摘 要：生物學教學分為兩部分，一部分是理論教學，一部分是實驗教學。由于傳統教學觀念根深蒂固，在生物學教學中，教師往往將理論教學當作重點，忽視實驗教學或將實驗教學形式化。實驗教學可以讓學生對生物學產生學習興趣，加深對知識的理解，提升學習能力，所以教師應重視實驗教學。文章從實驗準備、微視頻制作、認知沖突、改進拓展、生活化實驗及實驗教學對生物學學習的意義六個方面入手，闡述了實驗教學在高中生物學教學中的優化策略。

關鍵詞：高中生物學;實驗教學;教學策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-624X（2021）46-0046-03

作者簡介：王靜（1980.12—），女，安徽省宿州學院附屬實驗中學，中學二級教師，本科學歷。

引 言

生物學是一門以實驗為基礎的學科。當前的生物學實驗教學一般采用“菜單式實驗”或“模仿式實驗”。這樣的實驗教學流于形式，無法讓學生對實驗探究有深刻體驗，導致學生喪失學習興趣和學習積極性，生物學學科核心素養的培養也受到了影響。針對這種情況，教師要優化實驗教學，真正發揮其教學作用。

一、實驗準備

在傳統的實驗教學中，教師會在學生到實驗室前把所有的實驗材料都擺放好的，而學生并沒有參與到其中。學生在做完實驗后隨便把工具一擺就離開了。這不僅加重了教師的工作負擔，還容易損壞材料。針對這種情況，教師可以組織一些對生物學實驗感興趣的學生參與試劑調配和材料準備活動，幫助學生掌握儀器的用途和使用方法。這樣，在課堂教學中，這些參與實驗準備工作的學生就會成為“小老師”，起到一定的輔助教學作用。這不僅可以凸顯學生的主體地位，還可以減輕教師的教學壓力[1]。

以“探究酵母菌的呼吸方式”為例，很多學生對酵母菌的了解僅限于其可以用來制作饅頭、面包和酒釀，并不知道酵母菌長什么樣，它的大小是多大，它的生殖方式是什么。針對這種情況，教師可以帶領學生對酵母菌進行培養觀察，并讓學生利用DV記錄活動過程，拍攝酵母菌的形態、出芽生殖的照片，然后將其在課堂上進行分享，從而豐富學生的感性認知。接著，教師可以讓學生參與酵母培養液、btb試劑的制備活動，并完成實驗預演，從而有效提高課堂演示的成功率。最后，教師可以給予學生一定的鼓勵，讓其嘗試制作甜酒釀，并利用電子小報的方式進行成果展示。這樣，學生就可以深刻記憶酵母菌呼吸產物。

二、微視頻制作

社會不斷進步，時代飛快發展。在新課程改革和教學實踐的要求下，教師的工作已經不是簡單地把書本上的知識內容傳授給學生，而是要在教的過程中讓學生體會到學習的樂趣，調動學生學習的積極性。微課教學是利用動畫、短片等直觀手段加以情景教學，引導學生通過聯想、實踐等多種方式建立起無意識的心理傾向，激發學生學習生物學的興趣，充分發揮學生的潛力，促進學生自主學習，使學生在輕松愉快的氛圍中獲得更好的學習效果。微課視頻最大的特點就是短小精煉，而且學習者可以隨時隨地學習。所以，教師可以讓學生自主完成實驗操作，并對實驗過程進行視頻拍攝[2]。在這一過程中，教師要給予學生一定的鼓勵，讓學生對生物學問題進行深入探討，鍛煉和提高學生的語言表達能力。

以“果蠅唾液腺染色體的觀察”為例，臨時裝片的制作難度很大，因此在課堂教學中，教師可以讓學生觀察永久裝片。遺傳學教學中經常會用到的實驗材料是果蠅。要想讓學生了解果蠅的生活史，豐富學生的學習體驗，提高學生的實驗操作能力，教師可以充分利用課余時間，借助興趣小組讓學生參與實驗過程，捕獲果蠅，培養幼蟲，并在幼蟲長到一定程度后剝離其唾液腺，之后進行低滲解離、染色壓片。教師要讓學生將這一過程記錄下來，并制作成微視頻。在課堂教學時，教師可以邀請興趣小組的學生上講臺，對視頻中的實驗過程進行講解，說一說自己的實驗體會。相較于直接在網上查找資源，這樣的微視頻更容易將學生的注意力集中起來，提高學生的學習效率。

