高中生物实验教学的创新策略研究

钟碧燕

摘 要：生物是一门建立在实验基础上的学科。生物学领域的任何发现都离不开相关的实验，只有实现了理论与实践的结合，生物学才能发展，才能对国民经济和人民群众的生活产生良好的促进作用。在高中生物教学中，教学工作应该结合生物学科的这种本质特征，充分重视实验教学。在此过程中，需要发现以往实验教学存在的不足并加以创新，让实验成为学生核心素养成长的推进器。以下就对高中生物实验教学的创新策略展开研究讨论，希望能够对广大同人的教学工作有所启发。

关键词：高中生物；生物实验；高中生物教学创新

在高中生物教学中有大量的实验机会，不论是使用显微镜进行各种观察，还是尝试合作试制“生物缸”，都是非常有趣的实验，能够拓宽学生的视野，促进学生对生物知识的理解与应用，有效培养学生的生物学科核心素养。但在传统应试教育思想的影响下，以往的高中生物教学中分配给实验的时间比较有限，内容和形式相对单一，有时还会出现一些其他的问题，不能充分满足学生在实验方面的学习需求，还会给学生带去一种“实验对于学习生物知识并不重要”的暗示。为了转变这种局面，必须推动高中生物实验教学的创新工作。

一、高中生物实验教学当前面临的问题

（一）实验所占比例较少

经过近些年的教育改革，在新课标、新教材和新高考等因素的影响下，高中生物学科实验方面的内容明显增多。这一点从人教版高中生物教材有大量的探究和实践类内容就可以发现。教师本来应该主动融入这一潮流，加大实验教学所占的比例，或者尝试以实践串联某一部分内容的教学工作，让学生能够在实践中学习，感受到生物实验的无处不在。比如，“探究植物细胞的吸水和失水”相关实验就可以在《细胞的物质输入和输出》一课教学中作为教学的主线，先猜想，再实验，然后进行理论学习，最后实现理论与实践的结合[1]。

但是，在传统应试教育理念的影响下，一些教师对此并没有予以充分的重视并在课堂上进行相应的调整，而是仍然沿用原有的思路，追求在有限的时间内完成教学任务，剩余的时间则全部用来进行高考前的复习工作。面对增多的实验内容，教师的做法通常是比较“简单粗暴”的，直接告诉学生实验应该怎么做，最后的结果是什么，然后要求学生按部就班地操作，有时甚至实验只是一堂课教学的一部分，实验结束后还是理论教学。这样的实验缺少价值，学生对实验没有期待，不能理解实验在生物学科领域的重要意义。

（二）教师缺少相应研究

现代教育理念强调以学生为主体，要求教师带领学生展开探究性的学习。在这样的背景下，学生的学习其实也是研究活动。教师应该成为学生“研究团队”的领头羊，不仅要参与到对具体知识的研究中去，还要研究怎样提高教学效果，高效促进高中生的生物学科核心素养成长[2]。显然，一些高中生物教师是没有做到的。在错误理念的影响下，不仅实验教学得不到充足的教学时间，教师还缺少对实验教学及实验本身的研究，不能从思想、情感、方法、技巧等各方面对学生进行有效的启发和引导。

例如，在进行“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”相关实验教学时，这个实验在学生眼里是比较“高端”的，需要学生展开研究性的实验，要把实验过程和现象等和所学的理论知识充分关联起来。对于教师来说，要求则是具备较强的实验指导能力，通过巧妙地创设情境和问题让学生对实验充满好奇和期待，认识到生物学科及生物实验的魅力，在必要时应该为学生进行示范。但正如刚才所说，一些高中生物教师是做不到以上几点的，只会让学生根据教材内容完成实验然后告诉学生这些实验背后的“标准答案”，师生双方的研究都是非常浅显的。

（三）实验实施难度较高

对于追求优秀教学效果的高中生物教师来说，仅仅从教材内容出发展开实验教学是不够的。各种实践活动，包括生活中的观察与实践，都应该作为实验的一部分，都可能成为实验教学或未来学生参与生物研究的重要素材。在长期的锻炼下，学生就会逐渐具备较好的实验或者说实践意识，提高观察和动手能力，面对实验时也能做到游刃有余。但在上述两方面不足的影响下，学生既没有主动实践的兴趣和意愿，在有限的实验教学中也得不到充分的锻炼，其能力上的缺乏会让他们感到实验处处是难点。

