新课标下高中生物实验教学的有效策略研究

成响元

（咸丰县第一中学，湖北恩施 445600）

实验是生物教学不可缺少的一个重要部分，重在培养学生的探究能力与创新能力，学生深化对生物知识的理解，帮助学生构建完整的知识框架，促进学生生物核心素养的发展。与此同时，实验的开展也能促进理论与实践衔接，为学生搭建良好的学习平台，帮助学生巩固提升生物知识，提高学生的动手能力与探究能力。目前来看，高中生物实验教学还存在教学模式单一、重点不突出等问题，在一定程度上影响了生物教学实效。研究发现，以新课标为导向，进一步优化高中生物实验教学有利于引导学生把握实验教学方向，同时也能使学生通过实验深化对学科理论知识的理解，以理论指导实践，逐步强化学生的学科核心素养。基于此，教师要进一步改革生物教学模式，引导学生通过实验探究把握生物学习要点，促进学生综合学习能力提升。

一、新课标下高中生物实验教学的思路点拨

在新课标背景下，生物实验教学要突出学科核心素养，倡导学生开展探究性学习，自主设计实验并进行验证，逐步强化学生的探究能力，使学生能够认识生命世界、学习生物课程，把握生物学习本质。与此同时，实验教学也要注重与生活的联系，鼓励学生应用生物学原理解释生活中的实际现象，解决生活中的实际问题，强化学生的实践应用能力。此外，还要注重学生创新思维的培养，学生改变以往获取知识的途径，自主探究实验，把握生物实验本质，突破实验学习难关。

二、新课标下高中生物实验教学的有效策略

（一）明确仪器原理和药品特性，为实验教学奠定基础

在高中生物实验教学过程中，为提高实验教学有效性，可以给学生讲述特定的仪器，使学生了解仪器原理与药品特性，逐步强化学生的应用能力。在生物实验教学中，以了解特定的仪器原理、药品特性为重点。以显微镜为例，部分学生在应用过程中，无法正确选择显微镜，经常为选择低倍镜或高倍镜产生疑惑，未能根据观察对象的特征合理选择。由低倍镜换高倍镜时，如图像不太清晰，这时需要调节细准焦螺旋，直到看清图像为止。如果有污染的花斑或异物，会影响观察效果，对此应该清除污染物，首先要确定污染物的位置，判断其在目镜、物镜还是装片上。在此过程中，学生可用手转动目镜所在的镜筒，装片在载物台上可用手向任意一个方向移动或用移动器上下移动，如污染物在装片上，移动装片，污染物也移动，向反方向移动，如污染物移动，则污染物就在物镜上。清除污染物后，学生还要了解相互顺序，如先摘下物镜，然后再摘下目镜，擦拭完毕后先装目镜后装物镜，避免两者在摘装过程中摩擦时的灰尘进入物镜内部。

（二）及时更换实验用具，提升实验效果

在高中生物实验教学过程中，部分学生习惯按部就班，按照书本上的操作流程进行实验，不利于培养学生的创新性思维。从以往高中实验的实验用具来看，多为固定的器材，不利于指导学生开展个性化实验，也不利于学生创新能力的培养。基于此，我们可以改变以往的教学理念，以创新为指导，鼓励学生更换已有的实验材料，利用生活中的一些材料进行相关实验，调动学生的实验积极性，培养学生的创新意识，学生自主设计实验并探究，进一步提升实验效果。

以“叶绿体中色素的提取和分离实验”为例，在实验过程中，学生需要在滤纸上刻画滤液细线，这一过程对学生的要求也比较高，学生刻画的线条直而且细。按照以往的方法，学生通过毛细吸管进行刻画，但如果操作过程用力不均，容易导致细线又粗又歪，对实验效果也有很大影响。基于此，鼓励学生改变以往的学习理念，秉持创新性原则，如用盖玻片或塑料胶片等玻片进行刻画，使滤液细线又细又直，进一步提升实验效果。

