初探提高生物实验教学有效性策略

摘 要：在高中阶段，实验课程对于培育学生的科研文化素养、提升其实验技能、培养其科学思维与创造力有重要的作用。教师需要创新实验教学方法，激发学生的实验探究兴趣。阐述高中生物实验教学的重要性，分析目前高中生物实验教学存在的问题，探讨优化高中生物实验教学的策略。

关键词：高中生物；实验教学；研究策略

作者简介：金奎（1978—），男，江苏省涟水中学。

在高中阶段，实验教学非常重要，通过实验教学，我们不仅能够让学生更好地掌握相应的理论知识，还能锻炼他们的实践操作技巧，培养他们的科学思维与创造力。然而，传统的实验教学模式还存在一些问题，如实验内容单一、教学方法单一等，难以满足学生的多样化需求。因此，我们需要探索和创新实验教学方法，以提升实验教学效果。

一、高中生物实验教学的重要性

（一）激发学生的学习兴趣

高中生物实验教学能有效激发学生的学习兴趣，让学生进行实际操作。实验教学是一种有效的教学方式，它能够帮助学生深入理解生物学的基本原理，激发他们对生物学的兴趣。在生物实验教学中，学生会产生强烈的好奇心和求知欲，愿意主动地进行探索。当学生对实验产生兴趣并积极参与其中时，他们的学习效果会更好，对知识的记忆和理解也会更加深刻［1］。

（二）培养学生的科学思维和实践能力

新课改注重培养学生的实践能力和创新思维，要求学生通过实验探究，培养运用科学思维和方法的能力［2］。高中生物实验教学可以让学生学会运用科学方法进行实验设计和数据分析，提高他们的科学素养和批判性思维能力。在生物实验中，学生需要进行实际操作和实践探索，这能培养他们的实践能力和解决问题的能力。在实验教学中，学生能够从实践中学到知识，同时能更好地理解和应用所学的生物学知识。

（三）培养学生的团队合作精神和创新意识

高中生物实验教学可以培养学生的团队合作精神和创新意识。在实验中，学生需要与同学合作，共同解决问题和完成实验任务。通过团队合作学习，学生能够培养沟通交流、团结协作的能力。此外，在实验中，学生需要思考和解决问题，提出创新的实验方法和解决方案，这能培养学生的创新思维和解决问题的能力，为他们未来的学习和工作奠定基础。

二、高中生物实验教学存在的问题

（一）实验内容单一

目前，高中生物实验教学存在实验内容单一的问题。在实际教学中，经常会出现相同或类似的实验内容，缺乏多样性和创新性。在这种情况下，学生容易对生物学习产生厌倦感，对生物实验探究失去兴趣。同时，实验内容单一也限制了学生对生物学知识的全面理解，阻碍了学生知识应用能力的提升。

（二）实验仪器设备不足

目前，高中生物实验教学中存在实验仪器设备不足的问题。在一些学校，实验室仪器设备较为老旧或不齐全，无法满足学生实验操作的需求，导致学生无法参与实验操作，这样难以培养学生的实践能力和科学思维。此外，这一问题也影响了相关实验结果的准确性和可靠性。

（三）实验过程缺乏互动和交流

目前，高中生物实验教学中存在实验过程缺乏互动和交流的问题。在一些实验课堂中，学生只是按照指示进行实验操作，缺乏有效的思考和讨论。在这种情况下，学生的参与度不高，无法积极地发现和解决问题，也不能深入理解相关实验知识、认识相关实验现象，这会影响学生实验设计能力与数据处理能力的提升。

三、优化高中生物实验教学的策略

（一）丰富实验内容

优化高中生物实验教学的策略之一是丰富实验内容。教师可以引入新颖的实验内容，使实验涉及多种生物学知识和实验技巧。丰富的实验内容能够激发学生的兴趣，让他们在实验中感受到生物学的广度和深度，同时可以培养学生的创新思维和问题解决能力，提高他们的实践能力和科学素养。

