基于“三新”理念下的高中生物实验教学研究

摘要：随着“三新”理念在高中教育领域的普及，稳步推进课程教学改革，持续提升课程教学质量势在必行。实验教学作为高中生物学教学体系构成的重要部分之一，本身不仅涉及理论知识，同样涉及实践操作部分内容，为了提高教学质量，必须推进生物学实验教学改革进程。在概述“三新”理念的基础上，明确了高中生物学实验教学改革的必要性，最后提出一些基于“三新”理念的实验教学改革的创新策略。

关键词：高中生物学；“三新”理念；实验教学；教学策略

生物学教学是高中课程教学体系构成的重要组成部分，除了涉及众多生物学理论知识外，同样涉及学生动手实操的实践教学内容。以往生物学实验教学主要是对照生物学教材中的实验步骤照本就搬进行操作，整个实验操作过程枯燥，学生不需要过多思考即可完成整个生物学实验任务，实验教学效果不佳。为了顺应“三新”理念在高中课程教学中渗透的新形势，就需要加快革新生物学实验教学策略，构建全新的生物学实验教学体系。

1基于“三新”理念的高中生物学实验教学改革的必要性“三新”理念的提出是对我国基础教育的一次彻底的革新行动，课程、教材或者高考制度三者都较以往有了较大改变，无论是课程之新，教材之新或高考制度之新，都会连带着对传统高中生物学实验教学的整个“生态”产生重大影响。此时如果在“三新”理念全面贯彻的教育背景下继续沿用以往旧有的生物学实验教学内容、方式、标准和要求，那么必然无法适应这种全新的生物学实验教学形势，甚至可能会适得其反，同“三新”理念下的生物学实验教学新要求及规定背道而驰。针对“三新”理念中的“新课程”而言，整个生物学实验教学的根本任务是要培养高中生的生物学核心素养，让学生在良好德育品质与关键能力方面实现全面发展，做一个德才兼备的学生。以往的生物学实验教学可能一味地要求学生在生物学实验教学中只需要按照教材中关于实验的内容进行逐一操作即可，不需要进行深入思考，只需要结合生物学实验开展过程中必要的生物学实验仪器、试剂等逐步操作，这样的实验教学方式过程枯燥，乏味，不利于促进学生提升思维能力、动手实操能力等学科关键能力，进而无法有效培养高中生生物学核心素养。因此，为了保证高中生物学实验教学能够有效贯彻落实“三新”理念，就必须从根本上对生物学实验教学的标准、要求、方式方法乃至评估机制等进行彻底革新，保证能够借助全新的生物学实验教学“生态”来贯彻“三新”理念，促进高中生生物学核心素养能够在全新教育形势下顺利养成。

2基于“三新”理念的高中生物学实验教学改革的创新策略2.1树立以生为本理念，构建全新实验教学体系

“三新”理念固然对课程、教材及高考制度都提出了一些新要求及规定，但是三者的新变化具有一大共性，那就是革新的根本出发点都是围绕学生进行，也就是所谓的“以生为本”。以往的生物学实验教学更多依赖于生物学教师或者生物学教材中的内容，却没有考虑学生在整个生物学实验教学中的主体作用发挥，甚至完全要求学生被动接受教师的指导与点拨，整个实验教学过程枯燥，无法有效激活高中生在生物学实验中的主动性思维，也无法充分激发他们自主参与学习的兴趣，更不利于促进高中生生物学核心素养的顺利养成。为了保证“三新”理念在生物学实验教学中顺利贯彻落实，学生就需要立足新课标全面贯彻落实全新教学，对教师的生物学实验教学观念进行彻底革新，将以人为本的实验教学理念融入整个实验教学实践当中，确保能够在生物学实验教学中始终发挥学生的主观能动性，让他们主动思考，深入探索和研讨。这就需要教师基于“三新”理念为导向，对自身的教学理念进行及时更新，保证可以强化学生个体在整个生物学实验教学中的自学能力，如合作教学法等都可以强化学生在课堂教学中主体作用的发挥。

例如在学习“DNA分子结构”的学科知识点中，为了激发学生主动学习该部分实验知识点的兴趣，引导他们开展深入探索活动，教师可以创新运用小组合作教学模式。在合作学习实践中，教师可以指导学生对DNA分子的直观三维结构模型进行观察，以此辅助他们理解该部分抽象性比较强的生物学知识。但是为了保证整个实验教学开展的实效性，教师可以采取探究性实验方式来突出学生在整个教学实践中的主体地位以及主体作用发挥。例如教师可以引导学生结合DNA分子结构模型来对“DNA链条之间存在何种关系？”这一探究性问题进行深入探讨，借助这种探究性实验活动开展可以强化高中生在实验教学中的主体地位，帮助他们对DNA链条之间存在的关系以及碱基配对等方面的实验知识进行深刻理解，这样的生物学探究实验活动可以有效强化高中生的主体学习意识，对辅助学生理解与掌握相关学科知识有很大帮助，非常符合“三新”理念下的新课程教学要求。一旦生物学实验教学能够构建围绕学生为主体的良性“生态”，那么就可以保障后续的实验教学［1］。

