浅谈提升初中生物学实验教学有效性的策略
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
1 问题的提出
现行北师大版义务教育教科书生物学中有许多有趣的实验。虽然初中阶段的学生求知欲和好奇心较强，尤其是对于实验，更是兴趣浓厚。但很多学校因为实验设施设备不齐全、课时数不够、实验材料不易采集等因素，导致部分生物实验未开展。实验的形式有演示实验、分组实验等，但无论是什么形式都往往流于形式。面对大班教学中，学生学得热闹，教师却并不真正了解学生掌握的情况，如学生是否通过实验达到了课标的要求等。实验教学陷入了低效甚至无效的尴尬。解决提升初中生物实验教学的有效性，就显得迫在眉睫。
2 有效教学的界定
所谓“有效教学”是指教师在通过一段时间的教学之后学生获得了具体的进步或发展，也就是说，学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。教学是否有效，并不是指教师有没有教完内容或教得认真与否，而是指学生有没有学到什么或学得好不好，如果学生学得不好，即使教师教得很辛苦、很认真，也是无效或低效的教学。教学是否有效既是教师专业水平的表现，又是学生发展的基础。
3 提升初中生物学实验教学有效性的策略
3.1 补充跨学科知识，为学生搭建认知的梯子
奥苏贝尔的认知同化理论认为，要让学生更好地学习，为学生呈现合适的材料是相当必要的，而这些材料就是先行组织，这一教学策略也被教育界人士形象地比喻为为学生搭建脚手架。
生物学隶属于科学领域，生物学与化学、物理学、地理学等有着千丝万缕的联系。在北师版初中生物教材中，往往也涉及到相关的知识，而学生往往并不具备相应的知识，因此在生物实验教学中，补充相应的跨学科知识，为学生搭建认知的脚手架，让学生通过脚手架，实现认知跨越。
例如在学习北师版七年级上册“植物细胞的吸水和失水”这一实验时，学生要正确认识到细胞吸水和失水是由细胞液浓度和外界溶液浓度差决定的。七年级的学生对于浓度比较陌生，只有到九年级学习化学后，才会有所了解，而学生是否理解浓度这一概念，是突破本实验教学的关键点。因此，在实验教学的开始，教师以一杯事先准备好的糖水为例，讲解浓度的概念，并写出浓度的公式，浓度=（溶质/溶液）×100%=[溶质/（溶质+水）]×100%，并让学生清楚清水因为溶质为零，所以浓度为零。然后再讲解在植物细胞的细胞液中，有各种各样的成分，如水、无机盐、糖类、氨基酸，溶解在水中的各种物质是溶质，溶质与水是溶液。利用浓度计算的公式，学生很快便能领会其涵义，从而为理解植物细胞吸水和失水的原理打下基础，提升实验教学的有效性。
3.2 利用同伴互助，提升小组合作效果
前苏联著名的心理学家维果斯基将最近发展区定义为：儿童独立解决问题时的实际发展水平，以及在成人指导下或与更有能力的同伴共同探讨，进行问题解决时的潜在发展水平之间的距离。他认为相近年龄儿童的学习可能处于对方的最近发展区，因此同伴的合作学习可以提高他们的认知水平。
同伴互助合作学习主要是指学生间通过相互帮助，提高合作学习的有效性。合作学习是自主学习的一种形式，当同伴合作完成一件任务时，分享到的社会交往可以起到教学指导的作用。现在教学沿用的是班级授课制，一个班往往有好几十个学生。在实验教学中，教师可以采用同伴互助，先教会一部分学生，再让这部分学生充当“小老师”的角色，去教别的学生，从而提升实验教学的有效性。
如笔者在执教北师版七年级上册“观察种子的结构”时，为学生准备了分组实验材料，大豆、玉米等，教师演示实验操作以后，学生自己动手操作。对于大豆结构，学生很容易将胚根部分误以为是胚芽，也不易区分玉米的胚芽、胚轴和胚根，因为这部分的颜色与胚乳很接近，并且很小，不易观察。实验室没有配备多媒体设备，想给学生投影展示，也是不可能的。笔者就请各小组派代表拿上本组解剖好的大豆和玉米种子来到讲台，教师指导学生区分上述结构，再让学生回到本小组中，充当“小老师”的角色，带领其他组员正确认识种子的结构。如果组员较多的话，组员还可以再“教”组员，从而突破教学难点。
通过同伴互助的形式，发动集体的智慧和力量，教师则可以腾出更多的时间和精力，辅导学力不足的学生或有疑问的学生，促进全班同学整体向前发展，从而提升了实验教学的有效性，体现了课标倡导的面向全体学生的课程理念。
3.3 通过实际操作，解决认知难题