“检测海洋生物组织中的糖类、油脂和蛋白质”课程主要探讨三种重要营养物质：糖类、脂肪、蛋白质。学生充分了解这三种重要营养物质的相关知识，能在实验中更好地理解相关的实验原理以及检测这些物质的意义。在教学中，教师可以设计丰富的实验内容，具体如下。首先，教师可以设计检测生物组织中糖类的实验，让学生通过实验了解生物组织中糖类的分布情况及含量。此外，学生还可以通过实验比较，深入研究不同生物组织中糖类的分布特征。其次，教师可以设计检测生物组织中脂肪的实验，让学生通过比色法或荧光法来检测生物组织中的脂肪。通过实验，学生可以了解到不同生物组织中脂肪分布的差异，探究脂肪的功能和作用。最后，教师可以设计检测生物组织中蛋白质的实验，让学生使用相应的试剂提取蛋白质，然后通过比色法或电泳法等检测生物组织中的蛋白质。学生可以在实验中比较不同生物组织中蛋白质的含量和种类，了解蛋白质在生物体中的重要作用。通过多样化的实验内容，学生可以更加深入地了解和应用糖类、脂肪和蛋白质的相关知识。多样化的实验内容也可以激发学生的学习兴趣，提高他们的生物學实验参与度，优化高中生物实验教学。

（二）增加或更新实验仪器设备

学校和教师应该加强对实验室设备的更新和维护，确保仪器设备的正常运行。充足和先进的实验仪器设备能够提供更好的实验条件，让学生充分参与到实验活动中，获得更准确的实验结果。通过实际操作，学生可以更好地理解和应用所学的生物学知识，培养实践能力和科学思维［3］。

“植物细胞的吸水和失水”课程主要探讨植物细胞吸水和失水的过程与原理。教师可以设计相应实验引导学生探究植物细胞的吸水和失水过程。具体实验如下：首先，将马铃薯切成薄片，并称量它们的质量；然后，将马铃薯薄片分别放置在水和浓盐溶液中，观察一段时间后再次称量它们的质量。在这个实验中，我们虽然可以使用传统的天平来称量马铃薯薄片的质量，但是如果我们用电子天平来进行实验，那么我们就能获得更精确的实验数据，也能更好地观察和记录实验结果。此外，学生还可以使用显微镜来观察实验中细胞的变化。通过显微镜，学生可以更清晰地观察到马铃薯薄片中细胞的形态和结构的变化。这种观察可以帮助学生更好地理解植物细胞的吸水和失水过程。通过这些实验仪器设备，学生可以更好地进行实验操作和数据记录。高精度的电子天平可以提供准确的质量数据，帮助学生观察和分析实验结果；显微镜可以让学生更清晰地观察图像，使学生直观地了解细胞结构的变化。这些实验仪器设备可以为学生提供更准确、更可靠的实验结果，提升他们的数据分析能力。

（三）优化实验报告评价

优化实验报告评价也是优化高中生物实验教学的策略。除了关注实验数据的准确性，教师还应该注重对学生在实验过程中的表现及其实验思维进行评价。教师应从实验设计的合理性、数据的分析能力、问题的发现和解决能力等方面对学生的实验报告进行评价。通过对学生的实验报告进行综合评估，教师可以更准确地了解他们的实验能力和科学思维能力。