（三）灵活筛选实验，提高学生实践能力

从以往的高中生物实验教学模式来看，多采用示范法教学，学生未参与实验过程，难以理解实验原理，对学生核心素养的培养也有重要影响。基于此，教师要改革以往的教学理念，挑选简单、容易操作的实验，逐步强化学生的动手能力，培养学生的探究能力。

以“影响酶活性条件”这一实验为例，引入特定的实验主题，如探究过氧化氢酶在不同温度和PH值下对过氧化氢水解的影响。首先，学生结合自身的学习经验做出假设，思考什么因素会影响酶的活性，如何判断酶的活性，进而深入地掌握实验原理。例如，部分学生以ph对酶活性的影响这一实验为例，设计实验证明自己的猜想。为提升实验效果，在实验过程中，我们可以让学生思考实验中的自变量是什么，明确自变量后，学生自主选择若干试管，分别在试管中加入蒸馏水、氢氧化钠、稀盐酸，在此基础上，再加入等量的淀粉酶和可溶淀粉溶液，将上述溶液混合均匀。保持温度不变，最终，在上述溶液中加入等量的斐林试剂，观察实验现象。通过观察实验现象，学生发现只有加入蒸馏水的试管液体颜色变蓝，进而得出PH值偏高或偏低都会影响酶的活性这一结论。对此，在今后实验教学过程中，我们要灵活筛选实验，鼓励学生动手进行实验探究，深入领悟实验原理，把握实验学习要点，提高自身的实践能力。

（四）借助问题导学，深化学生对实验原理的认识

问题具有一定的导向性，能够使学生把握实验学习要点。在高中生物实验教学中，重视学生探究能力的培养，激发学生的求知欲，使学生能够深入实验探究中，进而深化对生物实验的兴趣。在此过程中，以问题为导向，学生带着疑问设计生物实验，加深对生物实验的印象。

以“质壁分离与复原”这一实践为例，部分学生在实验过程中，观察到一部分细胞并没有发生质壁分离现象，基于这一现象，我们可以让学生思考，为什么会存在这种问题？并让学生思考是什么原因造成细胞没有质壁分离？在此过程中，学生也可做出假设，如探究浓度对细胞质壁分离的影响。为提升实验教学效果，我们也可进一步拓展实验教学内容，如将学生分组，在此基础上设计生物实验，使学生以小组合作之力解决实际问题。在此过程中，给学生准备显微镜、滴管、镊子、吸水纸、载玻片、盖玻片、0.3 g/mL蔗糖溶液、刀片，洋葱鳞片叶、清水等。学生按照特定的流程进行实验：首先，将载玻片放置于桌子上，并在其中央滴一滴清水。其次，借助刀片在洋葱鳞片外表皮划一个小方块，用镊子取下表皮部分，将其放入载玻片上的清水滴中，盖上盖玻片。置于显微镜下观察，总结洋葱表皮细胞的特征。最后，从载物台上取下装片，应用引流法使洋葱表皮细胞处于30%的蔗糖溶液中，观察细胞形态，动态化了解质壁分离现象，把握生物实验学习主题。

还是以“植物细胞的质壁分离及复原”这个实验为例，为使学生把握实验主题，强化学生的实验探究能力。在实验教学过程中，我们可以为学生引入以下多个探究性问题，如问题1，发生质壁分离的细胞是活细胞还是死细胞？如何判断细胞的性质？问题2，实验研究过程中，能否只选用洋葱表皮细胞？选择其他细胞可以吗？问题3，关于实验试剂的选择，除了应用蔗糖溶液外，还可以采用其他试剂吗？试剂的浓度控制在多少较好？问题4，原生质层和细胞壁哪个伸缩性更大？如何判断？通过上述问题的引入，学生能够不断改进实验探究方法，对自身思维的发展有重要作用，同时，也能深化对植物渗透吸水原理的认识，便于突破生物学习困境。

