基于学科核心素养的高中生物学实验教学探讨

吴晓夏

摘 要：在当前倡导核心素养教学的大环境下，为了适应最新的高中生物实验知识和信息，符合促进学生本领素质提升的要求，体现生物实验教学的日益突出的地位，以往的体验式教学已经跟不上培养学生多样化能力的脚步。随着新课程改革的深入，对教师的教学理念和实验教学方法提出了更高的要求。本文主要针对高中生物实验教学的现状和存在的问题，提出了一些改进高中生物实验教学和培养学生技能的策略。

关键词：核心素养;高中生物学;实验教学

【中图分类号】G633.91            【文献标识码】A             【文章编号】1005-8877（2022）17-0093-04

Discussion on High School Biology Experiment Teaching Based on Subject

Core Literacy

WU Xiaoxia（The Second Middle School of Nanjing County， Fujian Province，China）

【Abstract】In the current environment of advocating core literacy teaching， in order to adapt to the latest high school biological experimental knowledge and information， meet the requirements of promoting students' ability and quality， and reflect the increasingly prominent position of biological experimental teaching， experiential teaching in the past can no longer keep up with the pace of cultivating students' diverse abilities. With the deepening of the new curriculum reform， higher requirements are put forward for teachers' teaching concepts and experimental teaching methods. This paper mainly aims at the current situation and existing problems of high school biology experiment teaching， and puts forward some strategies to improve high school biology experiment teaching and cultivate students' skills.

【Keywords】Core literacy; High school biology; Experimental teaching

实验教学是高中生物教学中至关重要的一项教学内容与手段，但是在现阶段的高中生物实验教学中却存在不少问题，包括教师对实验教学的重视程度不高，以及教师演示实验多而学生动手实验少等。基于这些问题的存在，导致高中生物实验教学效果不甚理想，以及学生核心素养培养难以达到理想状态。高中普通生物学是一门以实验为基础的学科，学生可以通过该学科深入了解生物学的基础知识，获得生物学知识。随着新课改的逐步实施，对实验课的教学提出了更高的要求。但是，大部分高中生物实验教学都有一定的局限性。许多教师忽视了实验教学的重要性，只注重理论知识的讲解，使实验教学毫无意义。因此，要改变以往的实验课堂，激发学生学习生物的兴致和学习动力，提高实验本领，就必须从根本上改變教师以往的教学思路，让学生从“看实验，听实验”走向正轨。“做实验，探索实验”，从“预定义的静态课堂”到“动态生成的课堂”，为提高学生的生物素养奠定基础。

1.高中生物实验教学的现状及存在的问题

（1）实验室建设步伐有待加速

高中生物课本中有很多有趣的实验知识和信息，以强化和优化学生对生物实验的兴致和学习动力。但是，在目前的教学工作中，一些学校并没有很齐全的实验和反应设备等消耗品，这意味着很多实验无法正常进行，大大降低了学生的实验兴致和学习动力。近年来，在最新的课程标准要求下，现行的高中生物教材也强化和优化了生物实验的内容，增加了相应的生物知识和信息，强化和优化了许多探索性实验和研究性研究，这种新的变化，也对实验室设备和实验室管理提出了新的要求。但是，很多学校的相应设备没有及时跟上，阻碍了学生探索性实验的高效可靠进行。

（2）教师的教学观念有待端正

在以往教学模式因素的左右下，一些中学生物教师没有充分认识到新课程改革对学生学习和技能培养的重要性，也没有充分认识到实验技能对培养学生创新研究本领的重要因素。所以教师对实验教学的重视不够，只简单讲解了实验目的、实验原则和实验步骤，没有让学生进行深入的实验和讨论。学生只知道实验现象和结果，对它们的本质没有进一步的了解，也没有深刻理解每个实验步骤的重要性，更没有全面理解每个项目的意义。结果就是他们对基础生物学知识缺乏深入的理解，不能充分发挥自己的创造力和独立思维。总体而言，这种教学实验虽然形式独特，但是忽视了学生学习兴致和学习动力的培养，忽视了学生的自主学习，没有全面体现学生在学习中的主体地位。