三、認知沖突

在傳統的課堂教學中，學生被動接受知識，并且新舊知識沒有進行連接，導致學生只是記憶知識，并沒有真正理解知識。在實驗教學中，教師可以通過設計問題，引發學生的認知沖突，讓學生通過探究、思考等方式構建完整、系統的知識框架[3]。

以“葉綠體色素的提取和分離”為例，在實驗教學前，教師可以設置這樣的問題：“大多數植物的葉子在春季、夏季會呈現出綠色，在秋季又會變成黃色，這是為什么呢？”經過短暫的思考，學生可以快速地回答出葉子在春季、夏季呈現綠色的原因是葉片中有葉綠素。對于葉子在秋季變成黃色的原因，學生無法快速準確地進行回答，但會產生一定猜想，如葉綠素發生了化學反應變成了其他物質。而學生之所以有這樣的猜想，是因為前面學過葉片中有葉綠素。這時，教師提問：“除了葉綠素，葉子里邊有其他色素嗎？”教師適時引導，學生就會主動進行實驗探究，完善自己的認知。由此可見，學生進行實驗的過程就是主動構建新知識的過程。這有利于學生加深對知識的理解，提升自主學習能力和探究能力。

四、改進拓展

實驗教學可以有效培養學生的創新精神和實踐能力。但是在當前的實驗教學中，教師會讓學生按照教材中的實驗步驟進行實驗，導致學生對知識的了解停留在表面，無法深入理解知識，因而實驗教學的作用沒有發揮出來。

以探究影響光合作用的因素為例，教師可采取以下措施對課堂教學進行改進和拓展。

（一）根據實際情況，改進實驗材料

本實驗的可用材料有很多，除常用的蠶豆葉，還可以是紅薯葉、菠菜、青菜、白菜、生菜等。所以在設計實驗時，教師可以根據季節、地域等實際情況，選擇合適的材料。

另外，在設計這一實驗時，教師可以用一次性注射器代替玻璃注射器。因為相較于玻璃注射器，一次性注射器不容易損壞，且價格不貴。

（二）拓展實驗內容，培養學生的探究能力

在探究CO2對光合作用的影響時，學生應將煮沸后的自來水快速冷卻，使其保持在25℃左右，然后用其配制不同濃度的NaHCO2溶液。但是有的學生怕麻煩，直接使用未煮沸的自來水。筆者發現這一情況后，在接下來的分組實驗中安排不同小組分別使用不同程度的自來水，得到如下結果（見表1）。

之所以將水煮沸，是因為水中含有CO2，而CO2在水中有一定的溶解度。在標準大氣壓下，當水溫達到25℃時，一毫升的水中二氧化碳的溶解度為0.795毫升。但是氣體的溶解度會隨著溫度提升而減少[3]。因此，將水煮沸并進行急速冷卻，水中的CO2幾乎為零，可以使實驗條件控制得更準確。

結合表1可知，運用自來水配置NaHCO2溶液，雖然與原先的結果有一定的差別，但是其在誤差允許的范圍內，并不會對實驗的總體效果產生影響。這樣的拓展探究，不但培養了學生的探究能力，而且讓學生從記錄的實際結果中發現新知識，進一步理解CO2對光合作用的影響。

五、實驗生活化

除教材中涉及的實驗，教師還可以讓學生進行生活化實驗探究。在生活化實驗探究中，學生能夠學以致用，形成科學的實驗態度，正確對待生活問題，加深對生物學知識的理解[4]。

以“食物中主要營養成分的鑒別”為例，在探究實驗中，教師可以讓學生將家里的食材帶到實驗室，對其進行鑒別。鑒別的內容有其蘊含著的營養成分和種類。比如，在鑒定食物中的還原性糖時，學生帶來了各種各樣的果汁，如梨汁、蘋果汁、橙汁、西瓜汁等。這時，教師就可以引導學生進行深入討論：這些材料都適合這一實驗探究嗎？通過思考和討論，學生可以發現：西瓜汁是紅色的，其紅色會對實驗結果的判定產生一定的影響。又如，教師可以讓學生去超市買全脂的、半脫脂的、脫脂的牛奶，對其中脂肪成分的含量進行檢測、對比。在這一過程中，教師可以啟發學生思考這三種產品的消費人群。

