實驗是科學(xué)研究的重要組成部分，也是驗證科學(xué)理論與規(guī)律的主要方式，任何一種科學(xué)猜想在被提出后，都需要經(jīng)歷無數(shù)次成功的實驗才能得到驗證，而這無數(shù)次成功的實驗是支撐這一猜想后續(xù)研究的重要參考和關(guān)鍵依據(jù)。從教育角度出發(fā)，學(xué)生對抽象科學(xué)知識的理解也可以通過開展實驗教學(xué)來解決。教師既可以選擇開展演示實驗來引導(dǎo)學(xué)生觀察科學(xué)現(xiàn)象，也可以選擇開展動手實驗來引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷實驗過程，綜合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)規(guī)律來看，在實驗中的觀察和體驗往往能為學(xué)生留下更深刻的知識印象。本文對項目化學(xué)習(xí)下的初中生物實驗教學(xué)的路徑進(jìn)行了探究。

一、初中生物實驗教學(xué)的開展現(xiàn)狀

新時代的教育圍繞著學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)展開。核心素養(yǎng)既是教育的關(guān)鍵詞，又是每個學(xué)生都應(yīng)具備或形成的素養(yǎng)和能力。自然科學(xué)各分支學(xué)科的核心素養(yǎng)明確提到了科學(xué)探究與實驗，所以實驗教學(xué)在中小學(xué)階段收獲了越來越多的關(guān)注和重視，被規(guī)劃進(jìn)了中小學(xué)科學(xué)及各科學(xué)分支學(xué)科的課堂教學(xué)中。但綜合實踐來看，初中生物課堂上實驗教學(xué)的開展仍然存在著一些問題，主要有兩個方面，一個指向?qū)W校設(shè)備設(shè)施的建設(shè)，另一個指向教師對教學(xué)的理解。

（一）部分學(xué)校的實驗設(shè)備不全或老化

科學(xué)實驗需要用到專業(yè)的實驗設(shè)備和專門的實驗材料，還需要在專門的實驗室里開展，即實驗教學(xué)的有效開展與否，在很大程度上要看學(xué)校提供的硬件是否能滿足要求，尤其是那些相對復(fù)雜的實驗。因此，初中生物實驗教學(xué)效果達(dá)不到理想的一個關(guān)鍵原因就是學(xué)校的硬件條件達(dá)不到要求，部分學(xué)校的實驗設(shè)備存在著不全或者損壞、老化的問題，一堂實驗課真正能操作實驗的學(xué)生相對較少，而沒能操作的學(xué)生就很難沉浸到學(xué)習(xí)中。

（二）部分教師的教學(xué)理解落后或失衡

1.對實驗教學(xué)形式的設(shè)計太單一

在實驗教學(xué)中，實驗是教學(xué)的內(nèi)容主體，教師需要將實驗貫通教學(xué)始終，但卻不能只用實驗的方式來推進(jìn)教學(xué)。圍繞著既定的實驗，教師可以設(shè)計形式不一的教學(xué)活動，用以引導(dǎo)學(xué)生的深入探究和多元思考。但在初中生物課堂上的實驗教學(xué)卻常因為教師對教學(xué)的理解落后而顯得形式單一。部分教師沒有及時更新自己的教學(xué)理念，在開展實驗教學(xué)活動時鮮少依據(jù)學(xué)生的實際反饋來調(diào)整教學(xué)活動，難以達(dá)成理想的教學(xué)效果。

2.對實驗教學(xué)時間的安排不合理

生物這類學(xué)科的教學(xué)主要由兩個部分構(gòu)成，即理論教學(xué)和實驗教學(xué)。理論教學(xué)是指對教材中提及的科學(xué)知識的分析和講解；實驗教學(xué)是指基于演示實驗或動手實驗的探究實踐，前者重知識建構(gòu)，后者重認(rèn)知建構(gòu)和能力鍛煉。從培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的角度出發(fā)，理論教學(xué)與實驗教學(xué)的科學(xué)搭配是達(dá)到最理想教學(xué)育人效果的關(guān)鍵。但綜合初中生物課堂上的實驗教學(xué)實踐來看，還有相當(dāng)一部分教師存在著教學(xué)理解失衡，導(dǎo)致了實驗教學(xué)時間安排不合理。

