文/ 深圳市南山區(qū)赤灣學校 秦 麗

2019 年教育部發(fā)布《關于加強和改進中小學實驗教學的意見》，明確指出實驗教學是國家課程方案和課程標準規(guī)定的重要教學內容，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑。實驗是自然科學教育最高價值追求的途徑，也是學生核心素養(yǎng)發(fā)展的有效路徑。下面通過問卷調研了解當前初中生物學實驗教學現狀和學科素養(yǎng)培養(yǎng)現狀；聚焦問題，查閱文獻，梳理檢驗基于學科素養(yǎng)發(fā)展的生物學實驗教學策略；通過實驗教學課堂結構圖譜構建、特色探究課程開發(fā)與實施、實驗教學指導與優(yōu)化策略實踐與檢驗等方式進行了一系列實踐探索。

一、基于學科素養(yǎng)的實驗教學整體思路

1.“1+X”——突破教材知識的邊界。 生物學的研究對象多與人或人們生產生活密切相關，我們的實驗課堂不應局限于課本知識，而是要將科普、生產生活常識與實踐加以融會貫通，著眼學生學科素養(yǎng)發(fā)展。例如，學習“心臟”時，我們可與學生開啟談“心”之旅，解讀心臟，解析新冠肺炎治療過程，體驗“解讀自身、習得知識、學會生活”的學習，突破知識邊界，聚焦學科價值。

2.因地制宜——突破課堂時空邊界。 因人創(chuàng)變，因地制宜，生物學的學習不應該只發(fā)生在課堂里，而應融入生活各個角落。我們開創(chuàng)無土栽培自組織管理區(qū)、植物標本柜、創(chuàng)客實踐、化學解密等，帶領學生開展課題研究，編著植物鑒賞集，組織科普知識閱讀讀書會分享等多種學習體驗，融創(chuàng)式課堂踐行大實驗觀，讓學習活動可以隨時隨地發(fā)生。

3.回歸生活—突破教與學的邊界。 生物學實驗教學的本質是引導學生習得知識，養(yǎng)成理性思維習慣，形成積極的科學態(tài)度，發(fā)展終生學習能力。制作米酒、酸奶、發(fā)豆芽……我們努力讓實驗活動化身為一次次精彩的生產生活體驗活動。在活動中培養(yǎng)能力，促思維提升。

4.山光水色——天地即課堂。 生物學的學習不僅是讀書本，更是讀自然，讀生活。我們將實驗場延伸至學校周邊，山光水色、鳥語花香皆為我所用，天地即課堂。我們在無邊界學習理念引領下，利用小南山資源，因地制宜地開發(fā)了校本課程，破壁融合，從而使學生的學習真正成為一種關乎知識世界、生活世界和個體經驗情感世界的整體性體驗式學習。

二、聚焦問題：問卷調研，深入剖析

據調研，我市教師隊伍年齡構成上，相對比較年輕。教師跨年級、帶多個班的現象比較多，有近半數的老師需要自行準備實驗，教學任務還是相對比較重的。在實驗課教學中，過半數的教師認為最大的困難在于教學時間的安排；其次則是實驗材料的準備。經調研，實驗教學的問題多聚焦在如何優(yōu)化實驗教學環(huán)節(jié)，提高實驗教學效率，從而緩解因課時等問題而縮減實驗課；如何根據學生和當地的實際情況，做好長期規(guī)劃，儲備實驗材料、優(yōu)化實驗裝置與過程，增強實驗的適切性、連續(xù)性和實驗效果；如何在實驗課中有效發(fā)展學生的核心素。

三、凝練方法：策略梳理，科學實踐

1.優(yōu)化實驗體系，提升實驗質效。（1）操作技能實驗：規(guī)范操作，合作共促。例如顯微鏡使用、臨時裝片的制作等，通常教師演示，學生不一定看得清?？刹捎梦⒄n制作、信息化手段輔助、組內師徒結對、競賽等方式，幫助學生提高實驗效率。（2）探究實驗：問題驅動，科學探究。（3）拓展實驗：創(chuàng)設情境，理性思辨。拓展類實驗很多學生望而卻步，可以通過情境創(chuàng)設、問題聚焦、組間PK、表演秀等方式，激發(fā)學生積極性，并在理性思辨中，完善方案，開展實踐。

2.整合教材實驗，融創(chuàng)賦能。如果因為實驗數量多，操作難加之課時安排緊，可以遵循大單元教學思想，整合優(yōu)化實驗，提高效率。比如，練習使用顯微鏡，制作并觀察植物臨時裝片和觀察人口腔上皮細胞，觀察人體的基本組織這四個實驗可以進行有機整合，每個課時各有側重。這既可以練習顯微鏡的使用又能對觀察到的動物細胞和植物細胞，動物組織和植物組織進行比較，直觀辨別異同。

3.充分準備實驗，落實教學細節(jié)。 教師提前做實驗，發(fā)現真實問題。例如，在“觀察草履蟲實驗”中，因草履蟲本身運動快，加之實驗中給予刺激更難取到草履蟲，所以通常實驗中因找草履蟲會浪費很多時間。因草履蟲具有驅“負極”的特性，通過電極裝置對草履蟲進行富集，用膠水溶液代替棉花纖維一方面降低草履蟲的運動速度，另一方面膠水透明溶液可以避免棉花纖維對顯微鏡透光性的影響。

4. 細化實驗過程， 規(guī)范實驗操作。合理分組，明確分工，必要時請小組展示分工安排。實驗過程中的關鍵步驟和注意事項，還可以配以老師準備實驗時的圖片展示，便于學習迅速理解和接受。實驗過程中要做到目標明確，指令清晰。操作過程可以通過同屏展示等技術及時評價、反饋。