（五）丰富生物实验教学形式，提升实验教学效果

在新课标背景下，我们要紧跟课程要求，丰富生物实验教学形式，全面调动学生的学习积极性，进一步提升实验教学效果。俗话说，兴趣是最好的老师，对高中生来说也是如此，在高中生物实验教学中，应注重学生兴趣的培养结合教学内容丰富实验教学形式，全面增强学生的学习体验，学生深入理解学科知识，把握生物学习要领。在实验教学过程中，我们可以引入一些开放性实验，激发学生的想象力与创新能力，促进学生思维的发展。

以“植物细胞质和植物细胞壁”相关实验为例，在探究过程中，学生根据自身的兴趣爱好，选择实验材料，在显微镜下区分不同类型的植物，了解植物细胞结构。以细胞液浓度等相关实验为例，学生借助教材或其他教辅资料了解相关信息，指导学生进行实验，给予学生必要的点拨与评价，全面调动学生实验的积极性，强化学生的实验探究能力，提升实验教学效果。

（六）实验教学突出探究原则，提高学生的分析能力

在高中生物实验教学中，注重学生探究能力的培养，学生能够根据实验现象分析实验原理，逐步强化学生的综合学习能力，学生知其然，知其所以然。

以观察植物细胞有丝分裂实验教学为例，实验经历以下流程：培养—10%氯化氢解离—漂洗—染色—压片。在实验过程中，我们要给予学生适当引导，学生思考根尖放在10%的氯化氢溶液中的作用，通过思考，学生能够认识到这一举措重在溶解细胞间的果胶质，在这种情况下，也能使根尖细胞变得更为松散，便于压片。与此同时，10%氯化氢溶液的应用，也能使细胞在短时间内迅速死亡，且死亡时保留各自的分裂状态。在实验研究过程中，学生分析为什么用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色？通过分析，学生能够认识到这种染料能够使细胞核内的染色体着色，增大细胞核与周围部分的反差，便于直观观察染色体的分布。

以叶绿体中色素的提取与分离这个实验为例，我们可引导学生制备滤纸条，与此同时，还要让学生思考在劣质条制备过程中，为什么要将滤纸剪成十厘米长？这与胡萝卜素在纸条上扩散的距离有什么关系？为什么在距去两角的一端一厘米处用铅笔画横线？划滤细线时为什么要干燥后重复画两三次？通过梳理上述问题，学生了解实验原理，对学生思维的培养有重要意义。

（七）培养学生创新思维，深化知识理解能力

创新是生物教学的主题，在新课标背景下，我们要注重学生创新能力的培养，学生突破以往的思维束缚，探索最新的生物问题，逐步提升自身的想象能力，促进自身创新思维的发展。

以“检测生物组织中的脂肪、糖和蛋白质”这个实验为例，为使学生更好地观察花生中的脂肪，需要学生选取若干花生，进行切片处理。一些学生在实验过程中，借助刮刀刮花生，得到花生切片，这个方法非常便捷，便于学生将刮刀的刮片和熏肠切片进行对比，进而优化实验方案。学生通过这个实验，观察到虽然刮刀切片非常便捷，但得到的细胞结构并不完整。基于此，我们可引导学生从多个角度思考问题，改变思考问题的维度，让学生思考如何检测生物组织中的脂肪、糖和蛋白质。

三、结束语

综上所述，生物作为一门自然学科，对学生理性思维的培养有重要意义，同时也能指导学生自主学习，通过自主探究了解更多的生物原理，强化学生的综合学习能力。在实际教学过程中，我们要改革以往的教学理念，引导学生从多个角度探究生物实验，发现并解决实际问题，强化学生的综合学习能力，促进学生核心素养的培养。在新课标背景下，高中生物实验教学要突出学生的主体地位，强化对学生的引导，学生能够把握生物实验主题，开展高效的探究活动，全面调动学生的学习积极性。在实验过程中，可采取多元化的教学策略，如及时更换实验用具，提升实验效果；灵活筛选实验，提高学生的实践能力；借助问题导学，深化学生对实验原理的认识；丰富生物实验教学模式，提升实验教学效果；突出探究性原则，提高学生的分析能力，学生逐步突破实验学习难关，促进学生核心素养的发展。