二、初中生物實驗教學(xué)中常見的項目化學(xué)習(xí)類型

項目化學(xué)習(xí)是契合新課標(biāo)的一種學(xué)習(xí)模式，以項目為載體，學(xué)生為主題，由學(xué)生小組主導(dǎo)開展和推進(jìn)，注重學(xué)生主觀能動的體現(xiàn)，也注重學(xué)生真實的感知體驗。項目化學(xué)習(xí)既能為學(xué)生提供更大的探究空間和更多的探究機(jī)會，又能幫助學(xué)生更快速和更高質(zhì)地完成對課程知識的理解、積累和遷移，所以開展項目化學(xué)習(xí)成為教師在教學(xué)實踐中的第一選擇。綜合生物實驗教學(xué)的特征和需求來看，初中生物實驗教學(xué)中常見的項目化學(xué)習(xí)活動就包含模擬式、建構(gòu)式、問題式、數(shù)字式的四種類型。

（一）模擬式項目化學(xué)習(xí)

立足實驗教學(xué)的模擬式項目化學(xué)習(xí)建立在對實驗環(huán)境的模擬上，學(xué)生需要綜合具體實驗的需要來建造一組存在對照關(guān)系的實驗?zāi)M環(huán)境。例如，在通過實驗探究“雨對種子萌芽的影響”時，學(xué)生需要以雨為變量，模擬出兩到三個不同的實驗環(huán)境，一個環(huán)境中有雨，另一個環(huán)境中無雨；或者一個環(huán)境中雨量稀少，一個環(huán)境中雨量適中，另一個環(huán)境中雨量偏大；還可以是一個環(huán)境中下正常的雨，一個環(huán)境中下酸雨，通過模擬來突出實驗結(jié)果的差異。

（二）建構(gòu)式項目化學(xué)習(xí)

立足實驗教學(xué)的建構(gòu)式項目化學(xué)習(xí)注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，教師需要借助建構(gòu)式的項目化學(xué)習(xí)活動來引導(dǎo)學(xué)生對重難點知識或核心問題的探究，或教師需要利用項目化學(xué)習(xí)活動來引導(dǎo)學(xué)生對實驗相關(guān)的生物知識的建構(gòu)。例如，在通過做實驗的方式引導(dǎo)學(xué)生探究“植物的光合作用”時，教師就要串聯(lián)一系列關(guān)聯(lián)的小實驗，包括觀察性實驗“綠葉植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察”“綠葉植物細(xì)胞中葉綠體的觀察”和驗證性實驗“綠葉在光下產(chǎn)生氧氣”。

（三）問題式項目化學(xué)習(xí)

立足實驗教學(xué)的問題式項目化學(xué)習(xí)是建構(gòu)在問題之上的項目式學(xué)習(xí)活動，由問題統(tǒng)領(lǐng)，以問題為主體，還能用問題來驅(qū)動學(xué)生的實驗操作和觀察探究。綜合學(xué)生認(rèn)知與思維發(fā)展的規(guī)律來看，合理的提問和科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生提問是對學(xué)生實驗成功率的一種保障。教師可以用問題來引導(dǎo)學(xué)生下一步的實驗探究或?qū)嶒灢僮?，而不管是教師提前設(shè)定好的問題，還是學(xué)生基于實驗中的操作生成的問題，都能驅(qū)動學(xué)生在實驗中進(jìn)一步探究科學(xué)。

（四）數(shù)字式項目化學(xué)習(xí)

