基于新課改的高中生物實驗教學優化對策

高明

摘 要：隨著新課改的推進和新高考的到來，更多人開始關注多年的素質教育的實施其成果何在，思考當下的教育是否已經與初衷產生了脫離，在這種背景下，實驗教學的價值逐漸得到凸顯。尤其是對于生物課程來說，學生的眾多能力只有在實驗當中才能夠得到真正的鍛煉，因此如何在新課改的背景下優化目前的高中生物實驗教學成為了目前新課程改革的當務之急。本文重點研究了目前高中生物實驗教學存在的問題以及相應的解決方法。

關鍵詞：新課改;高中生物實驗教學;對策

高中作為我國高等教育之前的銜接教育，需要對學生的學習能力進行有針對性的提高而不是單單為其灌輸基礎知識，特別是在進入高等教育階段以后，學生會接觸到大量的實驗內容，如果學生沒能在高中階段就養成良好的實驗習慣和堅實的實驗基礎，那么在接觸到更多更復雜的內容時就會感到手足無措。通過實驗的設計和操作可以激發學生對生物的學習興趣，使學生更加深刻的理解實驗背后的原理和規律，更重要的在于引導學生對于實驗中發現的新問題，運用所學知識去設計實驗自主探究，才能真正提升學生的生物科學素養。

一、高中生物實驗教學面臨的困難

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，各種生物概念的形成和完善都離不開眾多科學家的實驗論證，因此生物實驗的教學具有十分重要的意義。通過生物實驗教學不僅能激發學生的學習興趣，幫助學生理解生物學知識，而且有助于培養學生的科學思維和探究能力，進而提高學生的科學素養。不僅新課程標準對生物實驗教學提出了具體且明確的要求，而且新高考的考查方向也進一步印證了生物實驗教學的重要性。但是具體落實到一線教師教學中時，由于各種主客觀因素的影響生物實驗教學所占據的比重相當有限。

（一）實驗課時壓縮，根本源于重視程度不夠

在我國目前的教育體系當中，高考仍然是最為主要的評價標準。換而言之，學生想要獲得優秀的評價就必須花費大量的精力來學習考試技巧和鞏固基礎知識。然而這樣的思想卻導致教學上變得更加急功近利，最明顯的表現就是許多學校不斷削減生物實驗和相關教學資源投入。眾所周知，任何實驗都需要預先進行大量的準備工作，具體實驗過程的實施也要教師與學生協同完成，實驗完成以后還要專門進行試驗評價工作，需要花費大量的時間。因此，在沒有充足課時保證的情況下，教材中的生物實驗形同虛設，導致生物實驗的實際教學效果與預期存在較大的差距。在種種因素的影響下，不少老師則選擇通過講授以及通過多媒體演示的方式來模擬實驗操作，企圖利用大量的習題訓練來應對試卷中有關實驗的考查，殊不知，這些紙上談兵所得到的短期記憶是無法與學生親身操作所獲得的寶貴經驗相提并論的。從長遠的角度來看，這是一種舍本逐末的行為，只能讓學生對所學內容停留在表面的認識，而獲得深層次的理解。

（二）實驗員短缺，缺乏系統的專業培訓

生物教學與生物實驗教學并不是完全相同的兩種東西，換句話說，并不能理所當然的認為一個優秀的生物教師就完全能夠勝任實驗員的任務。許多學校并沒有分清楚這二者之間的差別，而是將其混淆看待，讓生物教師兼任實驗員，有的甚至會讓其他非生物專業的教師來臨時充任。一般普通高中一個年級至少十幾個班級，僅靠一個實驗員是肯定不能滿足所有實驗正常開設的需求。同時若實驗員缺乏專業素養會導致前期實驗的準備不充分，進而使一些探究性實驗淪為簡單的程序化操作，學生只能憑借有限的實驗器材進行機械性的重復，既無益于實驗原理和方法的真正內化，也失去了科學思維培養的良好機會。其客觀上是因為相關的實驗人才培養缺乏專門的體系，縱觀國內，有過系統的生物實驗學習的人員大多都會走上生產研發崗位，而不會選擇進行生物實驗教學，導致學校難以尋找合適的教師人選。主觀上則是許多學校本身編制比較緊張實驗員則能省就省，也沒有為實驗員提供進修的機會，自然無法提高實驗員的專業水平。

