基于微课的初中生物实验教学优化路径探析

1. 引言

实验是初中生物教学的核心载体，新课标明确要求“让学生通过实验体验科学探究过程，掌握基本实验技能”。但传统实验教学中，受限于课堂时间、设备数量、实验周期等因素，常出现“教师演示多、学生动手少”“操作讲解快、学生记不住”“长时实验难跟踪、微观过程难观察”等问题。例如“显微镜使用”实验中，教师在讲台演示时，后排学生难以看清“对光”“调焦”的细节；“种子萌发条件探究”实验需持续观察数天，课堂无法完整呈现过程。

微课作为一种聚焦单一知识点、时长5-8 分钟的短视频教学资源，可通过视频拍摄、动画模拟等形式，将实验操作细节、动态过程具象化，且支持学生反复观看、自主把控学习节奏。将微课融入初中生物实验教学，既能弥补传统教学的不足，又能契合初中生“直观思维为主、注意力持续时间较短”的认知特点。基于此，本文结合具体实验案例，探析其优化路径，为初中生物实验教学提供实践参考。

2. 基于微课的初中生物实验教学优化路径

2.1 微课辅助实验操作规范指导，降低操作失误率

初中生物实验对操作规范性要求较高，部分实验（如临时装片制作、显微镜使用）的细节失误会直接导致实验失败。传统教学中，教师口头讲解 + 单次演示的方式，难以让所有学生精准掌握操作要点。借助微课可将“操作规范”拆解为“步骤演示 + 易错提醒”，实现精准指导。

以“观察洋葱鳞片叶表皮细胞”实验为例，可制作3 个关联微课：

《临时装片制作步骤》：用特写镜头拍摄“擦 $$ 滴→撕→展→盖→染→吸”的完整过程，重点呈现“滴清水时量要适中（约1 滴）”“撕取的表皮要薄且展平（避免重叠）”“盖盖玻片时需一侧先接触液滴再缓缓放下（防止产生气泡）”等细节，比讲台演示更清晰；

《显微镜使用易错点提醒》：聚焦“取镜时一手握镜臂、一手托镜座”“对光时用低倍镜对准通光孔”“调焦时先粗准焦螺旋后细准焦螺旋（防止压坏玻片）”等易错操作，用“错误操作 + 后果演示”的对比形式（如“直接用高倍镜对光导致视野暗”）强化记忆；

《实验现象观察要点》：用镜头记录“清晰的细胞图像特征”，标注“细胞壁、细胞核”等观察重点，指导学生区分“气泡（边缘黑、中间亮）”与“细胞”的差异。

实验前让学生提前观看微课，课堂上教师只需针对学生观看后提出的疑问（如“盖盖玻片总产生气泡怎么办”）进行针对性指导，学生动手操作时的失误率显著降低。某班级实践数据显示：使用微课前，“临时装片制作”实验中“气泡过多”“细胞重叠”的失败率达 42% ；使用微课后，失败率降至 15% 。

2.2 微课动态呈现实验完整过程，突破时空限制

初中生物中有两类实验是传统教学的“难点”：一类是“长时实验”（如种子萌发、植物生长需要无机盐），需持续观察数天甚至数周，课堂无法跟踪完整过程；另一类是“微观/ 抽象实验”（如光合作用中“氧气产生”的过程、草履虫对外界刺激的反应），肉眼难以直接观察动态变化。微课可通过“时间压缩”“动画模拟”突破时空限制，让学生直观掌握实验全貌。

针对“长时实验”，可制作《实验过程时间轴微课》。例如“探究种子萌发需要适宜的温度、一定的水分和充足的空气”实验，教师可提前 3 天开始拍摄：每天固定时间记录“不同条件下（常温 + 有水、低温 + 有水、常温 + 无水）种子的变化”，将 3 天的拍摄素材压缩为 3 分钟微课，用字幕标注“第1 天：吸水膨胀”“第2 天：胚根突破种皮”“第3 天：胚芽生长”等关键节点，学生通过微课能快速对比不同条件下种子的萌发差异，比单纯看实验报告更直观。