立足實驗教學(xué)的數(shù)字式項目化學(xué)習(xí)是最能體現(xiàn)信息時代教育特征的項目式學(xué)習(xí)活動。在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，科技在經(jīng)濟(jì)的帶動下持續(xù)更迭進(jìn)步的時代，各個行業(yè)和領(lǐng)域都深入推進(jìn)信息化、數(shù)字化和智能化的改革。許多先進(jìn)的信息技術(shù)和信息設(shè)備都被引入課堂，多媒體、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等成為教學(xué)的重要輔助。在這些科技的賦能下，課堂上的實驗教學(xué)迎來了新發(fā)展，教師可以借助信息技術(shù)和設(shè)備來彌補學(xué)校實驗硬件的不足，為學(xué)生的項目化實驗探究帶來新的活力。

三、項目化學(xué)習(xí)下初中生物學(xué)實驗教學(xué)的開展路徑

受主觀或客觀因素的影響，初中生物課堂上的實驗教學(xué)并沒有取得十分理想的教學(xué)效果，雖然大部分教師都有意識地在理論教學(xué)的間隙穿插了實驗教學(xué)，但要么因為學(xué)校沒有充足的條件支撐所有學(xué)生親自動手實驗；要么因為教學(xué)時間的安排過于緊湊而無法開展動手實驗；要么因為教師將實驗教學(xué)片面理解成課堂上的演示實驗。學(xué)生未能在實驗教學(xué)中充分展現(xiàn)出自己的主觀能動性，也沒能在親自動手操作實驗中積累足夠的認(rèn)知和經(jīng)驗。基于此，初中生物教師在項目化學(xué)習(xí)的框架下開展實驗教學(xué)時，要立足生本原則，在引導(dǎo)學(xué)生自主實驗、自主探究的目標(biāo)下，從科學(xué)定位項目化學(xué)習(xí)主題開始，逐步完成對項目化學(xué)習(xí)目標(biāo)的科學(xué)定位和項目化學(xué)習(xí)探究、評價的科學(xué)組織，以建構(gòu)更完整的項目化實驗教學(xué)體系，助推實驗教學(xué)的有效開展。

（一）立足教材，聯(lián)系生活，科學(xué)定位項目化學(xué)習(xí)主題

對項目化學(xué)習(xí)活動的設(shè)計需要從定位主題開始。為了有效開展實驗教學(xué)，項目化學(xué)習(xí)設(shè)計可以從篩選實驗開始，項目框架下的實驗教學(xué)需要圍繞某個實驗或某些關(guān)聯(lián)的實驗展開，且這些實驗應(yīng)與教材中的知識緊密關(guān)聯(lián)。所以，教師就要先以教材為立足點，聯(lián)系與該實驗關(guān)聯(lián)的生活現(xiàn)象或事物來定位項目化學(xué)習(xí)的主題。

以五四制魯教版初中生物六年級上冊第二單元第一章第一節(jié)“植物細(xì)胞”的教學(xué)為例，生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象與生命活動規(guī)律的科學(xué)，而細(xì)胞就是構(gòu)成生命的基本單位，所以學(xué)生對生物的學(xué)習(xí)需要從細(xì)胞開始，植物細(xì)胞是生活中最容易提取到的細(xì)胞。在植物細(xì)胞相關(guān)的知識中，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)是最基礎(chǔ)、最重要的一部分內(nèi)容，也是最適合進(jìn)行觀察實驗的教學(xué)內(nèi)容。所以，在項目化學(xué)習(xí)下開展實驗教學(xué)時，教師可以圍繞“觀察植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”的實驗來設(shè)計項目化學(xué)習(xí)活動，并將項目化學(xué)習(xí)的主題設(shè)置為“對植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察和探究”，用以引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗和開展實驗。相對其他教學(xué)模式，項目化學(xué)習(xí)尤其尊重學(xué)生的主體地位和主體價值，教師需要將項目探究的主導(dǎo)權(quán)完全交給學(xué)生，讓學(xué)生主導(dǎo)項目式的實驗設(shè)計和操作。綜合教材與生活的主題定位是對學(xué)生的一種指導(dǎo)和對實驗的一種保障，能提升項目式實驗探究的成功率和有效性。