（三）實驗教學理念落后，剝奪了學生的試錯機會

生物實驗最為重要的核心就在于學生通過自己親自動手的方式來獲得真實可靠的體驗，這種體驗是其他教學方式無法替代的。然而，部分教師為了節省時間，以及受到傳統教學理念的影響，將學生的完整實驗過程拆分成若干流水線作業，甚至完全替代學生進行課堂演示。這種做法一是只有部分地理位置優越的學生能清晰觀察到實驗現象，二是剝奪了學生的動手實踐的過程，三是失去了學生自己試錯的機會。這也就失去了生物實驗課程設計的初衷，不利于學生對于生物實驗的興趣培養，與新課程標準中教學過程重實踐的理念背道而馳，更加談不上對學生生物核心素養的培養。

（四）實驗流于形式，忽視了生物實驗的評價環節

生物實驗不能只關注實驗的前期設計和具體流程的安排，而是要將實驗的評價環節也納入到整個實驗當中來。有的教師在實驗室中簡單地介紹完實驗過程后，只是負責糾正學生的錯誤操作，確保實驗過程中不發生危險。而在實驗完成以后，沒有對學生實驗過程中的具體表現和實驗的結果進行及時評價。這會使得部分學生在今后的實驗過程中不按規范操作應付了事，缺乏對實驗原理、方法和現象的深層思考，教學效果大打折扣。因此，教師需要提前設定好相應的評價機制，端正學生的學習態度，重視實驗的科學性和嚴謹性，讓學生從成功中積累經驗，從失敗中總結教訓，養成良好的科學思維。

二、高中生物實驗教學的優化措施

生物學是建立在實驗基礎上的自然科學，各種現象的解釋和規律的總結都離不開科學實驗。教師通過課堂知識的傳授只能讓學生掌握一些已經發現的生命現象和規律，但是無盡的未知等待著他們的探索，只有通過實驗，才能夠補上學生生物學習能力的最后一塊拼圖，真正激發學生的潛能。教師要不斷提升自身專業素養，不斷更新教學理念，嘗試用更多創新性的實驗教學方法來豐富學生的學習體驗。而對于學生而言，則要積極提升自己實驗技能，利用直觀的實驗來加深對于生物抽象概念的理解，同時要不囿于課本敢于實踐，激發自己的創新思維。

（一）通過化整為零和化零為整優化實驗時間

針對課時不足的問題，首先教師要從思想上轉變做好兩手準備，一方面要化被動為主動，每學期制定包括所有實驗教學在內的詳細教學計劃，依此向學校申請充足的課時保障;另一方面要課內和課外相結合，適當利用學生的課余或假期時間開展一些自主探究實驗。結合具體的實驗教學內容將實驗課時化整為零。例如果酒、果醋的發酵實驗本身其實驗結果不會當堂產生，故可拆分成多個時間段來完成，首先課堂上介紹實驗的基本原理和操作要點，接著課后布置學生分組討論設計出本小組的實驗方案并進行組間交流和修正，假期各組學生分工準備好相應的實驗材料并合作完成實驗操作，最后對各組的實驗結果進行匯總分析和評價。其優勢是大大節約了課堂時間，且充分發揮了學生的主觀能動性，但實施過程中需要注意各小組的組長應具備較強的號召力和凝聚力，各組員要分工明確各司其職，教師要不斷關注學生的活動進度，避免部分學生在其中濫竽充數。另外，對于材料相同或原理相似的部分實驗可以合并成一個個專題來進行教學，從而化零為整節約有限的課時。以酵母菌專題為例，可以將探究酵母細胞呼吸的方式、微生物的實驗室培養、酵母細胞的固定化、果酒發酵等實驗綜合起來優化操作流程。其優勢在于將分散的知識串聯起來，易于學生對系統知識的融會貫通和整體性把握，比較適合應用于復習課。缺點則是整合度高后實驗操作的難度成倍提升，且不同學生操作熟練度不同導致完成實驗時間的不統一，故教師要對實驗流程進行縝密的安排并給學生留足實驗時間，避免非實驗因素增加實驗失敗的風險。