比如，上文已经涉及的一种现象。教师在学生实验前，已经设计好了实验的具体环节，明确了学生“应该”得到什么样的实验结论，然后就把这些内容全都以知识讲解的形式告诉给学生，对学生进行提问，确保学生已经记清楚了其中的各种细节，最后再进行实验。这种实验难度是很低的，因为学生不需要主动探究思考，只要按照教师要求完成实验步骤即可，但带来的问题就是一旦学生需要自主应对实验，就会不知道如何下手，即使是在一些简单的实践活动中也可能因为动手能力和自主思考能力的不足而無法顺利完成。

二、高中生物实验教学的创新策略

（一）确保目标合理，保障教学有效

教学目标是教学活动顺利进行并取得预期成果的重要保障。根据新课标，高中生物学科的核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究与社会责任，在实验教学中，学生在上述素养领域的发展应该作为瞄准的教学目标，但又要根据实际情况进行细化或灵活的调整，不能片面追求所谓的“全面发展”[3]。另外，具体教学目标的确定应该获得学生的理解，转化为学生的学习目标，使得学生在实验完成后能够对自身的学习情况进行自主、客观及合理的判断，推动学生在实验领域的自发成长。

比如，在进行“使用高倍显微镜观察几种细胞”相关实验时，这一实验的难度并不大，此时的学生还处于高中生物学习的“入门”阶段，只要对细胞进行观察，学会正确使用显微镜即可。但其目标应该是培养学生的生命观念、科学思维与科学探究素养，能够通过科学的探究活动认识细胞，思考细胞与生物个体生命之间的关系，对生命产生尊重和敬畏的态度。进一步具体和细化，则应该是能够独立自主地完成实验，可以结合实验阐述细胞的特点，论述细胞与生命及生命活动的关系，与相关理论知识密切结合起来，确保学生能够理解并达到。

（二）创设有趣情境，引导学生思考

情境在教学活动中发挥着非常重要的作用，能够激发学生的学习兴趣，对学生的思路、方法和技巧予以启发和引导，让学生明白实验的目的和效果分别是什么。相比于教师的讲解和阐述，学生通过情境实现自主感悟，能够取得更好的学习效果。因此，教师应该以实验教学的目标为核心创设有趣的实验情境，促使学生主动参与到实验中，把实验探究作为自己的学习追求，而不是教师布置下来的、自身缺少兴趣但又必须完成的学习任务。在必要的时候，应该加强对创新教学手段的应用或者鼓励学生和教师一起创设情境。

比如，在进行“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”相关实验教学时。教师可以首先播放一段视频，视频中是一个所谓的“科普自媒体”在介绍各种食物的营养含量。随后教师向大家提出问题：“这个视频中的内容是否正确呢？这些食物真不健康吗？糖、脂肪和蛋白质的含量到底是多少？”接下来组织实验，实验的过程就是一个“辟谣”的过程。实验结束后，教师带领学生得到统一、科学、客观的结论，然后把实验的相关资料回复到这段视频的下方，以正视听。这个情境对学生来说既熟悉又新颖，能够引发学生广泛且深入的思考。

（三）坚持开放原则，丰富实验操作

以学生为主体的高中生物实验教学必须有一定的开放性。因为从实验的本质特征出发，它就是一个探索的过程。可以科学推测实验结果，但不可能保证实验一定能够得到预期的结论。而且在实验过程中，很可能因为理论上的新发现或者意识到了流程中的某个错误而对实验进行调整。学生的实验也是如此，学生在实验中可能有各种自主生成，对实验提出自己的见解或者想尝试通过实验进行更大范围的探索。教师应该根据实验当前所具备的条件，给予学生相应的机会，在开放的实验中丰富学生的实验操作，促进学生的自发成长。

仍以“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”相关实验为例。除了上述做法外，教师还可以尝试提前把视频发给学生，请学生在观看视频后进行联想，自己对视频没有提到的食物是否也具有营养含量上的疑问，可以收集起来作为实验材料。在实验过程中，如果实验结果与预期不符，教师要鼓励学生回顾整个实验流程是否存在失误。如果没有失误，再思考实验对象本身是否被污染了，是否有其他物质影响了实验。总之，要启发学生的自主生成，允许各种情况的出现及学生相应的探究活动，鼓励学生展开自主的操作探究。

