高中生物的實驗教學優化

朱宏飛

（江蘇省如東掘港高級中學，江蘇如東 226400）

引言

生物常常通過實驗得出概念和規律，是一門實驗性較強的學科。實驗教學有助于提升學生的動手能力和分析、解決問題的能力，幫助學生養成嚴謹的態度，培養學生的科學思維方式，有助于實現學生的全面發展。

一、國內生物實驗研究現狀

新課標對高中生物的實驗教學提出了明確的要求：具備實際操作實驗的能力，可以正確地使用器具，通過觀察，能夠運用一些術語準確地描繪出生物現象，運用邏輯能力和思辨能力得出結論，能夠參考其他人的意見，對自己的結果進行反思修正。具備一定的探究科學的能力。實驗教學在高中生物教學中越來越受到一線教師和研究者們的重視，但是鑒于學校硬件設施等元素的制約，實驗教學的展開并不順利。比如，有研究發現，目前即使是在一些比較發達的地區，仍然有課時原因、教師的教學水平、學校的生物實驗教學硬件條件或者是經費的原因制約了實驗教學的展開。

同時，我國對實驗教學的研究已經有一定的深度，但是針對實際的案例改進并優化實驗教學的研究比較少，本研究主要針對人教版高中生物必修教材，為優化實驗教學進行分析。

二、實驗教學優化的基礎理論

1.構建主義

構建主義強調的是學生在學習過程中的主體地位，教師充當引導者的角色，通過學生自主的而非教師直接灌輸的方式，完成知識的構建。構建主義理論強調的是情景的再現，充分調動起學生學習的興趣，根據自己原有的理論知識和生活經驗，不斷地進行改造和豐富充實知識的工作。

構建主義的指導意義在于：學生根據自己原有的知識，通過自己的實踐，獲取了新的知識，或者是對原有的知識有了新的認知。因此實驗教學有助于不斷地開拓學生的眼界，培養學生積極創新的能力、動手實踐的能力，有利于實現學生的全面發展。

2.人本主義

在20世紀50年代廣受關注的心理學思潮中，馬斯洛和羅杰斯提出了人本主義學習理論。這種理論強調的是學習不僅僅是提供學習的材料，真正的重點應該是學習者，應該尊重學習者的意愿和情感的需求，相信每個人都有學習的欲望，并且每個人都有自己教育自己的能力。學習的過程是個人潛能的發展過程，教師在教學的過程中應該鼓勵學生而非壓迫學生。

實驗教學應該強調學生的中心地位，營造良好的實驗環境，讓學生能夠全身心地投入到在實驗中獲取知識的過程中去，讓學生學得更輕松，學得更牢固，形成一個良性循環。

3.發現教學

發現學習法由布魯納所提出，他認為學習的意義除了獲得知識，還應該包括獲得知識的能力，僅僅讓學生知道事物的發展規律、事情的結論是不夠的，還應該讓學生作為一名“探索者”積極主動地發現問題、分析問題、解決問題。這樣學生在日后的學習中才能做好知識的遷移，才會學習得更容易。

在實驗教學的過程中，學生常常會發現很多問題，教師應該保護好學生學習的興趣，根據學生在實驗教學課上出現的問題，觀察到的現象進行啟發，幫助學生將問題具體化，讓學生自己在實驗過程中進一步地進行探索。

三、優化實驗教學的基本策略

1.改善實驗教學的基本條件

學校應該在資金允許的范圍內做好實驗室設備的更新和添加工作，加大對實驗室耗材的投入，適當地增加實驗室的面積和實驗室的數量，配備專門的實驗室管理人員，對實驗室的一切事務進行管理。結合學校所使用的教材合理地對實驗室的支出進行規劃，不能過于節省而耽誤學生們實驗課的學習，也不能鋪張浪費。學校教研組和管理層應該重視對生物學科的開設工作，在經過民主的討論之后，合理地安排生物課的課時，與其他課程保持一個正常的比例，保證教師在規定的課時之內完成實驗教學任務，達成教學目標。

2.轉變教師的教學觀念

提升實驗教學效果的關鍵是提升教師對實驗教學的重視程度，提升教師的實際實驗操作能力，采用多樣的方法來展開教學活動。部分教師對實驗教學的重視程度不夠，只重視理論學習，忽視了實驗教學，將實驗教學當作是一個學習的輔助手段，這樣的認知是不正確的。教師應該認真地上好每一堂實驗課，不能用播放視頻來代替學生做實驗。此外，教師應該提升自己在實驗中的實際操作能力和組織能力，認真做好實驗前的準備工作，正確的操作才能給學生做好示范效果，教師還需要做好實驗的創新，面對實驗中容易出現的問題，教師應該適當地對實驗過程等方面做出改進，提升實驗教學的效果。

四、實際案例分析

以“提取和分離葉綠體中的色素”為例，原本實驗的主要要求是：學生通過提取分離綠葉中的色素，分析和探究葉綠素中色素的組成。實驗的主要步驟是：先稱取一定量的新鮮菠菜進行研磨，研磨充分以后收集濾液，并使用毛細吸管吸取，再在濾紙條上畫出濾液細線，畫完后將濾紙條放在層析液中，等待菠菜中色素分離完成后記錄實驗的結果。

“用毛細吸管吸取少量濾液沿著鉛筆線畫出均勻筆直的細線”這一步驟對不少學生來說有一定難度，很多學生不能畫出筆直均勻且比較細的濾液細線，可能導致后面色素在層析液中沒有分層，難以觀察到四條色素帶，影響了實驗結果。鑒于這個問題，我們可以對實驗的方法進行改進。為了幫助學生畫出規范的線，可以通過“蓋印法”來解決這個問題。直接用蓋玻片蘸取一定量的提取液，距離去角一端大約1 cm的位置折起，然后將蓋玻片的棱邊用蓋章的動作壓在剛剛的折痕上，就會得到一條細長而筆直的色素線了，若第一遍壓得不夠好，等到色素線干了之后可以再重復一次上述操作。

經過改良后的實驗，跳過了過濾色素這一環節，對濾液的濃度也沒有要求，簡化了實驗步驟，而且解決了學生難以畫出符合要求的濾液細線的問題，學生可以更清楚直觀地觀察到實驗現象。實驗的整體效果很好。

結語

實驗教學是高中生物教學中非常重要的一個組成部分，有助于實現全面地培養學生。但是在具體實驗的過程中會出現非常多的問題，加上一些外部環境的制約，影響了實驗教學的效果。本文主要以人教版高中生物必修教材中的實驗為例，根據實驗教學的理論基礎，分析了實驗教學開展效果不好的可能原因，然后從更新教師的教學理念、改進實驗方法等方面提出了實驗教學的優化策略。經實踐結果表明，改進后的實驗教學的效果更好，完成教學目標的效率更高，更受到教師和同學們的歡迎。

[1] 姚立雪.高中生物的問題教學研究[D].哈爾濱師范大學,2016.

[2] 胡美秀.高中生物實驗教學的優化研究——以高中生物必修1為例[D].湖南師范大學,2016.

[3] 劉麗芳.高中生物實驗教學的優化與實踐[D].貴州師范大學,2015.

[4] 青格樂.高中生物《穩態與環境》教學中STS教育的設計[D].內蒙古師范大學,2015.

[5] 許素真.人教版高中《生物》系列教材的比較研究[D].華東師范大學,2006.