高中生物学实验教学创新探索

山东省滕州市第二中学新校 高 园

生物学实验是学生了解生物学与学习生物学的基础，尤其针对高中生物学抽象、概念性强、需要一定推理与逻辑分析能力的特点，实验能帮助学生梳理学习思路，通过直观的实验设计与反应现象得出实验结论，有效将抽象转化为具体，将微观转变为宏观，使学生通过实验过程有效巩固基础理论知识，掌握实验技能，提升自身学科素养。因此，教师应重视生物学实验的教学方法与策略，通过有效的组织与引导培养学生实验设计能力与实践能力，帮助学生更好地掌握高中生物学的学习方法。

一、当前高中生物学实验教学中存在的问题

传统教学模式中，教师对生物学学习的关注只集中于对知识点与考点的讲解与灌输，重视学生考试成绩，对学生实验素养的培养、实验技能的提升以及生物学学科的核心素养关注度不够；学生实验机会少、课时安排不足、缺乏实验设备与器材，再加上一些教师的生物学实验素养有待提高，由此可见目前高中生物学实验教学中存在很多亟待解决的问题。

二、核心素养视角下对实验教学的要求

（一）关注实验意识的培养，加强动手操作能力

在传统的教学模式中，生物学只是一门记忆型与理论型学科。教师在应试教育的压力下抓紧一切课堂时间，为学生灌输大量考点与知识点，通过题海战术不断追求高分数。因此，学生在理论方面非常扎实，但在实验技能上较为欠缺。加上教师占据课堂主体地位，学生在生物学学习中的参与度不高，即使是生物学实验教学也是教师操作，学生观摩，因此学生普遍对生物学实验教学没有兴趣，有一定抵触心理。

核心素养视角下，教师应当关注学生实验意识的培养，强化学生对实验的重视程度，帮助学生在完善理论基础构建的同时关注教材相关实验的探索与学习，学会利用身边的学习资源与互联网信息主动查阅相关知识，将理论转化为实际操作，锻炼动手操作能力。

（二）培养生物学实验的设计思路

在传统应试教育的生物学实验教学中，教师多半会让学生记住科学家的实验思路与操作步骤，通过不断重复背诵与巩固加深印象，但是对学生来讲学习效果并不理想，学生仍然没有实验思路，只会照搬别人的实验设计，自己在实验设计中迈不开步。

教师应当有针对性地进行一些实验设计思路与设计原则的教学，如生物学实验中经常用到或涉及的对照性原则、随机性原则、平行重复原则、单因子变量原则等，在了解实验目的与实验原理的基础上对实验结果做出假设，通过生物学假设论证方式确定实验思路，设计实验步骤，从而通过实验现象以及数据得出相应结论。因此，教师在教学过程中不但要为学生讲解教材中的经典实验案例与操作步骤，还要为学生讲清其设计思路与原理，授人鱼且授人以渔，让学生从根本上明确生物学实验的要义，充分发散创新思维，用所学知识解决实际问题。

（三）端正生物学实验态度

很多教师在为学生进行生物学实验演示时不具备专业扎实的实验基础，在教学过程中实验态度不端正、不严谨，不注重对实验要求与环境的把握，给学生造成了错误示范与不良影响，不但容易误导学生，还由于操作不规范存在安全隐患，导致危险发生。

教师在生物学实验教学过程中应当注重自身教学态度与学科素养的提升，关注对学生行为与表达的影响，改善传统教学过程中出现的实验流程不缜密、实验操作不规范、实验演示不专业等问题，让学生接受到正确的实验教学，为学生树立正确示范。

三、高中生物学实验教学方式的创新型探索

（一）更新实验教学理念，构建新课程实验课堂

教师应当在遵循新课程改革要求的基础上重新构建教学理念与教学思路，加强对学生生物学核心素养的关注与培养，从原来枯燥单一的知识点与考点的讲解教学转变成对实验思路、实验设计以及实验具体操作能力的教学。教学过程中应当关注教学内容的质量而不是只注重数量与时间，通过对课程重难点的安排与循序渐进的引导，帮助学生构建知识框架与思维体系，使学生加强对生物学实验的重视与关注，从基础开始完善实验学习计划。