以“绿叶中色素的提取和分离”实验教学为例，在理论知识方面，学生应该熟悉绿叶中色素的类型、功能和提取方法。教师可以通过课堂讲解和实验讲解相结合的方式，向学生介绍叶绿素、类胡萝卜素等色素的作用，并解释提取色素的原理和方法，从而让学生理解实验的原理和意义。在实验操作方面，学生应该熟练掌握色素的提取和分离方法。教师可以提供详细的操作步骤和实验指导，引导学生正确使用提取液、萃取物、溶剂等实验材料，进行样品的准备、搅拌、过滤、冷却等操作。同时，教师还应该引导学生注意对温度、pH值等实验条件的控制。通过实际操作，学生可以体验提取色素的过程，加深对实验原理和技术的理解。在实验报告评价方面，教师应该从多个维度综合评价学生的实验表现，对其进行全面的评估。此外，教师还可以让学生对实验结果进行分析和讨论，比较不同实验条件下色素的提取效果，并提出改进的建议。这样一来，学生便能结合实验数据和理论知识进行数据处理和图表绘制，准确地呈现实验结果，阐述相应的科学依据。在实验报告中，学生要根据理论知识，解释不同颜色的提取液中含有的色素种类和浓度差异，并结合实验数据绘制出“吸光度—波长曲线图”，定性和定量地分析色素的组成和含量，同时对实验结果进行讨论，比较不同提取方法的效果，提出优化实验方案的建议。教师通过这样系统的课程教学，优化实验报告评价，不仅能让学生掌握基本的理论知识，还能让他们熟练掌握实验操作技能，提升他们的科学素养，激发他们的科学思维，培养他们的创造力。

（四）提供实验拓展课题

教师可以根据学生的学习兴趣和能力，提供相关的实验拓展活动或课题。通过实验拓展活动或课题，学生可以进一步探索和研究相关的生物学问题，开阔知识视野，培养批判性思维和自主探索能力，为自身未来的发展奠定坚实的基础。

在“酵母菌细胞呼吸方式”的课堂上，学生要深入了解酵母菌的呼吸机制，掌握相应的原理。在本课中，学生要进行一系列的实验，如研究酵母菌在各种环境中的呼吸行为，分析它们进行的是有氧呼吸还是无氧呼吸等。有氧呼吸是指在氧气充足的条件下，细胞经过三步反应将葡萄糖完全氧化分解产生能量的过程；而无氧呼吸是指在氧气不足的条件下，葡萄糖不完全氧化分解产生能量的过程。根据实验结果，学生可以深入分析酵母菌细胞呼吸的特点和影响因素。例如，学生可以比较在正常氧气浓度和低氧气浓度下酵母菌细胞的呼吸状态，并观察对比实验中的发酵作用。从实验结果中学生可以发现，酵母菌在正常氧气浓度下呼吸活性较高，而在低氧气浓度下呼吸活性较低，并且会出现明显的发酵作用。在此基础上，学生便能认识到氧气是酵母菌进行细胞呼吸的重要物质，同时明白酵母菌呼吸方式的转变是一种适应环境变化的生存方式。在进一步学习理论知识后，学生可以通过实验进一步探究酵母菌细胞呼吸的机制和调控因素，探索酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的过程，了解两种呼吸方式的特点。在实验中，学生可以在不同氧气浓度中培养酵母菌，并测量不同条件下酵母菌的呼吸活性和酵母菌的生长情况。在此基础上，学生可以进一步探讨为什么酵母菌会运用不同的呼吸方式，并解释发酵作用在低氧条件下的生理意义。在上述教学中，教师为学生提供了实验拓展课题，讓学生深入研究了酵母菌的呼吸行为，这不仅能帮助学生更好地掌握相关的实验操作技巧，还能让他们更加全面地了解相应的原理，培养他们的科研意识与综合素质。

结语

优化高中生物实验教学对学生的学习和发展有重要意义，能提升学生的实验操作技巧，培养他们的科学精神，激发他们对生物学知识的探究兴趣，为他们未来的学习发展奠定基础。为了更好地培养学生，高中生物教师必须不断丰富实验的内容，完善实验教学模式，运用多样的教学方法，从而有效激发学生的探究兴趣，培养他们的探究能力、科研素养和创造精神。

［参考文献］

郭晶，易国栋.5E教学模式，推动高中生物实验教学［J］.课堂内外（高中版），2023（23）：72-73.

梅崇天.聚焦新高考背景的高中生物学实验教学创新［J］.中学科技，2023（11）：35-37.

吴绿芙.高中生物教学中学生思维能力的培养［J］.学园，2023，16（36）：75-77.