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信息技术赋能初中生物实验教学的创新路径探索

吴代玲
  
河北广播电视报·时代论坛
2025年34期
三原县东郊中学

摘要:初中生物实验教学当前存在传统模式固化、资源不足、安全性受限、学生参与度低及评价滞后等问题。传统模式以“教师演示 + 学生模仿”为主,重结果轻过程。针对这些问题,可依托信息技术从课前、课中、课后构建创新路径,课前用虚拟实验预习与创设情境,课中优化操作与互动,课后完善拓展与评价,以提升教学质量,培养学生科学思维与创新能力。

关键词:初中生物实验教学;传统教学模式;信息技术;教学创新

引言

生物实验是初中生物教学的重要组成部分,对培养学生科学素养意义重大。然而,当前初中生物实验教学面临诸多挑战,传统教学模式难以激发学生兴趣,实验资源分配不均、安全隐患等问题也制约教学发展。随着信息技术的飞速发展,其在教育领域的应用为解决这些问题提供了可能。因此,深入分析初中生物实验教学现状与问题,探索信息技术赋能的创新路径,具有重要的现实意义与研究价值。

一、当前初中生物实验教学的现状与问题

(一)传统初中生物实验教学模式分析

传统初中生物实验教学多采用“教师演示 + 学生模仿”的单一模式,教学流程固化为“讲解原理—示范操作—学生重复—验证结果”。教师占据课堂主导地位,学生被动跟随步骤完成实验,缺乏自主探究的空间。这种模式重结果轻过程,过度强调实验的标准化和成功率,忽视了学生科学思维与创新能力的培养,难以激发学生对生物实验的兴趣,导致实验教学沦为理论知识的辅助手段,未能充分发挥实验教学的育人价值。

(二)初中生物实验教学面临的困境

1.实验资源不足与分配不均问题

实验资源短缺是多数初中的共性问题。部分学校基础实验设备缺乏,如显微镜、培养皿数量不足,无法满足分组实验需求;试剂药品短缺、老化,影响实验效果。此外,资源分配存在地域差异,城乡学校差距大,农村学校实验资源匮乏,优质资源集中于城市重点学校,损害教育公平,制约生物实验教学质量提升。

2.实验安全性与操作难度限制

生物实验含微生物培养、化学试剂使用等,有安全隐患。部分学校怕学生操作失误致安全事故,减少酸碱滴定、微生物接种等危险实验项目。此外,部分实验操作流程复杂、精度要求高,学生难快速掌握,教师为防实验失败,常简化步骤或直接演示结果,限制学生动手能力锻炼。

3.学生参与度与个性化学习缺失

传统实验教学中,学生多被动执行,实验方案由教师预设,学生缺乏自主设计与选择权,导致参与积极性不高。而且,教学采用“一刀切”模式,忽视学生个体差异,无法满足不同层次学生的学习需求。基础薄弱的学生可能跟不上节奏而放弃,能力较强的学生则因缺乏挑战而失去兴趣,难以实现个性化发展。

4.实验过程记录与评价滞后

当前生物实验教学评价多以实验报告和最终结果为核心,忽视对实验过程的动态监测与评价,难以全面考量学生操作规范性、探究思路、合作能力等,致评价结果片面。此外,实验

记录依赖纸质表格,形式单一,缺乏实时性和互动性,教师难以及时发现并指导学生实验问题,影响教学效果提升。

二、信息技术赋能初中生物实验教学的创新路径构建

(一)课前:依托信息技术开展实验预习与情境创设

课前借助虚拟实验平台与沉浸式技术,为实验教学奠定基础。教师可引入 PhET 仿真实验等优质资源,让学生在虚拟环境中模拟显微镜使用、试剂配比等操作,提前熟悉实验步骤,降低课中操作失误率。同时,利用 3D 动画、VR 技术还原抽象生物现象,比如动态展示植物细胞分裂过程、微生物培养的微观变化,将抽象知识转化为直观体验,有效激发学生的探究兴趣,帮助学生建立初步的实验认知。

(二)课中:借助信息技术优化实验操作与互动

课中通过信息技术提升实验操作规范性与课堂互动效率。利用智能实验终端实时投屏功能,将教师的规范操作细节清晰展示在屏幕上,方便学生对照学习,及时纠正错误动作;借助AR 技术在实验器具上叠加提示信息,如标注试剂滴加顺序、实验时长提醒等,进一步提升操作准确性 [1]。此外,搭建线上互动平台,支持学生实时上传实验现象照片、文字描述,在线讨论实验疑问,教师可快速收集反馈,针对共性问题集中指导,打破传统教学的局限,实现精准化教学。

(三)课后:通过信息技术完善实验拓展与评价

课后依托信息技术延伸实验学习,完善评价体系。搭建云端实验档案系统,学生可上传实验视频、数据报告,实现跨班级、跨时段的交流学习,借鉴他人优秀经验。教师利用 AI 评价工具,从操作规范性、数据分析逻辑性、结论完整性等维度自动生成评价报告,再结合人工点评给出个性化反馈,帮助学生明确改进方向。同时,推送家庭微型生态瓶制作、植物生长观察记录等拓展性资源,延伸学习场景,助力学生持续提升科学素养[2]。

结语

当前初中生物实验教学存在的问题显著,传统模式已无法满足学生发展需求。而信息技术赋能的创新路径,从课前、课中到课后全方位优化了实验教学流程,有效解决了资源、安全、参与度及评价等方面的困境。未来,需进一步推广该创新模式,不断完善技术应用,推动初中生物实验教学质量持续提升,助力学生科学素养与创新能力的全面发展。

参考文献

[1] 刘娜. 线上互动平台在初中生物实验课堂互动中的应用策略 [J]. 教学与管理 , 2022, (25): 67 - 69.

[2] 周阳. 云端实验档案系统在初中生物实验课后拓展学习中的构建与应用 [J]. 中国教育信息化 , 2024, (06): 78 - 80.

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