教育家陶行知先生十分看重“做中学”，主张学生在实际的操作中，学习知识，即让学生学得直接经验。而当下的教学，传授间接经验居多，直接经验较少。教师在初中生物实验教学中，运用陶行知的“做中学”的教学理念，让学生通过自己亲自动手操作，从而掌握实验的操作要领，学到相关知识。
北师大版七年级上册有一个“练习使用显微镜”的实验，在学生认识了显微镜的结构，初步学会了使用显微镜后，针对讨论题：假如看到的图像在视野的左下方，如何移动装片才能使其移至视野中央？很多学生会直接回答将装片往右上方移动，正好与正确答案相反。如何才能让学生理解呢？教师可马上让学生动手操作，学生很快便能得出正确答案。并进一步引导学生思考：原来显微镜成的是倒像，看到的图像在视野左下方，说明装片偏右下方，所以应将装片向左上方移动，才能使看到的图像位于视野的中央。
由此可见，实际操作可以让学生突破认知障碍，解决教学难点，比空洞的讲授有效得多。
3.4 通过自编口诀，熟记操作要领
基于过去接受学习过多，发现学习偏少，课标极力提倡探究性学习（发现学习）。提倡探究性学习并不代表否认接受学习，正如奥苏贝尔所说“发现学习不一定是有意义的，接受学习不一定是无意义的”。在当前的教育体制下，适当的接受学习必不可少！ 平常教学中，很多实验的操作步骤往往比较繁琐，如果让学生看了教师的演示以后，学生直接操作，往往会出现“看的时候什么都懂，做得时候什么都不会”的现象。如何让学生能独立规范地操作，自编口诀，不失为一种简单可行的办法。
北师大版七年级上册“练习使用显微镜”的实验中，显微镜使用的具体操作细致，很多学生往往是拿着显微镜就随意地操作，根本不管之前教师是如何演示的、教材上是如何讲述的。为了解决这个问题，教师在演示的同时，引导学生阅读教材，同时将具体的操作步骤归纳为简单易记的口诀，从而降低学习的难度，引导学生规范操作。“对光”这一步骤，归纳为“转转物，遮大圈，左反光，呈雪白”，即“转动转换器，使低倍物镜对准通光孔；调节遮光器，使最大光圈对准通光孔；左眼注视目镜，双手转动反光镜，直到视野中呈现雪白”；“观察”这一步骤，归纳为“侧粗降，左粗升，左细清”，即“侧面注视镜筒，双手转动粗准焦螺旋，使镜筒下降；左眼注视目镜，双手转动粗准焦螺旋，使镜筒上升；左眼注视目镜，双手转动细准焦螺旋，使物像清晰”。同时引导学生思考：“为什么要先使镜筒下降？这一步是否可以省略？”
在初中生物实验教学中，教师自编口诀，引导学生学会初步的归纳和总结，将繁琐的知识简洁化，在提升初中生物实验教学有效性的同时，促进学生的学习。
3.5 利用多媒体辅助，让抽象内容直观化
大量心理学研究证明，人的认识往往是由感性认识再上升到理性认识。七年级是学生进入初中的第一个年级，学生的思维正处于由形象思维向抽象思维过渡的阶段。教材中有的实验的内容比较抽象，学生又缺乏相应的实际生活经验。如果直接让学生进行实验，效果会大打折扣。教师可利用多媒体课件，呈现相应的图片或动画，投影展示实物等，让抽象难懂的内容更加直观易懂。
据调查，很多学生学过北师大版七年级下册“观察心脏”后，会误以为心脏的左右心房、心室是相通的，血液可直接由左边流向右边。教学中，教师在讲解心脏的组成时，可用PPT或投影将心脏的剖面模式图呈现在大屏幕上，并提出问题：（1） 同侧的心房和心室是相通吗？（2） 心脏的左右两侧相通吗？以此引发学生的观察和思考，学生会仔细观察，得出正确的结论。教师继续追问，“心脏内的血液流动方向是怎样的？”学生可通过观察教材中箭头的方向推测血液流动的方向。在学生形成正确认识的基础上，教师再用多媒体播放血液在心脏内流动的动画，让抽象变得直观，从而突破教学难点，让学生形成科学的概念。
在实验教学中，教师精准地把握学情，科学地设置教学环节，为学生搭建认知的梯子，提出适切的问题，通过多媒体辅助教学等，有利于提升实验教学的有效性。
4 结束语
实验教学是初中生物教学的重要组成部分，在教学中，教师可通过补充跨学科知识，为学生搭建认知的梯子；利用同伴互助，提升小组合作效果；通过实际操作，解决认知难题；通过自编口诀，熟记操作要领；利用多媒体辅助，让抽象内容直观化等教学策略，提升实验教学的有效性，促进学生发展。
需要说明的是，教学策略的选用并非一成不变，教师可视具体情况，如学习情况、教学内容、教学设备等而定。同时每种教学策略并非一定单独使用，有时可灵活组合，只要能提升初中生物实验教学的有效性，促进学生发展的均可。
