把握微型实验价值 构建高品质生物课堂

陈 刚

实验是高中生物学中不可或缺的组成部分，能帮助学生以直观的方式认识生物知识、了解生命现象与生命活动规律。微型实验以“微”著称，区别于传统实验形式，具有简便、易操作、低能耗的特征，能深刻地反应生物知识，便于学生理解与掌握。为提高高中生物教学质量，教师应充分发挥微型实验的实用价值，注重其在课堂中的渗透，使学生借助微型实验感悟生物微观和宏观的发展，发挥课程育人的价值。

一、微型实验在高中生物学教学中的实用价值

微型实验所使用的仪器相对较小，并可以就地取材动手制作实验仪器，具有安全环保、操作便捷等优势。在高中生物学教学中，运用微型实验具有以下价值。

第一，对高中生而言，枯燥乏味的知识讲授难以使其保持学习热情，在课堂教学中运用微型实验能吸引学生的关注，借助实验内容可以激发学生对实验现象的探究意识，帮助学生更好地掌握生物知识，提高课堂教学质量。

第二，区别于传统实验，微型实验便于学生在课堂上进行自主探究，也便于学生回到家中结合所学开展家庭小实验，这样的方式能帮助学生逐渐摆脱对教师讲授的依赖，从而在自主实验探索中发展创新思维，形成绿色化学的理念，树立良好的核心素养。

第三，微型实验需要教师严格根据教学内容进行设计，在保障学生能够理解的同时，还要使学生能够利用微型实验增强自身参与意识与动手能力，这对教师专业能力有一定的要求。在长期实践中，教师可通过教研、阅读相关文献等方式获取知识，有利于其专业化成长。

由此可见，在高中生物教学中运用微型实验能有效提高教学质量，促进教师及学生双方的全面发展。因此，广大教师应充分发挥自身的引导作用，结合学生思维能力，合理设计微型实验，充分发挥微型实验的实用价值，助力学生全面发展。

二、微型实验在高中生物教学中的运用策略

1.运用微型实验创设情境，激发学生学习热情

激发学生学习热情有助于提高教学质量。在教学开始阶段，为激发学生对知识的渴望以及探究积极性，教师可以借助便捷的微型实验创设情境，吸引学生的关注，借此顺利引入重点知识，提高教学质量。

以《细胞膜的结构和功能》一课教学为例。为了激发学生的学习热情，在教学活动开始前，教师首先向学生展示包裹中药丸的球形蜡制盒，并提出：“在食用完毕后，球形蜡制盒将成为废品，为帮助大家加深对生物膜的组成成分和空间结构的直观印象，老师可以变废为宝，将球形蜡制盒进行小小的改良。”随即，教师在讲台前进行操作，将球形蜡制盒作为“磷脂分子”的头部，再将表面蜡壳去掉，利用解剖针在盒子两边的扭合处打孔，穿过铁丝，使铁丝成为“磷脂分子”的尾部，再重复操作使盒子排列在一个水平面上，呈现“磷脂单分子层结构”。新奇的微型实验吸引了学生的注意力，借助情境内容，教师可以引导学生思考细胞膜中的蛋白质分子在物质运输方面的作用，尝试自主动手利用其他材料仿效教师手法制作“蛋白质”，深化对“漂浮”“嵌入”及“贯穿”等特性的理解。

采用情境创设的方式能帮助学生通过直观微型实验了解生物膜模型的制作，加深对流动镶嵌模型的认知，并了解到废旧物品的实用价值，帮助学生树立绿色化学的理念。

2.运用微型实验讲解难点，降低知识理解难度

对高中学生而言，部分知识较为复杂，难以在短时间内掌握。为降低知识学习的难度，教师同样也可以借助微型实验，将基础知识融入实验，利用生活中常见的材料开展实验，调动学生参与学习活动的积极性，发展其科学思维。

