初中生物实验探究教学培养学生创新能力的实践探索

摘要：在初中生物课程中，实验教学是非常重要的一部分。通过实验，学生可以深入了解生物原理和现象，提高他们的实践能力和创新能力。本文结合教学实践，以苏教版教材为例，对初中生物实验教学策略展开探究。

关键词：初中生物；实验教学；创新能力

一、引言

生物学实验是帮助学生正确理解生命现象及其规律与原理的关键载体，相比于其他传统的教学方式，科学实验本身就具有浓厚的学术探索研究气息，一般实验中所涉及的问题并没有现成的答案，要通过实验去分析摸索总结归纳，所以通过开展生物实验学习可以有效的提高学生的综合素养，培养创新思维及能力。

二、初中生物实验教学现状

一是实验教学态度与方法有待改进。近几年，由于网络技术的发展普及，直接观看网上生物实验视频，省时省力又安全;生物实验准备较麻烦，所需的生物材料多、试剂复杂、器材种类多，一个实验需要提前几天找材料、配试剂、备器材，无形中加大工作量，故而有些教师直接放弃部分实验教学;课时少，平时教学时间紧，且课本中的一些实验当堂不易出现象与结果，吃力又不讨好，教师就用实验视频或口述实验代替师生互动的演示实验，甚至于学生的科学探究。实验教学演变成注重知识的传授而轻能力的培养。二是学生实验技能和科学素养的培养不足。尽管初中生物实验教学的创新对培养学生的实验技能和科学素养具有重要的作用，但在实际操作中，学生实验技能和科学素养的培养往往存在一些问题。比如由于课程时间的限制，以及实验材料和设备的缺乏，学生的实验操作经验往往不足，难以熟练掌握实验操作技能。

三、初中生物实验教学策略

（一）优化课堂设计，强化实验+理论教学

生物教师在生物实验教学过程中要注意重视和处理生物理论与生物实验之间的关系，在保证学生的基础实验步骤合理推进的同时，引导学生们回忆课上学过的理论知识内容，进而有效保证学生实验内容的合理性和真实性。比如教学《认识细胞》一课时，我通过创设新生物材料海蛞蝓是动物还是植物的真实情境，以核心问题“如何从细胞层面认识某种生物”来驱动学生思考和重组已掌握的知识和技能，使学生主动建立解决核心任务的四个子任务，从而完成学生对显微镜的使用、动植物细胞临时装片的制作、细胞的生活及如何适应环境的高效复习。指导学生在真实情境中探究已知和未知联系，在提炼技巧、生物活体制片、动植物模型辨别、概念模型建构等学生活动中，提升科学探究能力，促学生思维品质发展。再比如教学《鸟类的生殖与发育》一课。我以项目化学习展开，围绕“养鸡场孵化率低，如何让鸡卵孵化成功”这一贴近生活的主题深入探究。课前，通过问卷调查收集学生对鸟类胚胎成功发育关键条件的理解，并生成认知词云，以此了解学生的知识储备与认知水平。课堂上，通过有序开展一系列直观且有趣的探究活动，如站在鸡蛋上感受蛋壳的坚固性、用照蛋灯发现蛋壳上的气孔、解剖鸡蛋来观察鸡卵的内部结构等，引导学生分析鸡卵如何通过自身结构实现营养供给、水分保持和气体交换，让学生深入理解鸡卵孵化的内在机制。整节课以大项目为依托，拆解为对鸡卵孵化要求和结构的探究，始终将学生置于课堂中心，鼓励学生思考并设计孵化器，探索提高孵化率的方法，将所学知识应用于解决实际问题，培养学生的创新思维与实践能力。

（二）创新实验设计，提高实验探究能力

在实际教学过程中，受各种因素的影响，有些实验难以取得理想的教学效果。因此教师常常需要对课本上的生物实验进行改进。同时在实验教学中通过引导学生自主设计创新实验方案也可以很好地锻炼学生的批判性思维，同时也为学生提高实验探究能力奠定了基础。比如在探究"叶片上气孔的结构"时，由于用刀片切出薄而透明的菠菜叶子难度太高，加上显微镜下看到的气孔结构也不是很明显，因此，我们可以采用更简单的方法，将一片完整的菠菜叶子放到水中用嘴去吹有茎的一端，如果水中有气泡，就可以说明叶子上有气孔，这个实验更简单，更接近生活，学生也更容易接受。再比如进行"鱼的浮沉"的创新教学探究中，学生只知道鱼的浮沉和鱼鳔有直接关系，鱼鳔的具体工作原理是什么学生知之甚少，在教学中鼓励学生依照所学物理学浮力原理，巧妙地设计实验，将装有可改变体积气球的玻璃瓶放入水中，模拟鱼鳔体积变化后玻璃瓶代表的鱼在水中的位置状态，突破性地完成了跨学科的实验设计，开阔了思维的同时，创造性地解决了"鱼的浮沉"的难题。

（三）评价经典试验，培养学生批判性思维

在生物学的发展历史上有很多的经典实验，每一个经典实验就是一阶生物学向上发展的阶梯。但是在这些实验中有相当一部分实验是不完美的，存在缺陷的，再加上科学家思维方式的影响也曾一度让生物学在某一方面的发展走向误区。教师在实验课上可以向学生展示相关的有争议的实验资料以供学生进行评价，在此过程中教师应鼓励学生运用已有知识进行大胆的质疑并作出改进，这也是锻炼学生批判性思维的一种重要方式。举个生活中最简单的例子如黄瓜，大部分孩子都熟悉黄瓜是绿色的（课本中有黄瓜细胞的观察实验），但是很少有孩子提出疑问，这就相当于我们在实验书中看到的经典实验;但有些孩子会问，为什么黄瓜是绿色的，为啥不叫绿瓜呢？他们不断探索，直到看到地里成熟而未摘的黄色黄瓜才知黄瓜的黄是指成熟时期的颜色，而这些人就是具有批判性思维的先锋，是推动实验不断发展的勇士。这些在科学史上数不胜数，费莱明发现青霉素、伊万洛夫斯基提出病原具有可过滤性等。在对实验的批判过程中，既需要学生对本实验的原理有深入的了解，又需要学生将学过的知识进行归纳整理和综合分析，在不断的分析整合过程中，既加深了学生对知识的利用，还提高了学生的人文素养以及实践创新能力。

四、结语

新课标的实行，对初中生物实验教学提出了更高的要求，教师在实际教学过程中要切实转变教学观念，充分认识到实验教学的重要性，强化理论知识与实验操作的联系，丰富教学形式，引导学生结合生活实践，创新实验设计，让初中生物实验教学成为学生科学素养提升的重要平台。

参考文献

[1] 黄天桃.探究性学习在初中生物实验 教学中的应用[J].科学咨询，2020（38）：144-145.

［2］钟智勇.初中生物教学中有效培养学生理性思维的尝试［J］.中考，2022（2）.

[3]童云国，沈素芳.对初中生物实验有效教学的思考[J].初中教学，2020（10）.