因為這些實驗的素材與生活密切相關，學生的探究積極性、主動性被調動起來，思維火花也被點燃，課堂教學的活力得以釋放，課堂教學效率、質量也得到有效提高。而且，課堂實驗教學可以讓學生學習到飲食結構的相關知識，學會營養搭配，并初步建立均衡膳食的觀念。由此可見，實驗生活化可以有效激發學生的實驗興趣，調動學生學習的積極性，讓學生主動參與到教學過程中，進行深入思考和探究。除此之外，學生還可以發現知識與生活之間的聯系，養成運用科學知識解決生活實際問題的習慣。

六、實驗教學對生物學學習的意義

“實踐是檢驗真理的唯一標準”，生物學實驗教學能夠激發學生的學習興趣，為學生理解生物學知識提供事實根據，使學生對生物學現象形成鮮明生動、印象深刻的感性認識，從而培養學生的觀察能力、想象能力、實驗能力、表達和理解能力。作為一名從教數年的生物教師，筆者深刻地體會到實驗教學對學生的影響[5]。

第一，實驗教學能夠激發學生對生物學的學習興趣。學生對生物學課程產生了興趣，就會積極主動地學習，那么教學就能達到事半功倍的效果。在生物學實驗教學中，教師可以為學生展現生動、直觀的生物學現象，吸引學生注意力，激發學生的興趣和求知欲。例如，在探究食物中的營養成分這一實驗中，學生會產生這樣的疑問：定性的顏色反應可以完成對物質的定量分析嗎？接著，學生就會積極主動地參與課堂學習，進行驗證實踐，從而解決疑問，加深對知識的理解和印象。

第二，實驗教學能夠培養學生的探索精神。教師結合每一個具體實驗，幫助學生由了解到理解，最后初步掌握科學研究的基本思路，并將這種發現問題、思考問題、解決問題的基本程序內化為學生的思維習慣，同時充分調動學生的學習積極性，發揮學生的主觀能動性。實驗教學要使每位學生的潛能都得以發揮，讓每位學生都能獲得科學探究的體驗，掌握科學探究的方式方法，從而獲得成功。

第三，實驗教學能夠鍛煉學生的創新能力和動手能力。生活、生產中的生物學現象十分普遍，因此教師在日常教學中應要求學生多觀察身邊的生物學現象，思考其涉及哪些生物學知識和原理。教師可以在班上成立生物學興趣小組，鼓勵學生自主進行課本上的小實驗，以彌補課堂實驗教學的不足，培養其創造能力和動手操作能力。在這個過程中，教師要適時地加以引導和點撥，還可進行定期評比，對做得好的學生及時給予肯定和鼓勵，以激發學生的創作熱情。學生在這一過程中不僅能提升獨立思考能力，還能形成團隊合作意識，提升觀察能力、動手能力和創新思維能力。教師可激勵學生通過觀察、實驗、歸納、類比等探索手段提出種種假設和猜想，并通過實驗加以驗證，以此發展他們的創新意識。

第四，實驗教學能夠培養學生嚴謹的科學態度。任何一個生物學結論都是通過無數次的實驗得出的結果，因此學生在實驗過程中要具有嚴密的思維邏輯，對待實驗要有謹慎的態度，思考它的多重因素和可行性。得出實驗結論后，學生需要用精確的生物學語言準確表達，以解釋生物現象和規律。

總之，教師要積極探索生物學實驗教學策略，以學生為主體、教師為主導、實驗為主干，更新教學觀念，采用多種實驗教學方法激發學生的學習熱情，提高學生的學習能力，使其在反思中進步，在總結中完善。

結 語

眾所周知，傳統課堂教學方式方法已經無法滿足當前的教學需求，也無法高效培養學生的各項能力。在生物學教學中，教師要重視優化實驗教學，充分發揮其作用，讓課堂教學活躍起來，凸顯學生的主體地位，讓學生更好地理解和掌握知識，發現生物學的魅力，進而有效培養學生的生物學學科核心素養。教無定法，實驗教學方法不止上述提到的幾種，教師可以根據課堂教學實際、學生的實際學情選擇適合的方式開展實驗教學。只有這樣，生物實驗教學才能真正得以優化，讓每位學生都學有所獲，提高學習能力。

[參考文獻]

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