针对“微观/ 抽象实验”，可制作《动态模拟动画微课》。例如“探究光合作用产生氧气”实验中，“水分解产生氧气”是微观过程，难以直接观察。可制作动画微课：用彩色粒子模拟“水分子在光照下分解为氢原子和氧原子”，用气泡聚集的动画展示“氧气从叶片释放”的过程，搭配文字说明“氧气能使带火星的木条复燃”，帮助学生将“实验现象”与“原理本质”关联。再如“观察草履虫对外界刺激的反应”实验，用动画模拟“草履虫避开盐粒（有害刺激）、趋向肉汁（有利刺激）”的运动轨迹，比静态图片更易理解“生物能对外界刺激作出反应”的特征。

2.3 微课支持分层实验任务落实，兼顾个体差异

初中学生的实验基础、动手能力存在差异：基础好的学生希望完成“拓展性实验”，基础弱的学生需先掌握“基础性实验”。传统实验教学中，教师难以同时满足不同层次学生的需求。借助微课可设计“分层实验任务包”，让学生自主选择、按需学习，实现“因材施教”。

以“探究影响酶活性的因素”（初中拓展实验）为例，可制作 3个层次的微课与任务：

基础层：《酶的基本作用微课》 + 任务“观察‘唾液淀粉酶对淀粉的消化作用’实验现象（加碘液后是否变蓝）”。微课聚焦“酶能加快反应速度”的基础概念，用简单动画演示“淀粉被分解”的过程，帮助基础弱的学生完成核心实验；

进阶层：《温度对酶活性的影响微课》 + 任务“设计‘不同温度（ 0^∘C 、37% 、 100^∘C ）下唾液淀粉酶作用效果’的对比实验”。微课讲解“温度影响酶活性的原理”，用折线图展示“37℃时酶活性最高”的数据，指导学生设计实验步骤；

拓展层：《 ^′pH 对酶活性的影响微课》 + 任务“自主探究‘酸性、中性、碱性环境下酶活性的差异’，撰写实验报告”。微课补充“pH 影响酶结构”的拓展知识，提供“实验变量控制”的思路提示，供基础好的学生挑战。

实验时，学生根据自身基础选择对应层次的微课学习，教师重点指导完成基础任务的学生，同时为拓展层学生提供“实验设计合理性”的点评。这种方式既保证了基础弱的学生“能完成、有收获”，又让基础好的学生“有挑战、能提升”，课堂参与度明显提升。某班级反馈显示：分层任务实施后，学生实验报告的完成质量差异缩小，优秀率从 28% 提升至 45% 。

3. 结论与展望

微课通过“操作规范指导精准化、实验过程呈现动态化、分层任务落实个性化”，有效弥补了传统初中生物实验教学的不足，既能降低学生操作失误率、突破时空限制，又能兼顾个体差异，对提升实验教学效率与学生科学素养具有重要价值。

未来可进一步探索“微课 + 数字化实验”的融合路径：例如将微课与“传感器实验”结合（如用温度传感器记录种子萌发时的热量变化），用微课讲解“传感器使用方法”，让学生通过数据可视化更直观理解实验原理；或鼓励学生参与微课制作（如分组拍摄“校园植物实验小技巧”微课），提升其主动探究能力。相信随着微课资源的不断丰富与应用方式的持续优化，初中生物实验教学将更具实效性与吸引力。

参考文献

[1] 教育部 . 义务教育生物学课程标准（2022 年版）[S]. 北京 :北京师范大学出版社,2022

[2] 李明 . 微课在初中生物实验教学中的应用研究 [J]. 中学生物教学 ,2021(12):45-47.

[3] 王艳 . 基于微课的初中生物实验教学优化策略 [J]. 教育信息技术 ,2020(05):38-40.