（3）生物教师的培训有待加强

新课程标准对体验式教学提出了更高的教学目标和要求。但在实际教学中，从学校领导到实验教师，对生物实验教学的理解仍然是简单地准备实验材料、清洁实验室、维护实验。实验室的正常秩序等方面很少对教师提供培训。即使有这样的培训机会，也会因为经费不足、教学任务重、参与时间不足等原因被拒绝，导致教师缺乏参与系统培训的机会。

2.在高中生物教学中开展实验教学的重要性与必要性

（1）高中生物教学中开展实验教学的重要性

在以往的高中生物教学中，融入理论渗透元素是非常重要的，但有时也会削弱实验教学的比重。而且理论渗透虽然基础，但单纯的理论教育不仅会削弱课堂的活力，而且会逐渐使学生对生物失去学习兴趣，无法达到提高核心素养的目的和效果。随着学校改革的深入和新教学理念的深入人心，像实验教学这样的新理念也渐渐被教育工作者重视，被落实到深度教学实践中。通过改变教学方法、更新教学方法、贯彻教学指导理念，创建了更加人性化的高中生物课程。在现阶段的高中生物实验教育中，教师更加注重实践与理论的结合，引导学生自主实践，既能锻炼学生的实践能力，又能拓展学生的生物思维，使学生更易理解。以更现实的视角看待世界和自然生物学的联系。从总体上讲，生物学源于生命和自然，它是诠释世界万物的组成部分的学说，涉及各种生命的形成过程。但是由于涉及很多专业术语以及复杂的生物演变规则，显得有趣而很难理解。但如果将实验引入生物课堂，引导学生进行自主探索，那么不仅会激发学生探索世界和生物的兴趣，也能帮他们从一个角度了解生物世界，并导出更加直观、更加准确的观点。而在高中阶段，由于学生的学习难度更大、更多样化，因此面对的学业困难也更多。如果教师在教学中一味地采用理论渗透的方法，反而适得其反，会给学生的学习带来更大的压力和不必要的困扰。而实验教学法的运用，一是能让课堂变得更加生动有趣，二是能让学生在感悟生物世界真理的同时，切实感受课堂的乐趣，为枯燥乏味的高中学习增添一丝趣味与和谐。另外，由于实验是一个探索、分析、验证和重建的过程，因此在探索中，教师要保证学生能与自己进行深入的学业沟通，并在教师的引导下与学生进行深入的学业交流，这不仅有助于营造轻松愉快的课堂氛围，还能锻炼学生团结合作的思想意识，进一步激发他们探索科学、研究生物的求知精神。

（2）高中生物开展实验教学的必要性

对于高中阶段的生物教学来说，生物实验是一种帮助学生学习生物的手段，通过开展实验，不仅可以更好地帮助学生观察到其中的生物知识，还能让学生对其中的生物知识进行分析，了解其中的变化，这样能够更好地加强学生对生物知识的理解，学生对本次教学的内容也将更加深刻。此外，高中阶段的生物课程有着操作性强，实践性强，综合型强的特点，在进行教育教学的过程中，注重生物实验教学是非常重要的，这对于学生今后的学习与发展来说都是必要的，更是教育教学的目标要求。在开展高中阶段的生物实验教学时，除了基本的理论知识教学之外，还需要注重学生实践能力以及动手操作能力的提升，只有这样才能更好地帮助学生提高自身的精神涵养，落实核心素养的培养，真正促进学生的发展与进步。

3.改进高中生物实验教学的策略

（1）优化配套设备，加强硬件设施建设

教师要完成实验教学，实验设备是必要条件，可以为学生提供良好的实验操作平台。因此，学校要按时申请追加经费，加强实验室硬件设施建设，并保证提供足够的实验设备，让学生在良好的实验环境中深化知识，探索生物奥秘。