2.2重排生物学实验内容，革新生物学实验开展形式

在“三新”背景下，新教材使得生物学实验教学相较于以往有了重大改变，具体差异体现在全新教材内容有利于更好地促进学生生物学核心素养养成。高中生本身已经在自学能力、思维能力等方面有了长足进步，在理解自然界方面能够形成浅层次认知，可以厘清教材中的一些生物学知识同现实生活之间的紧密联系。为了更好地保障“三新”背景下生物学教学质量，教师就需要在课前组织全体高中生开展预习活动，或者为高中生提供必要的辅导性学习资料，如有关生物学实验方面的网站、推文或图文视频等多样化的学习资料，保证可以让学生在课前对自己所要接触和操作的生物学知识有一个较为深刻的认知，并且能够结合这些生物学实验内容来提出一些自己的猜想或者疑问，甚至可以结合有关生物学实验内容来自主设计生物学实验方案。在正式开展生物学实验课堂授课阶段，教师可以随机从班级中挑选出不同学习小组中的代表来对本组设计的生物学实验方案进行合理设计，最终由教师进行集中总结和评价，但是要注意之后预留足够的时间来让学生开展自主思考与实验。这样的生物学实验教学内容重新排列方式可以解决以往生物学实验教学进度过快的问题，学生往往无法认真掌握生物学实验方案的整个实施要点和注意事项等方面知识。通过开展课前准备活动，教师也可以强化学生自主学习能力培养，保证充分发挥他们自身主观能动性来开展在实验教学中的深度学习活动。

例如“三新”背景下高中生物学教材较以往有了极大改变，其中许多生物学实验项目涉及不同的侧重点，如糖类、蛋白质与生物学组织糖类的检测等侧重验证性的生物学实验项目，需要保障实验中所涉及有关概念的准确性。这种类型的生物学实验本身是对各种生物学概念进行验证，整个过程较为简便，学生也更容易理解与记忆。但是在对过氧化氢在不同条件下分解进行的研究实验中，由于这部分生物学实验内容同高中生所处现实生活之间相距较远，大多数学生很难接触这部分生物学实验知识。在这种情况开展生物学探究实验，教师则可以结合生物学实验活动来对其中涉及的生物学概念进行建构。教师只有及时解决高中生在生物学实验中所存在的各种疑问，才能够帮助他们深刻理解其中涉及的生物学改良。作为生物学实验教学的组织者，生物学教师需要对不同类型生物学实验项目本身的开展形式进行明确，以此可对实验教学中的重难点进行准确把控，之后可以结合实际学习情况来对这些课堂教学难点进行逐个突破。通过立足宏观层面重排生物学实验教学内容，可以在生物学实验开展方式下辅助高中生高效理解所学生物学实验知识。

2.3完善实验设施建设，以数字化设备支持教学

“三新”理念下高中生物学实验教学需要始终立足于促进学生生物学核心素养视角，在教学内容、方法及手段等方面都需要同步进行革新，尤其是要注重大胆引入全新的教学方法、教学技术等来支持整个实验教学方案的个性化与创造性设计。当前处于互联网时代，信息技术的快速发展在很大程度上支持了生物学等有关基础学科教学活动的高质量开展。同理，在生物学实验教学中融入信息技术，也可以借助先进的数字化设备来对以往生物学实验教学方法及范围进行改变，保障生物学实验教学质量及效率能够持续提升，确保可以帮助他们深刻理解与掌握生物学实验知识，尤其是可以借助该种数字化设备支持某些无法在生物学课堂中开展的实验。因为数字化设备本身融入生物学实验教学中，能够对以往的实验教学方式及流程进行彻底革新，同时也能够丰富生物学实验在全新背景下开展的方式方法，确保可以借助这种先进教学设备及技术来支持生物学实验教学质量得到不断提升。比如数字传感器等这些数字化设备的有效运用能够对以往生物学实验教学中的常规实验设施及设备进行替代，保证可以满足不同学习层次高中生对生物学实验提出的差异化需求，尤其是可以使学生在这种全新的数字化实验氛围中持久保持主动做实验的兴趣，实验教学效果可以得到显著提升。