（四）营造活跃的学习氛围，促使学生主动探究

从整体上看，高中生的学习压力是比较大的，这会对他们整体的身心状态产生影响，让学生感到紧张和焦虑。而且高中生又处于青春期，有着强烈的自尊心，会不自觉地与其他同学进行对比。与理论知识的学习不同，实验教学是直观的，学生的动手能力如何、思维是否清晰、在实验中能否与其他同学进行合作，都会直接展现在教师和同学们的面前，这对学生其实有着不小的压力。因此，高中生物实验教学有时氛围是比较紧张的，越是难度大的实验越会如此，导致学生放不开手脚或者想办法逃避。

为了帮助学生卸下可能存在的心理包袱，使得所有学生都能通过主动探究取得良好的实验学习成果，教师应该活跃学习氛围。除了通过情境创设等方式让氛围更加轻松之外，教师还要多组织合作的实验探究，而且要根据学生的特点与成长情况帮助学生完成科学的实验分工。比如，进行“比较过氧化氢在不同条件下的分解”相关实验时，至少可以分为观察记录和动手操作两种分工，而且要引导学生相互交流学习，在完成一轮实验后交换分工，再次进行。大家都能表现出自己的特长并吸收其他同学的优点，其探究的主动性能够得到很好的调动。

（五）优化学习评价，推动学生核心素养的提升

实验教学与理论知识学习的评价工作是有着很大差异的。有的同学可能暂时动手能力比较弱，但是思路非常清晰，在自主设计实验时能够较好地帮助同伴完善实验细节，做出了很大的贡献，而且动手能力也得到锻炼。对于这类同学的评价，首先无法通过具体的成绩进行，同时又不能只看到他某一方面的能力，要在发展其特长的同时指引其尽快弥补自身的不足[4]。种种要求，使得高中生物教师必须认真审视以往的学习评价策略，让评价发挥出应有的作用，推动学生核心素养的提升。

为此，在每次实验教学前，教师都应该向每位同学或每个小组发放一份评价单，评价单的内容要和实验记录表一一对应。即学生在实验的每个环节都应该得到相应的评价，评价的来源是自己和同组的同学。实验完成后，大家提交评价单，教师再根据实验过程中的观察和学生已经给出的自评与互评，从教师角度给出评价。学生的评价主要关注当下，接近结果性评价；教师的评价则关注过程，要对学生进行纵向的对比，说明大家取得了哪些进步，今后又应该瞄准何种学习成长的方向。学生因此而能够获得全面客观的自我认知，奠定成长基础[5]。

（六）指向自主实践，培养科学精神

上文提到，高中生物实验教学不能仅仅局限在课堂，要看到现实生活，通过在不同场景下的自主实践锻炼学生的实验能力和相关的核心素养，培养学生的科学精神[6]。如上文提到的“科普自媒体”，学生在教师的带领下展开实验，体现的就是科学精神，即不能盲目相信网络等渠道的信息，要有自己的主见，要通过自发的实践找到问题的答案。教师应该秉持着这样的思想鼓励学生，请家长为学生提供必要的帮助和支持，经常组织学生分享自主实践的结果，让生物实验逐渐变为学生趣味生活的一部分。

比如，针对“酶为生活添姿彩”这部分内容，教师可以提出一个问题：现在有很多人自己制作“酵素”，酵素到底是什么？自己制作出来的又是什么？除了所谓的“酵素”之外，還有哪些成分？对人体是否有益？然后让学生带着这些问题展开自发的情境探究，学生可以通过互联网搜索相关内容并进行家庭实验，教师给大家留出比较充足的时间并确定在某一节课将组织“成果发表会”。在整个过程中，教师要经常通过师生及家校交流了解学生的实验进度和成果，对学生及时进行鼓励，帮助他们克服困难。

结束语

总之，实验教学的效果直接影响着高中生物教学的质量和学生生物学科核心素养的发展水平。希望大家能够加强相关的研究与实践工作，积极推动教学策略的创新，培养出更多能力素养全面发展的优秀人才。

参考文献

[1]褚为玥.高中生物实验教学现状及对策研究[J].华夏教师，2022（32）：94-96.

[2]张萍.生物学核心素养在高中生物实验教学中的渗透策略[J].淮阴师范学院学报（自然科学版），2022，21（3）：266-268.

[3]杨长芹.高中生物实验教学的优化策略[N].科学导报，2022-07-26（B3）.

[4]阳彩霞，范丹.计算机模拟技术在生物实验教学中的应用[J].黑龙江科学，2022，13（13）：51-53.

[5]刘芳芳.新课标下高中生物实验教学的有效策略[J].亚太教育，2022（13）：175-177.

[6]杨政宏.生物学核心素养在高中生物实验教学中的渗透策略[J].高考，2023（16）：137-139.