（2）保证实验课时，推进实验课程有效开展

高中生物课程标准实验教材必修模块有二十多个实验项目，实验课时比例接近24%。但在实际教学中，由于课时有限，实验设备不足，很多实验几乎无法启动。

举个例子来说，在高中生物课程中的“叶绿素提取”一课中，由于上课时间有限，教师在教学中并没有让学生自己动手，只是理解了一下，光看课本上的实验视频和插图。此外，一些探索性实验，如“探索酵母气道”，需要持续观察，耗时较长，现实中很少有学生做过这样的实验。因此，在减少课时和时间的情况下，学校应合理安排教学时间，适当强化和优化实践活动，或善于利用假期让学生进行实验，让学生亲身体验实验过程和生物趣味性，强化和优化知识获取，提高学生的动手本领和观察本领，培养学生科学的思维方法。

（3）完善課程设计，培养学生的探索精神

新课程标准要求更多的实验教学和学生科学思维的培养。在此情况下，优化实验课程设计，第一，要强化学生的实验导向，引导学生积极动脑，充分发挥主观能动性。第二，要加强学生设计实验的本领，按照探究性实验的总体思路设计实验，即“提问、假设、制订计划、验证实验、得出结论、表达自我、交流沟通”，培养学生的科学探究本领。热情和创新的思维可以提高学生的研究技能。

举个例子来说，“疟原虫分离和植物细胞复苏的观察”实验，让学生进行探索性实验，选择不同的溶液，建立不同的浓度梯度，观察哪种溶液浓度最适合观察疟原虫分离和植物细胞复苏和还原，得出正确的实验结论。另外，好的实验材料也是保证实验高效可靠完成的重要保证。教师可以指导学生创新实验材料，选择一些常用材料进行实验。举个例子来说，在“观察减数分裂过程中染色体的行为”这一实验中，教科书中使用的材料是橡皮泥，但它干燥后容易断裂。所以在实验中可以选择用较为常用的彩纸切割确定染色体的形状，然后模拟每个染色体的动态变化。

（4）熟悉设备操作技术，提高实验教学效率

随着科学技术的不断进步和飞跃，新的数字化设备出现在高中生物实验教学中，改变了以往的实验课堂，创新了实验教学方法，强化了学生的实验兴趣和学习动力，提高了实验效率。

举个例子来说，如果教师善于使用生物传感器测量光合作用的速率，那么就可以帮助学生加深对光合作用教学难点的理解，让他们体验科研过程，强化参与实验的兴趣和学习动力。此外，如果教师还善于使用二氧化碳传感器完成“环境温度对酵母呼吸的因素左右”实验，也可进一步加深学生对呼吸的理解，使学生学会用各种传感器完成其他探索性实验，丰富学生的科学知识，增强自己的研究本领。

（5）让学生在实验中自主探索，培养严谨研究的精神

以往在高中生物实验室教育中，学生进行的实验流于形式，而且内容也比较片面，以至于他们认为生物实验只是应付课标要求的形式主义。所以在实际的实验过程中，学生的态度不严谨，有时更缺乏探求生物学真理的精神。要想让学生在现实世界的实验中遵循标准，保证生物实验的实效，就必须端正学生对生物实验的态度。在新的教育改革实施以来，实验作为生物教育的重要组成部分，成为学生获取生物知识的重要手段。因此，教师要自觉锻炼学生严谨的研究精神，调动学生的学习积极性，规范学生的实验室操作程序，优化学生实验室操作程序，使学生在实验中逐渐养成严谨、科学的态度。

举个例子来说，在教学“酶的作用和本质”的课程中，教师要引导学生正确操作，通过演示酶的功能，比较不同条件下的酶促反应，在实际操作过程得出正确的结论，在实验过程中，还要保证学生能够观察酶在各种条件下的反应速率，最终了解酶的作用和意义。实验结束后，教师还要详细查阅学生的观察记录，看看他们是否按照实验标准进行实验，然后有针对性地帮助学生整合知识碎片，锻炼学生的思维严谨性，为日后引导他们的规范操作提供依据，帮助他们确立严谨的科学探究精神。

