。接着，引导学生掌握基础的微生物采集技巧，如使用无菌棉签轻拭表面，再将样品转移到营养琼脂培养皿中，保证实验的科学性和可靠性。学生同时需要练习正确使用显微镜，从而在后续步骤中能准确观察微生物的形态特征。

实际操作过程是提升技能的关键时刻。在教师的指导和监督下，学生组织开展实验，从环境中采集样品并培养细菌和真菌。这一过程中，逐步训练学生如何做好实验记录、如何进行观察分析以及如何精准操作实验工具与仪器。为保证实验结果的准确性，教师应当鼓励学生重复进行实验操作，这样既能增加操作经验，又能够提高实验数据的可信度。

二、 优化初中生物实验教学环境与资源

（一）完善实验设施与器材管理

在教学环境的优化策略中，实验设施与器材管理对初中生物课堂效率具有决定性影响。这种管理必须超出传统的存储和保养概念，发展为一套以提升使用效率和教学质量为核心的综合体系。首先要确保所有的设施和器材都能够满足现代生物实验教学的需要，这意味着它们不仅要功能完备、操作简便，同时要符合安全规范，确保学生在使用过程中的安全。维护队伍需具备专业知识，并可以迅速响应任何设备故障或是操作疑问，保证教学活动不受技术问题干扰。设备管理者应据此制订详尽的维护计划和周期性的更新换代方案，确保设施与器材始终处于最佳状态，从而为生物实验的顺利进行提供坚实的物质基础。

在管理流程的设置上，异常重要的是构建起一种智能化的管理系统，将管理信息数字化，比如通过扫码入库、电子登记借用和自动化跟踪使用情况等手段，可以极大提高管理效率，同时实现对器材状况的实时监控。有效的库存管理还包括合理规划器材的存放方式与流通路径，减少不必要的搬运时间，避免因器材配送不当引发的课堂延误。清晰明了的标签系统和易于理解的使用指南是确保设施正确使用与管理的基础，在此基础之上，构筑起由简到繁的培训体系，致力于提高管理人员和使用者对设备性能及操作规范的认知水平，也是提高教学效率不可或缺的一环。

而在器材使用终端，即实验操作层面，教师作为指导者需要确保设施和器材被恰当且高效地利用。这要求教师在设计实验课程时，已经将实验室的具体配置与条件计算在内，确保实验设计既符合教学目标，又能适应现有资源。紧接着，学生的教育也要位列重点，他们需要被教授如何有效地利用这些资源，并在实践中学会对设施的正确操作与维护，这样一个反馈循环体系有助于持续推动设施管理与教学质量的共同进步。通过这样精心打造的设施与器材管理体系，无疑可以显著提升课堂教学的效率，使得初中生物实验教学变得更加高效、生动和富有成效。

（二）丰富实验教学资源

在初中生物实验教学中，资源的丰富程度直接影响学生的学习体验和课堂效率。首先，丰富的实验教学资源包括先进的实验设备、各种生物材料、专业的实验工具和丰富的多媒体资料等。这些资源能够为学生提供多样化的观察对象和研究材料，从而激发他们的探索兴趣和学习力。随着科技的不断发展，引入现代化的教学工具，如虚拟实验室和模拟软件等，可以弥补传统实验的局限性，提供更加安全、便捷的实验环境。这些工具不仅可以帮助学生更好地理解抽象的概念，還可以让他们在不受物理空间限制的情况下进行实验操作练习。

其次，教师对资源的整合与使用同样关键。教师需要具备将可获得资源用于有效教学的能力，这意味着要对资源进行恰当的分类、筛选和组织，确保实验教学的连贯性和系统性。此外，教师还应关注到教学资源与教学目标的对应性，通过设计合理的实验项目和课堂活动来充分利用这些资源，使学生在实验中能够达到既定的学习效果。比如，在执行涉及细胞结构的实验时，适当的教学资源配置可以是显微镜、标本切片、相关图表以及作用机制的解释视频等，每一种资源都能从不同侧面帮助学生整体性地理解概念，并在实验操作中得到验证。

最后，持续更新教学资源也是完善实验教学的重要方面。随着科学研究的深入和教育理念的更新换代，新的发现和方法需要被迅速纳入教学内容之中。这就要求教师和学校管理者保持敏锐的教育前瞻性，及时引进新的教学资源或者调整现有的资源配置策略。同时，要充分认识到每位学生的个体差异，为不同水平和兴趣的学生提供相应的学习资源，以满足他们的个性化学习需求。通过不断优化和升级实验教学资源，初中生物教学不断向前发展，课堂效率和学生的科学素养必将持续提高。

三、 激发学生的实验学习兴趣和自主探究能力

（一）创造探究式学习氛围

创造探究式学习氛围是提高初中生物实验教学效率的重要手段，这要求教育工作者营造一个鼓励学生提问、讨论和实验的课堂环境。在此环境下，学生被激励采取主动学习的态度，他们不再是知识的被动接受者，而是通过实践和探索成为知识的积极探求者。这种氛围需要教师通过课堂管理实现细微的调控，例如给予学生一定的自由度，发表假设、提出问题并测试这些问题，使课堂成为一个开放的学习空间。同时，教师要通过巧妙设计互动性强的实验活动，如小组协作项目，促进学生之间的思想碰撞和知识交流，这种同学之间的相互影响可以极大地提升学生对生物实验的热情。教师在授课过程中应随时准备好营造各种教学情景，不断给予学生积极反馈，同时提供必要的引导和架构，帮助他们构建科学的认知框架。这种框架不但包括了具体的知识点，还涉及如何进行科学探究的方法与策略。教师可以通过提出开放性问题，挑战学生解决实际问题的能力，进一步引导学生主动思考、探究可能的解决方案，这有助于培养学生的批判性思维和解决问题的能力。在这样的课堂上，每个学生得到的不仅是生物知识本身，更重要的是探究未知世界的勇气和能力，这无疑将促进他们实验技能的持续进步与知识的深化理解。