以《细胞呼吸的原理和应用》一课教学为例。本课重点为酵母菌以及细胞呼吸的方式，为降低知识难度，帮助学生理解“酵母菌可进行有氧呼吸产生H2O、CO2并释放大量能量，也可进行无氧呼吸，产生CO2、C2H5OH，释放少量能量”的重点知识，教师可以利用直观的实验方式，向学生介绍细胞在呼吸过程中所需要的条件。但本课实验在探究酵母菌细胞呼吸方式的过程中用到了浓硫酸，此种实验材料具有一定危险性，操作不当将会造成安全隐患。因此，教师对实验进行了改良，采用微型实验的方式，利用面团的发酵现象，指导学生分别利用一次性餐盒以及保鲜膜制造无氧以及有氧的条件，观察面团的变化情况，深化对基础理论的理解。

在知识讲解部分，教师利用微型实验能有效降低知识的难度，不仅可以增强学生的学习兴趣，而且能提高学生的学习质量。

3.运用微型实验进行总结，发展学生思维能力

总结与复习是课堂教学活动中至关重要的组成部分，在知识讲解完毕后，为帮助学生深化理解、发展自身知识梳理的基本能力，教师可借助微型实验带领学生进行巩固与整理，切实提高课堂教学质量。

以《激素调节的过程》一课教学为例。在知识讲解完毕后，为帮助学生深化并巩固血糖浓度的实验以及对机体的意义，深化对激素调节的理解，教师可以以“探究胰岛素是否可以直接分解葡萄糖”这一微型实验为例，引导学生利用生活中常见物品开展实验。在两组葡萄糖稀释溶液中分别滴加等量的胰岛素和清水分别进行实验对照，按照1∶29的比例稀释葡萄糖注射液，再运用血糖仪测量混合溶液的“血糖水平”并记录结果。分析数据进行比对，发现加入胰岛素的葡萄糖稀释溶液的“血糖水平”改变情况与加入清水的效果基本一致。如此，学生通过直观的实验对比方式能发现胰岛素并不能直接分解葡萄糖，而是通过加速机体对葡萄糖的摄入、利用和分解来降低血糖的。在实验活动结束后，教师便可引导学生对本章重点知识进行整理，通过思维导图的方式理解血糖平衡的维持、激素分级调节的实验。

运用微型实验进行课后总结与复习，能帮助学生进一步深化对所学知识的理解，提高课堂教学质量，为学生的后续学习奠定基础。

4.运用微型实验创新设计，发展学生实践能力

微型实验操作较为安全，且实验材料、实验器材在生活中都能获得。为促进学生核心素养发展，提高其自主实践与创新能力，教师可结合教学内容，指导学生尝试自主设计微型实验、验证理论，实现知识的迁移与运用。

以《光合作用原理和应用》一课教学为例。在本课学习中学生已经掌握了光合作用的公式，并掌握了光合作用的基本原理。为发展学生实践能力，教师可以组织学生自主设计微型实验，回到家中寻求父母的协作，选择利用台灯、打孔器、注射器、绿叶等材料探究环境因素对光合作用强度的影响。学生在实验中可利用打孔器在叶片上打孔，并利用台灯的光源，观察在强、中、弱三种程度的光源下叶片在烧杯中浮起的数量。通过直观的实验，学生发现光合作用的原料均能对光合作用强度产生影响，如环境中的CO2浓度以及叶片气孔的呼吸情况等，都会影响CO2的供应量。基于此发现，学生可以整理微型实验的设计流程表，以直观的方式在班级中分享实验心得，锻炼学生的表达能力。

利用微型实验指导学生在课后参与实验的方式，能帮助学生在深化所学的同时，发展自身实践操作水平，实现预期教学目标。

综上所述，在高中生物学教学中运用微型实验，不仅能落实绿色化学的环保理念，减轻物料的浪费与污染，避免安全问题的产生，同时还能帮助学生发展创新实践能力，借助微型实验深化对理论知识的理解。因此，广大教师应深刻把握微型实验实践价值，合理设计，构建高品质生物课堂，为国家培育更多的优秀人才。