高中生物实验教学的有效性研究经验分析

曹翠娜

(河北省廊坊市文安县第一中学 河北 文安 065800)

1.影响高中生物实验教学发展的原因

1.1 教师实验教学观念滞后。新课标强调学生在学习过程中的主动性，一些教师对生物实验课的观念滞后于新课标对实验教学的要求，一般通过讲述实验流程及要点或者播放演示视频的方式代替生物实验组织教学。相较于多媒体实验课件，实验探究活动有助于改进学生的学习方法，提高学生的操作技能。学生学会规范利用实验仪器和正确处理实验材料，有利于培养自身的科学探究能力，并且能让学生在亲身参与的过程中培养学习兴趣。

一些教师受到应试教育观念的影响，对实验教学不够重视。他们认为，高考试题中对生物实验的考查只停留在实验流程和实验结论等理论知识。因此，这些教师在实验教学的过程中往往更重视学生对实验结果的掌握和知识的巩固，忽略了对学生能力的培养。现阶段高考试题越发重视对学生科学探究能力的考查。《2019年普通高等学校招生全国统一考试理科综合考试大纲》针对生物学科建立了一个能力考查体系考查学生的综合能力，包括理解能力、获取信息能力、实验与探究能力和综合运用能力。这四种能力相辅相成。因此，教师在教学的过程中也应兼顾对学生各方面能力的全面培养。

1.2 现有的教学设施设备无法满足实验教学的需求。由于各地教育资源分配不均衡等因素，现阶段一些高中学校的实验室无法满足实验教学需求。同时，由于长时间疏于管理，实验教学所需要的仪器设备也未能及时更新。近年来，由于生源量的增多，高中扩招已成为常态，而实验室数量并没有因为生源数量的上涨而增加。在实验室数量有限的条件下，各班只能轮流使用实验室。

此外，多数实验设备和实验药品价格昂贵，部分药品的购买渠道较窄。因此，学校财政状况吃紧也是导致实验课无法正常开展的因素之一，这类问题在偏远地区的学校尤为普遍。在这种条件下，教师只能以让学生观看实验录像或者听教师讲述的方式进行学习。

2.高中生物实验教学的有效性研究经验的措施

2.1 合理安排实验内容，重视实验研究方式。由于生物课时较为紧张的情况普遍存在，教师可以通过讲授与演示相结合的方式进行实验教学。具体来说，教师可以让学生做好课前预习，自主完成提出问题、猜想和假设以及设计实验等环节;上课时由各组同学分享自己的设计方案，教师进行总结和点评;教师讲解完实验原理和注意事项后，留出一定时间让学生进行实验。这样做的好处有两点:第一，可以解决生物教师教学过程中课时不足的问题，课前准备和总结讲解提高了教学效率;第二，有利于培养学生的科学探究能力，学生在自主设计实验方案的过程中发挥了自身的主观能动性。

新教材中的众多实验都有其不同的侧重点。例如“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”这类验证性实验注重的是验证概念的正确性，这些实验所验证的概念一般都十分简单，易于学生理解;而对于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”这类探究性实验，教师在教学过程中需要建构与实验对应的生物学概念。这些概念是学生之前从未接触过的，在提出问题或任务、解决问题或者完成任务过后，学生就会学习掌握相应的概念。教师是实验教学的主导者，应明确每个实验最适合的实验方式，这样才能抓准重点、突破难点。

2.2 对实验方案设计进行优化，保证其合理性。通过前面的介绍可以发现，高中生物实验教学中还存在的一个问题主要是生物实验方案设计不合理，难以满足学生需要，所以为了改善这一问题，提高学生们的学习效率，需要教师根据每节生物课特点来对实验方案进行设计，并提前做好各种实验器材的准备工作；另外，还需要教师在实验开始之前对本次实验相关的材料进行仔细阅读，对实验阶段可能出现的问题提前制定预防和解决措施，且通过和学生的交流和沟通，来制定一套全面的、针对性强的应急方案；此外，教师还要根据不同的实验，选择不同的设计方案，以便学生在进行实际操作中能够及时应对问题，也保证教师可以及时地给予学生指导，这样既可以提高学生的创新能力，而且还可以激发学生参与生物实验的主观能动性，也为学生今后的生物学习奠定一定基础。

2.3 对教学理念和教学方式进行创新。通常情况下，教师落后的教育思想和教育方式是导致高中生物实验课无法顺利进行的主要原因，为了使该问题得到有效解决，就需要高中学校注重对教学理念和教学方式的创新，定期向生物教师开展生物实验相关讲座，让每个教师都能够从中受益，更新自己的教学理念和教学方式。例如学校可以邀请著名的生物教育专家为生物老师们讲解生物学习过程中的主要问题和可能会遇到的各种情况，并和教师们探讨实验教学的重要性，使他们能够正视以往生物教学中存在的缺陷和不足，并在此基础上营造活跃的课堂氛围，培养学生的发散性思维和创新性思维。

例如：在进行高中生物“细胞的多样性和统一性”教学时，学校可以邀请著名的细胞学研究专家到学校开展讲座，为各位老师讲解细胞在生物学习中的重要性，通过专家的讲解，让老师们意识到在生物课堂上进行实验教学可以有效地培养学生的动手能力和创新思维，同时可以激发学生的学习热情，让学生感受到自己动手得到实验结果的乐趣。