在教授《基因控制生物的性状》时，为激发学生的实验兴趣和自主探究能力，教师需要精心设计一个探究式学习环境。这可以通过构建一个与现实世界联系紧密的学习情境来实现，让学生在感兴趣的问题引导下积极参与、自主探索。例如，可以通过一个引人入胜的案例开始课程：提出为什么同一对父母的孩子会在外貌上存在差异的问题，引起学生的思考和讨论。

随后，将学生们分成小组，并分配不同的模型生物或植物品种（如豌豆植物），让他们观察并记录品种间的显著性差异。学生们可以自行设计实验，比如进行杂交试验，或者从网上收集数据，以“基因如何控制性状”作为探究的核心问题。教师提供必要的指导，确保学生在正确的轨道上自主思考和探索，了解遗传规律，如孟德尔的遗传定律，以及如何应用统计学原理解释实验结果。

此外，创造一个探究式学习氛围也需要教师灵活调整教学节奏，鼓励学生提出自己的假设，并通过实验来验证。在每个步骤的实施中，教师应该鼓励学生持续提问，通过研讨和合作来深化他们对基因和性状关系的理解。同时，采用项目式学习，通过模拟设计、执行以及结果解读整个过程，让学生仿佛置身于科学家的工作中，从而显著调动了他们的学习积极性和提高自我驱动探究的能力。

（二）评价和反馈机制的建立

评价和反馈机制在初中生物实验教学中扮演着至关重要的角色，它们对激发学生的实验兴趣和自主探究能力至关重要。建立科学、多元化的评价系统，其核心在于准确捕捉学生在实验过程中的表现，而不仅仅关注最终的结果。这种评价不应是单一维度的，而是需要从学生的实验设计、實验操作、数据分析能力、团队协作和问题解决能力等多方面进行。有效的评价方法可以通过自评、互评结合教师评价来综合实施，以此促进学生全面了解自己的学习状况和实验技能发展，从中获得自我提升的动力。

反馈机制的建立是评价体系的必要补充，积极的反馈能够鼓舞学生的进取心，即使是指出学生学习中的缺陷和错误时也应以鼓励为主，避免抑制其学习的积极性。反馈需及时并具体到点，使学生能够明白如何在下一次实验中改进。同时，教师需倾听学生对实验课堂的反馈，对教学方法及实验内容进行动态调整。这种双向的交流与沟通有助于形成良性循环，不仅增强了教学的适应性和灵活性，而且赋予学生更多参与实验设计和决策过程的机会，从而增强他们的责任感和探索欲。

（三）引导学生参与科学竞赛和活动

在初中生物实验教学中，竞赛活动不仅是一种评价手段，更是一个深化学生理解、激发探究热情的有效工具。参与科学竞赛本身就是探索未知领域的过程，这对初中生而言是一次立体的学习体验。它涉及了从提出假设、设计实验到处理数据、得出结论等一系列科研步骤。导师和教师引导学生进入这一过程，要让学生感受到科研的趣味性和挑战性，同时也需要注意把握难度，以适应不同学生的接受能力。有效的指导不在于滔滔地讲解或简单地传授知识，而在于激发学生的好奇心，让他们自主提问、探索，并将这种探索渗透到实验的每个细节中。

竞赛也是社会化学习过程的一部分，通过团队合作，初中生能够学习到沟通协作及项目管理的技能。因此，教师应策划包含交叉学科知识的竞赛项目，让学生从亲身实践中学习，并在实验失败和成功中获得成长。学生在这样的过程中，不但能通过观察和实验操作加深对生物学原理的理解，而且还能提高其解决问题的能力和创新意识。例如，教师可以组织生物多样性观察竞赛，鼓励学生对校园内外的生物进行分类和数据记录；或者发起微生物培养实验比赛，引导学生动手操作并理解微生物增殖的条件。在这一过程中，教师的角色转变为辅导者，而非单纯的知识传授者，他们应当对每一位学生的发展提供个性化的指导与支持，确保每个学生都能在竞赛中找到自己的位置，收获成就感。

四、 结论

总之，通过上述措施的实施，我们可以有效提高初中生物实验课堂的效率，更好地满足学生的学习需求。明确的教学计划确保了教学内容和目标的系统性；课堂与实验室的无缝对接增强了学生的实践应用能力；提升学生的实验操作技能使他们能够更加熟练地进行科学探究；优化教学环境与资源为学生提供了更多实验的可能性；而激发学生的探究兴趣与自主探究能力则是教学成功的关键。未来，这些策略将在实践中不断得到优化和发展，从而实现让每位学生都享受到高效、生动和富有成效的生物学实验教育。

参考文献：

［1］田月芹.“双减”背景下如何提高初中生物课堂效率［J］.试题与研究，2022（32）：1-3.

［2］仇强生.巧借初中生物实验破解抽象难点知识实施高效课堂的策略研究［J］.考试周刊，2022（20）：113-116.

［3］何克艳.重视实验教学，提高初中生物教学质量和效率［J］.知识文库，2022（7）：106-108.

［4］王红英.初中生物实验教学提高课堂效率的几点建议［J］.学周刊，2022（4）：129-130.

［5］商玉晶.基于实验教学提升初中生物课堂效率的研究［J］.教育界，2021（5）：50-51.

［6］赖崇理.重视实验教学，提高课堂效率——初中生物实验教学策略［J］.试题与研究，2020（32）：173-174.