例如，在“研究细胞中DNA与RNA的分布情况”实验教学过程中，教师应当先掌握本实验的教学目的：1.让学生掌握实验原理。2.通过实验现象区分细胞中DNA与RNA的分布状况。然后教师通过引导学生思考实验操作的重点：1.使用显微镜观察实验结果之前应当怎样处理观察对象？2.怎样操作才能观察到DNA和RNA？通过解决上述问题，学生了解了基本的实验原理与操作原则。然后通过分析实验材料、实验操作观察以及描述、解释、记录实验现象，从而根据看到的现象得出实验结论，最后通过评价实验方案、归纳实验方法，让学生掌握实验相关知识，通过设问方式发散学生思维，帮助学生构建实验思路，掌握实验原理，精准把握实验教学任务。

（二）发挥学生学习主体地位，满足学生学习需求

教师应当转变过去以教师教为主导的教学模式，遵循课堂教学规律，通过符合学生学习规律与认知规律的方式引导学生充分发挥主观能动性，通过设计有趣的实验环节与分组合作，提升学生的学习兴趣，丰富学生的实践经验。由于高中生的学科基础与掌握程度不尽相同，因此教师可以根据教学班级的学生对生物学实验的掌握情况进行差异化教学，通过针对性设置问题及实验目标让学生在自主学习之中获得实验乐趣与成功体验，从而提升学生的学习积极性。

例如，在“叶绿体色素的提取和分离”实验教学过程中，教师可以为学生提供一些实验所需的必要知识，如叶绿体中的色素能溶解在丙酮、酒精等有机试剂当中，因此可以用丙酮提取叶绿素中的色素。不同种类的色素在层析液中的溶解度有所不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散速度快，溶解度低的色素分子在滤纸条上的扩散速度较慢，因此可以根据色素的扩散速度差异进行分离。通过对实验原理及操作根据的讲解，帮助学生确立实验目标，设计实验步骤，选择实验方案，通过自己主动思考与小组分析讨论得出结论，并进行验证。

（三）创新教学方式，开展多元化实验教学

在信息技术不断进步的背景下，课堂教学方式也随之丰富起来。一些生物学实验在实际情况下操作起来较为困难，实验仪器较贵重或是存在一些安全隐患，这种情况下教师可以借助信息技术，通过互联网视频教学、多媒体辅助、动图演示或思维导图等，为学生展现实验环境、实验操作以及注意事项，既生动形象，吸引学生的注意力，又能避免安全隐患，保证教学顺利进行。教师也可以融合一些情境教学、实践教学、小组讨论、主题活动等形式，丰富高中生物学实验教学，为学生构建熟悉的生活情境平台，拉进生物学与学生日常生活之间的距离，让学生感受到生物学与自己的紧密联系，从而从根本上注重生物学实验的学习，构建生物学知识框架，提升生物学学科核心素养。

例如，在“培养液中酵母菌种群数量的变化”的探究实验教学中，很多学校的实验室对控制酵母菌的生长环境因素（如温度、无菌等）有客观困难，而实验环境与实验条件对实验结果的影响非常大，因此在实验设施或条件不允许时教师可以通过微课制作，为学生展示实验设计、实验流程以及具体操作步骤。通过图片以及视频的演示，让学生产生直观感受，通过调动视觉和听觉感受，提升学生的实验兴趣，通过变量条件的严格控制，展示实验过程与实验结果，根据实验结果制作柱状图与数值曲线，更加直观地感受环境因素对培养液中酵母菌种群数量的影响，从而得出实验结论，便于学生归纳总结，找到实验技巧与规律。

四、结语

高中生物学实验教学是培养学生生物学学科核心素养、发展学生实验思维与理性思维的重要方式，在教学过程中教师应当改进传统教学模式，以教材实验为基础，通过对实验设计、实验思路以及实验具体操作的讲解，引导学生感受实验精神与实验思维，规范实验操作，让学生能发挥主观能动性，积极参与到生物学实验的学习与探究之中。