2.4 教学方法与时俱进。教学方式应该多样化，教师应结合生物新课程的特点，积极探索新颖、有趣的教学方法。比如，可以通过小组合作的模式进行教学，在“观察动植物细胞结构”的实验中，可以采取小组合作的模式展开实验，一些学生进行临时装片的制作，一些观察细胞结构；另一部分学生对实验结果进行总结和梳理。也可以通过翻转课堂模式开展实验，例如，在植物光合作用的相关实验教学中，教师可以事先制作有关光合作用的简单小视频，学生通过观看小视频对植物的光合作用有一个整体的认识，并对相关内容提出疑问，带着问题进行实验，将会大大提升实验的教学效果。教师还可以应用开放式的教学方法，例如，“生物圈中的绿色植物”，老师可以带领学生参观校园，探索校园中的绿色植物，这样可以调动学生的学习兴趣。再如：在讲解“细胞通过分裂产生新细胞”时，教师可以提前准备植物细胞或动物细胞有丝分裂或减数分裂的视频，在课堂上给学生播放，再用板书对有丝分裂或减数分裂时染色体的数量和形态变化进行演示，让学生掌握生物体的生长除了细胞体积的增大还包括细胞数量的增多。在多媒体和板书相结合的直观演示中，学生可以掌握对细胞这种微观世界的认识，从而提高学生的学习效率。

2.5 通过对实验设计进行优化，提高实验教学效果。高中生物实验教学过程中优化实验设计是实验教学效率提升的重要方法，但许多教师对实验过程的设计比较复杂，导致学生对实验流程毫无头绪，因此也无法深入探究实验目的，所以教师应该保证设计的试验方案简单明了，进一步提升生物实验的高效性。

2.6 创设疑问性的实验问题，增强学生的实验参与能力。课堂问题的设计应该切合学生的实际，让学生的质疑心理得到全面的释放，以更好的提高学生的参与意识。高中生物教师在组织实验教学的过程中，应该突出学生的主体地位，根据学生的性格特点制定实验环节，开展模拟型的实验探究，让学生熟练地掌握实验的具体过程，并强化学生的实验训练，促使学生更加积极主动地融入到实验的形成中，以顺利地总结出实验的结论和现象，提高学生的实验技能。在这种教学模式下，学生首先掌握的就是基础的理论知识，在模拟实验完成后开展自主设计，既给学生创造了扎实掌握实验方法和技能的时间，又给学生提供了发散思维的契机。在学生进行自主设计时，重要环节就是问题的提出和触发思考，因为有了问题才会产生解决问题的动力，有了动力才有找到解决方法的机会。因此，教师在带领学生进行探究性实验时，应重视给学生设立问题情境，给学生展示一些有关实验内容的图片、文字信息、数据、模型等，提出探究性问题，并鼓励学生做出大胆猜想以及判断，然后引导学生独立设计验证猜想的具体方案。通过这种学习方式，有利于培养和锻炼学生的探索意识。

2.7 组织实践性的实验分析，提高学生的实验总结水平。高中生物教材中所包含的实验数量特别的丰富和复杂，如果简单的进行灌输，则不利于学生整体的发展，会导致学生的分析能力受到阻碍，而学生的总结水平也不能得到持续的上升。作为高中生物教师要适当的进行实验的分析要通过实践性的活动，让学生的感性认识更为深刻，切实找到各个实验的缺点和漏洞，要帮助学生进行验证，鼓励学生进行自主的创造和发展，以不断的提高学生的创新素养和水平。所以在高中生物课堂中，这种验证性的实验不应过多，适当即可，对于一些比较简单的生物实验就不需要在课堂中进行验证，教师应该选择哪些比较重要的生物实验或者是学生们理解起来困难的实验在生物课堂中进行验证。教师更应该在生物课堂中增加一些探究性实验，因为探究性实验不仅能够增加学生对生物知识的了解和运用，还能够使得学生通过探究实验来提高实验创新能力，进而能够让学生养成一个严谨的科学态度。在探究实验中，学生提高了分析问题和解决问题的能力，进而使得学生对生物学习的兴趣大大提高，使得学生能够成为生物学习中的主体。

2.8 分类构建实验模型，提高解题能力。实验教学最终还是要回归解题和提高生物成绩上来，学生面临最大困难是实验内容繁多，记忆难度较大，解题思维训练少，对此可以采用归纳法将各种类型实验进行分类归纳，以便学生对比记忆。如根据实验类型划分，可以把实验分类成观察类实验、验证性实验和探究性实验，观察类实验又可以列表对比原理、试剂、颜色或现象，进一步可以归纳出原色观察和染色观察两类；验证性实验和探究性实验注重实验设计思路，是考题考查的重点，此时需要构建实验模型来帮助学生理清思路，建立起科学思维。比如写实验思路，模式为“用什么方法怎么处理，通过观测什么指标反映实验结果”。经过对实验题可能考查的各方面构建模型，学生在解题时就会沿着模型指引，思路清晰地进行科学思维，有效地提高解题能力。

2.9 鼓励学生在实验学习中试错。平时我们总是习惯于强调实验操作的正确方法和步骤，并要求学生严格按部就班的进行操作，从而忽视了“试错”的重要性，建立在失败基础上的成功更能让人体会深刻，记得更牢固。比如斐林试剂和双缩脲试剂使用时，可以让学生尝试不同方法添加试剂会带来什么不同的结果。如果让学生只能按确定的步骤来操作，那么结果也是确定的，实验操作就变得十分机械，缺乏探究的价值，学生也会渐渐失去对实验的兴趣和探究欲望。更何况，我们要知道，今天确定下来的实验操作步骤也是经过多次的试错得来的。

3.结束语

总的来说，过去那种认为开展生物实验教学是无用的观点已经被广泛证实是错误的，在未来，社会的发展只会越来越快，生物人才想要在其中站稳脚跟，就不能仅仅依靠自身对于理论知识的了解和掌握，必要的动手实验能力是区分人才梯度的重要标准，通过生物实验教学，学生可以锻炼自身的观察与操作能力，同时也加深对于生物理论知识的记忆和理解，为以后的顺利成长与发展打下坚实的基础。