（二）改革實驗教學方式激發學生的創新思維

生物實驗教學要充分發揮學生的主體地位，通過實驗設計來培養學生的科學思維，通過動手操作來訓練學生的實驗技能，通過結果分析和實驗拓展來提高學生的創新能力。首先教師在實驗準備階段不用拘泥于教材，鼓勵學生可以自己準備感興趣的實驗材料。如學生可以選用食堂的飯菜來進行有關化合物的鑒定;用顯微鏡觀察校園里采集到的實驗材料等。其次教師可以在保證實驗安全的前提下允許學生去嘗試一些錯誤的操作。如蛋白質鑒定實驗中可以分別用斐林試劑和雙縮脲試劑來進行實驗比較結果的差異;色素提取實驗在研磨過程中故意不加碳酸鈣、不加二氧化硅或不加無水乙醇比較所獲得的色素提取液的差異等。第三教師可以結合實驗內容為學生提出一些頗具思考性的問題，讓學生在問題的指引下發散思維，從而自主設計驗證實驗。如洋蔥的鱗片葉能否進行光合作用;洋蔥的根尖分生區細胞能否發生質壁分離;如何提取紅色楓葉中的色素等。第四教師可以利用校園中的常見生物材料有針對性地拓展一些校本實驗，讓學生真正學會思考主動探究。如指導學生利用學校池塘的錦鯉來研究魚的信息傳遞，探究魚究竟是通過哪種類型的信息來感知食物的投喂;指導學生利用校園的小貓來研究條件反射的建立和消退等。通過這些教學方式的轉變，其最終目的是讓學生意識到他們對世界的探索離不開實驗，要積極利用所學知識主動去發現問題，用實驗這把鑰匙去打開未知的大門。

（三）巧用多元化評價方式提高實驗的實效性

實驗教學的目的并不僅僅是為了讓學生掌握實驗原理和獲得實驗結果，而更重要的是為了使學生學會去發現問題和解決問題，激發學生的創新潛能。以往單一的評價方式已經不適合新課程標準的要求，因此不僅要評價實驗的結果，也要評價實驗的過程;不僅要評價個體的表現，也要評價小組的合作;不僅要評價操作的規范性，也要評價思維的發散性。一節實驗課前不僅需要教師進行實驗器材和教學策略的準備，也需要學生對相關實驗進行一定的預習準備，所以不能忽視對學生課前的學習經歷的客觀評價。課前評價的具體方式可采用預習學案的形式呈現，以此來檢查學生是否做好該實驗的理論知識儲備，端正學生對待實驗的科學態度。課堂上教師可通過實驗評價量表對學生進行評價，評價的內容主要有實驗操作的規范性、實驗組別的科學性、實驗現象的正確性和實驗結論的準確性等，具體評價的環節可包括學生的自我評價、小組的綜合評價、組內互評和組間互評等，教師則需著重于評價小組的整體合作水平和學生在小組交流中的具體表現。課后評價主要集中在兩個方面，一是學生能否利用已有知識解決實驗中出現的異常現象，甚至產生新的有價值的質疑;二是學生能否學以致用探索生活實踐中的相關問題，拓展自己的思維空間。多元化的評價不僅可以提高學生實驗學習的有效性，而且有利于教師不斷改進實驗教學的方式方法。

結束語

綜合來說，隨著新課程改革的推進和新高考模式的轉變，生物實驗教學的重要性越來越凸顯。常規課堂教學所看重的基礎知識傳授和解題訓練容易讓學生對生物學習失去興趣，培養出的學生只善于做題和考試，很難培養出學生良好的科學探究能力和合作創新精神。因此，生物實驗教學的優化改革勢在必行，刻不容緩，作為一線教師應更新自身的教學理念，去克服課時、器材等不利因素的限制，不斷優化教學和評價方式拓展實驗課堂，為學生提供更加豐富的學習體驗，為學生更好的成長和發展提供幫助。

參考文獻

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