5.優(yōu)化實驗技術，提升實驗教學實效。有些實驗，學生動手操作的同時，配以多媒體輔助分析，有助于學生深度思考實驗，并尋找實驗創(chuàng)新突破的切入點。例如，NOBOOK虛擬實驗平臺可用于實驗前的前置學習或實驗后的復習鞏固。

6.開發(fā)自制教具，推進實驗創(chuàng)新。在日常的實驗教學中，教師可以嘗試與學生一起開發(fā)自制教具、改進實驗裝置。例如，組織學生以手繪圖+ 燈帶條的方式，制作人體消化、呼吸、循環(huán)系統的教具模型，方便學生直觀感受。通過材料或實驗裝置的改進，在達到實驗效果事半功倍的同時，通常能激發(fā)學生的實驗創(chuàng)新意識，構建師生協作共同體。

7.完善評價機制，賦能實驗教學。通過完善評價機制，建立實驗考核或評價標準，有利于學生在實驗中明確實驗目的，指導實驗操作。評價主體多元化，使評價有梯度。同時立足“712”評價模式，完善學科綜合評價方案，組織特色學科評價活動，如課前一講、每日一言、我是小老師等活動，在活動中實現學生潛能發(fā)掘和學科多元評價。同時，通過學習過程調控、模型制作、生活實踐活動等多種形式的評價，指向生命觀念養(yǎng)成、理性思維發(fā)展、科學探究能力提升和社會責任擔當養(yǎng)成。

四、破壁引領：融創(chuàng)課堂，素養(yǎng)為先

針對不同實驗課課型研究，突破原有教材和課堂束縛，融入生活情境、信息技術等多種手段，梳理了基于學生學科素養(yǎng)發(fā)展的初中生物學實驗課課堂結構圖譜基本式，探索基于“情境化—問題化—思維發(fā)展—素養(yǎng)提升”的實驗教學路徑。

五、因地制宜：課程開發(fā)，共享共建

1.立足地域資源，構建融創(chuàng)型實驗教學活動。生物學的學科價值在于引導學生習得知識，養(yǎng)成理性思維習慣，形成積極的科學態(tài)度，發(fā)展終生學習能力。本文結合我校周邊資源和學生基本情況，開啟了“校園周邊植物探索”的共享共建之旅。該課程立足本地資源，突破學科地域邊界，突破課堂限制，以社團、興趣小組、微課程、MOOC 課程等多種方式開展，從理論到實踐，又從實踐回歸理論，探索了基于實驗教學的課程開發(fā)與實施之路，為一線教師的理化生實驗教學提供了新思路。

2.借助信息技術，賦能創(chuàng)新型實驗教學活動。 古人云“：不謀萬世者，不足謀一時；不謀全局者，不足謀一域?！毙乱淮畔⒓夹g正在重新定義人類的知識和能力價值，未來的教育將以信息技術為支撐，開啟智慧教育的新階段?；诖?，筆者開發(fā)了《生物學教與學實用工具導覽》課程，依托信息技術，將學科工具引入實驗教學，開啟了學科技術支持下的教與學方式變革嘗試，探索適應未來教育發(fā)展，實現未來學習者培養(yǎng)的有效路徑。

3.開發(fā)趣味社團活動課，將實驗融入日常生活。 著眼學生發(fā)展需求，開發(fā)學科相關社團活動課，打通學科與生活的壁壘，將實驗融入日常生活，學科素養(yǎng)的養(yǎng)成活動隨時進行。

六、賦能未來：科學管理，智慧評價

1.常規(guī)教學與個性化實驗相結合。通過興趣小組、開放實驗室、項目研究、展示交流等方式，充分利用時間與空間，推動學生規(guī)范實驗、自主實驗、個性化實驗的開展。

2.舉辦實驗類活動，激發(fā)學生興趣。通過顯微攝影展，模型識別比賽，顯微鏡操作比賽，植物解剖學照片展，小論文墻報展等合理規(guī)劃每學期賽事，持續(xù)提升學生實驗興趣；與創(chuàng)客室、手工坊等校內機構聯合開展跨學科實踐活動、積極搭建平臺“，請進走出”，開闊學生視野。

3.培養(yǎng)社會責任擔當，鍛煉實驗室義工。設置實驗室義工崗位，讓熱愛學科的學生有更多的機會接觸實驗室，同時也為實驗室的維護做服務。同時培養(yǎng)他們的服務意識和責任擔當。

4.建構綜合評價體系，實驗教學與日常學習有機融合。 教師可以嘗試建構學科全方位的綜合展示評價方案，通過模型制作、實驗探究、方案設計等方式，將實驗活動融入其中，讓學生自覺地將實驗活動融入日常學習活動中來，從而提升實驗教學實效。

七、思考與展望

未來教育是與技術高度融合的、高度開放的教育，學科的學習也應當是開放、包容、融入生活的學習。生物學的學習不僅是讀書本，更是讀自然，讀生活。通過學科技術的支持和生活資源的融入，我們可以將知識延伸至課堂之外，山光水色、鳥語花香皆為我所用，天地即課堂，生活即教育。

“采菊東籬下，悠然見南山?！碑攲W生身處全新的學習情境中，自然美，環(huán)境情，人與自然的和諧發(fā)展，它就不再只是停留在書本里的文字，而成為內化于心的情感。學科觀念、科學探究、科學思維和社會責任，理化生學科的核心育人價值便得以充分彰顯。