（6）创造良好的学习氛围，落实核心素养培养

在高中生物实验教学中，生物教师要想切实增强学生的基础素养，就要有意识地锻炼学生的科学态度与价值观，让学生在实践中感知生命、敬畏生命，逐步引导学生形成正确的人生观。通过实验，学生能够渗透理论知识和实践机制，学习生命的进化，理解生命的形成，最终逐步锻炼学生的高尚人生观。在以往的教学中，由于实验过于严谨，缺乏有趣的引导，学生对实验的兴趣不高，教学不能取得好的效果。因此，在实验中，教师要注意根据课程内容创设情境，吸引学生的注意力，让学生在实验中发挥主观能动性，深入实践。

举个例子来说，在教导“细胞分裂”的时候，教师要指导学生认真观察顶端分生组织细胞的有丝分裂，并预先准备好图画情境和相关图画，方便学生观察和提问，进而引导学生逐步深化实验。与此同时，教师设计的问题必须与教材内容具有相關性，如可以提问：“顶端分生组织中细胞分裂的特征是什么”“细胞是如何分裂的”，让学生以问题为导向，带着问题积极深入思考，然后再让学生进行实验。这样一来，在教师的指导下，学生才更有实践的渴望和动力，并在教师的指导下不断提高自身的核心生物素养。

（7）关注学生的实验过程，针对实验进行评价

在高中实验教学的评价中，特别是生物实验的教学评价中，教师采用以学生为主的方式进行评价是十分有必要的。对生物学科来说，它属于抽象性和逻辑性要求都比较高的学科，所以学生在学习的时候会有一定的难度。加上每个学生的学习基础不一样，对生物实验中所接受的知识也是不一样的，因此，教师通过以学为主的方式，进行实验评价，就能准确体现学生实验效果，也是对学生实验的一个肯定。相较于传统的课题教学评价方式，教师通过关注学生的实验过程，进行教学评价更具有科学性和准确性。

以高中生物教材为例，教师在教授“细胞生活的环境”时，这节课主要是要让学生掌握细胞的内环境与外环境，并能对两者进行明确的区分，通过实验过程，让学生尝试构建人体细胞与外界环境之间的物质交换模型。针对这样的实验教学，教师在教学的时候，就要抓住这节实验课程的核心概念，让学生通过实验知道什么是细胞的内环境，什么是细胞的外环境。因此，教师在实验教学的过程中，可以结合多媒体教学设备，对学生进行细胞的展示，除此之外，还可以通过让学生在实验课前，收集关于细胞外环境与内环境的小知识，做成手抄报并粘贴在教室中，为学生形成相应的课堂教学情境。根据这一节实验课程教学来看，教师要灵活运用教学策略，有学生做实验，有多媒体辅助，有结合实验评价，学生就可从不同角度对生物知识学习进行掌握。教师进行具体的实验评价，并且在评价过程中关注学生的不同方面。这样才能在实际的教学工作中有效地推动学生的发展。

在高中生物课程教学中，教师对学生进行实验教学评价的时候，还需要采用多样的评价语言。对学生来说，对事物的探索兴趣难以长期维持，其中评价语言也是如此。更何况，现在这个年代的学生对新事物的接受能力更快，同时也更愿意接受新的事物。因此，教师想要实现和学生之间的良好沟通，就需要采用多样的评价语言，才能真正促进学生对知识的理解，实现学生的成长。

4.结语

综上所述，在现下的高中生物实验教学中，教师首先需要注重学生核心素养的培养，在开展生物教学时，找到核心素养与生物实验的结合点，在开展教育教学的过程中探索合适的教育教学方式，只有这样才能真正提高教学的质量与效果。此外，生物教学并不是一成不变的，教师也需要完善教学方法和内容，在新时代采用新型的教学方式进行教学，不断贯彻优质的教学理念，只有这样才能真正达到培养学生核心素养的效果。教师要积极完善和优化教学理念，关注学生作为学习主体的地位，善于使用最先进的数字化实验室教学设备改造和创新实验室课堂，持续激发学生对生物实验室教育的兴致和学习动力，从“让学生实验”向“学生想实验”转变。与此同时，教师还要继续在教育中贯彻生物的学科特色，继续贯彻新课改理念，强化学生的实验本领，加深对生物学的认识和理解，促进生物科学的进步和飞跃，充分增强学生的科研创新本领。

参考文献

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