例如在学习“光合作用”知识时，以往授课中需要耗费较长的实验时间来完成“光合作用影响因素探究”实验，并且相关实验数据记录的难度也比较大，所以该部分生物学实验内容一般不要求学生亲自动手进行实验。如果教师在相应实验教学中融入数字传感器等一些数字化设备，可以极大降低该部分实验操作难度，充分利用数字传感器来增加实验操作趣味性，可以将实验效果直观地呈现在学生眼前。在该实验开展期间，教师能够运用光合作用测量系统来辅助高中生完成相应的实验操作，这一智能化系统本身能够对整个实验开展过程所涉及的二氧化碳浓度、相对空气湿度等一切同实验有关的参数数据进行精准测量与计算，极大地缩短了光合作用影响因素探究实验的开展时间，实验效果也能够得到极大提升。同时教师可以借助智能化设备的有效应用来拓展学生在生物学实验中的眼界，保证他们能够直观且精准地体验生物学实验整个过程，最终可以极大提高生物学实验教学质量。同理，针对“光合作用强度受环境因素影响探究”“不同条件下过氧化氢分解的比较”等这些耗时久、操作难度大的生物学实验项目，教师也都可以借助基于信息技术的数字化实验教学平台来指导学生对实验步骤及流程进行观察，提高他们的整体观察效果，降低他们理解这部分知识的难度。

2.4创新实验教学方法，引导学生开展深度思考

为了满足“三新”理念贯彻落实下生物学实验教学的全新要求，助力高中生生物学核心素养的顺利养成，促进他们实验操作能力和探究能力等全面发展，教师就需要站在学生深度思考的视角，对现有的生物学实验教学方法进行持续性创新。

（1） 基于生活化途径开展教学。生活是生物学实验知识的沃土，也是它们最终需要应用的实践场地。生物学实验教学离开了现实生活，就会使整个教学失去实用价值。结合生物学实验教学需求，深入挖掘与利用生活化素材，对构建生活化实验路径与体系、提高实验教学质量有积极意义。现实生活中拥有丰富的实验素材，如“细胞呼吸作用”的生物学实验教学能够运用小麦种子，教师以此为实验材料探究细胞呼吸方式，能够增加整个实验探究活动的趣味性，同时也可以帮助产生高效理解这部分生物学知识。或者教师可以在实验教学中联系学生生活化场景来构建生活化实验情境，如针对“细胞呼吸”实验知识教学，教师可以联系学生生活，询问他们：“冰箱中搁入一盘香蕉，那么是否可以长期保存？香蕉会在多长时间出现变色？”“酸奶发酵是怎么样的？”等，借助这些生活化问题设计，教师可以促使学生在回到自己家里利用简单的实验材料开展自主验证，并且在记录相应实验数据后开展系统化剖析，最终可以完成整个化学实验探究任务，显著提高学生的生物学实验开展效果。

（2） 基于情境化途径开展教学。情境教学是教师通过创设能够激发高中生主动参与生物学实验探究活动兴趣的一些情境，让他们在良好教学情境下开展深度学习活动或者自主探究实验等一系列学习活动。在生物学实验情境创设中，教师可以结合高中生的兴趣、喜好等实际情况，灵活地创设生活化、问题化、游戏化等不同类型的实验教学情境，保证促使高中生可以在良好实验教学情境中积极思考和自主探索，并乐于主动参与整个生物学实验教学活动。例如在学习“植物细胞有丝分裂”知识中，教师为了辅助学生在整个实验教学中对实验结果进行准确分析，需要学生对整个生物学实验的过程进行有效控制，如需要在温暖环境氛围下放置装有实验用洋葱根尖的装置或设备，并且需要定期进行换水。在整个实验开展过程中，教师为了启发学生主动思考和探索，可以针对性采取问题化实验情境创设的手段，引发学生思考“为什么要进行定期换水？”“解离根本目的是什么？”“为什么洋葱薄片只有经过漂洗处理后方可进行变色？”“为什么无法长时间进行染色？”“根尖分生区是否能够观察到动态分裂过程？”“到底是分裂间期还是分裂期的细胞多一些？”等，借助上述这一系列有关实验操作的启发性问题设计，教师可以对整个实验过程及方案进行持续优化，保证全体高中生带着问题对整个实验过程进行认真分析并完成整个实验操作，保证最终所设计实验方案的科学性与合理性，最终可以使学生在主动探索这些实验问题的过程中积极思考，大胆创新，主动质疑以及自主解决。这样的生物学实验教学方式无疑可以很好激发学生主动参与生物学实验教学兴趣，降低了他们的理解难度，不断提高他们的实验探究能力、思维能力和问题求解能力等关键能力［2］。

3结语

“三新”理念对高中生物学实验教学提出了新要求，变革以往化学实验教学“生态”是提高高中生物学实验教学质量、培养学生生物学核心素养的一个有效路径。在基于“三新”理念开展高中生物学实验教学，可以树立以生为本理念，构建全新实验教学体系，注重设计生物学实验内容，革新生物学实验开展形式，加大数字化设备建设以及其他先进实验设施建设，创新实验教学方法，引导学生开展深度思考，全面提高生物学实验教学质量。

参考文献：

［1］赵婷.高中生物学实验教学的生活化途径［J］.数理化解题研究，2023，42（23）：131132.

［2］黄永胜.高中生物学实验教学优化策略研究［J］.西部素质教育，2020，6（11）：189190.