（二）立足學(xué)情，著眼發(fā)展，科學(xué)定位項目化學(xué)習(xí)目標(biāo)

規(guī)劃教學(xué)目標(biāo)是設(shè)計項目化學(xué)習(xí)活動的第二步，如果主題在項目化探究中起到的是統(tǒng)領(lǐng)作用，那么目標(biāo)在項目化探究中起到的就是導(dǎo)向和驅(qū)動作用?？茖W(xué)的目標(biāo)定位不僅能為學(xué)生的項目探究指引正確方向，還能為學(xué)生提供源源不斷的驅(qū)動力量。對此，教師要以學(xué)情為立足點，以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為追求，完成對項目化學(xué)習(xí)目標(biāo)的科學(xué)定位。

以五四制魯教版初中生物六年級上冊第二單元第一章第二節(jié)“動物細(xì)胞”的教學(xué)為例，對動物細(xì)胞的探究也要建立在觀察性實驗上?！坝^察人的口腔上皮細(xì)胞”是初中生物學(xué)科中一個十分重要的實驗，學(xué)生需要先取用自己的口腔上皮細(xì)胞來制作一個臨時裝片，再通過顯微鏡來放大臨時裝片中的人類口腔上皮細(xì)胞，以觀察其結(jié)構(gòu)和繪制結(jié)構(gòu)簡圖。在圍繞“觀察人的口腔上皮細(xì)胞”的實驗開展項目化學(xué)習(xí)活動時，教師要立足學(xué)生對于科學(xué)探究和生物實驗的理解，結(jié)合其既有的知識、能力以及期望獲得的知識和能力，來定位項目化學(xué)習(xí)的目標(biāo)，如“綜合生物觀察實驗的基本步驟來完成對這一觀察性實驗的整體設(shè)計；結(jié)合實驗中的觀察來繪制人類口腔上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)；以人類口腔上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)為參考推測動物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)；對比植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)來說明動物細(xì)胞的特性”。在項目化學(xué)習(xí)的視角下，教師對學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計需要體現(xiàn)多元性，以便能引導(dǎo)學(xué)生在項目中深入探究與發(fā)散思考。

（三）立足實踐，突出體驗，科學(xué)組織項目化學(xué)習(xí)探究

實驗教學(xué)是具備實踐性的教學(xué)活動，項目化學(xué)習(xí)是能體現(xiàn)生本性的教學(xué)活動。所以，項目化學(xué)習(xí)下的生物教學(xué)應(yīng)兼具實踐性和生本性，即注重引導(dǎo)學(xué)生的實踐和關(guān)注學(xué)生的體驗，讓感知和體驗成為學(xué)生學(xué)習(xí)的輔助。在這樣的需求下，教師就應(yīng)以實踐為立足點，以引導(dǎo)學(xué)生的體驗為落腳點，科學(xué)組織項目化的學(xué)習(xí)探究。

以五四制魯教版初中生物六年級上冊第二單元第二章第三節(jié)“植物體的結(jié)構(gòu)層次”的教學(xué)為例，這一節(jié)中包含一個觀察性實驗，即“觀察番茄果實中的幾種組織”。教師需要引導(dǎo)學(xué)生分別制作番茄表皮、番茄果肉和番茄筋絡(luò)的臨時裝片，并利用顯微鏡完成對三種臨時裝片的對比式觀察。在項目化學(xué)習(xí)視角下，教師可以設(shè)計一個以“以番茄為對象探究植物體結(jié)構(gòu)層次”的實驗項目，以引導(dǎo)學(xué)生對番茄果實中三種組織的觀察和認(rèn)識。在立足實踐、突出體驗的項目探究中，教師可以先向?qū)W生提出思考問題“為什么要分別選用番茄的表皮、果肉和筋絡(luò)來作為觀察對象”，用問題引導(dǎo)學(xué)生對實驗?zāi)康牡乃伎?，或者可以向?qū)W生提出思考問題“在制作三種臨時裝片時應(yīng)當(dāng)如何取用實驗材料”，同樣用問題來引導(dǎo)學(xué)生對實驗步驟的思考。這種方式能提升學(xué)生對實驗的參與度，從而提升學(xué)生在項目探究中的體驗感和成就感。

（四）立足過程，展示成果，科學(xué)組織項目化學(xué)習(xí)評價

評價是教學(xué)活動的基本構(gòu)成之一，通常在教學(xué)活動的收尾階段進(jìn)行，能起到總結(jié)教學(xué)收獲和引導(dǎo)學(xué)生反思的作用，有時也會在教學(xué)活動的準(zhǔn)備階段和實踐階段進(jìn)行，用以指導(dǎo)后續(xù)教學(xué)實踐的調(diào)整。在項目化學(xué)習(xí)活動中，評價前還有一個展示項目成果的環(huán)節(jié)。在項目化學(xué)習(xí)下開展實驗教學(xué)時，教師還要立足過程，基于成果的展示來科學(xué)組織評價。

以圍繞“觀察番茄果實中的幾種組織”這一實驗設(shè)計的項目化學(xué)習(xí)活動為例，這一實驗是學(xué)生對植物體結(jié)構(gòu)層次的探究，對以薄壁組織為主的番茄果實的觀察就能幫助學(xué)生了解植物的薄壁組織。除這一實驗外，教師也可以引導(dǎo)學(xué)生對植物根、莖、葉、果實、種子和其他主要組織的觀察，各學(xué)生小組也可以從植物的保護(hù)組織、輸導(dǎo)組織和機(jī)械組織中自選一種，參考對番茄果實的觀察來設(shè)計其他類型的觀察實驗，以進(jìn)一步了解植物的結(jié)構(gòu)層次。讓學(xué)生自選項目探究對象、設(shè)計項目探究計劃和開展項目探究實踐后，教師要為學(xué)生的自主探究搭建好展示舞臺，在評價項目化學(xué)習(xí)活動的完成質(zhì)量前，先讓各學(xué)生小組選派代表來展示自己小組的項目成果，內(nèi)容包括對項目的設(shè)計、實踐、思考和最終得出的結(jié)論，等到所有學(xué)生小組都完成對項目成果的展示后，教師才可以綜合學(xué)生在探究過程中的表現(xiàn)和最終提交的成果來評價項目化學(xué)習(xí)活動的質(zhì)量。

四、結(jié)語

綜上所述，實驗教學(xué)在初中生物課程教學(xué)體系中的地位十分重要，但因為學(xué)校的硬件建設(shè)不完備或教師的教學(xué)理解不全面，在實踐中難以達(dá)成更理想的教學(xué)效果。教師需要更積極地將項目化學(xué)習(xí)等新的教學(xué)模式引入課堂，通過開展模擬式項目化學(xué)習(xí)、建構(gòu)式項目化學(xué)習(xí)、問題式項目化學(xué)習(xí)或數(shù)字式項目化學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生的實驗操作和實驗探究。從結(jié)果上看，用科學(xué)實驗做主體開展項目化學(xué)習(xí)有助于實驗教學(xué)的有效開展，學(xué)生在實驗中的主觀能動性能得到更多的保障，認(rèn)知積累和經(jīng)驗積累也能實現(xiàn)提質(zhì)和提速。所以，初中生物教師應(yīng)立足教材、學(xué)情、實踐和過程，聯(lián)系生活定位主題、著眼發(fā)展定位目標(biāo)、基于體驗組織探究以及綜合成果展示來組織評價。