淺談高中生生物實驗教學的有效策略

李倩倩

（甘肅省靜寧縣第二中學，甘肅 靜寧 743400）

在科學育人觀的大力推進下，教師的質量意識、效益意識以及價值訴求開始得到空前的提高，廣大教師自覺開始在生物課堂上積極探究實驗教學的科學實施途徑，主動為高中生的生物學習創設一個高效化、主體化、快樂化的認知空間。在生物課堂上，實驗教學直接涉及高中生的知識驗證、理論實踐和技能提升，因此，教師積極踐行新課程改革與科學育人觀等先進理念，以素質教育以及核心素養為行動指南，努力探討實驗教學的有效開展策略，非常有助于高中生的成長。

一、生物實驗教學的重要性

首先，生物實驗教學是高中生借助實驗物品、實驗器材、實驗過程、實驗現象、實驗結果驗證教材內容的主體認知過程，因而對于促進高中生對于生物知識的活學活用、觸類旁通、融會貫通影響巨大，是高中生全面發展的重要基地。高中生能夠在積極參與、主動觀察、自覺思考中深度學習、合作探究、整合發展。

其次，生物實驗教學是教師日常教學工作的重要組成部分，是檢驗教師教學智慧、教學方法與教學能力的試金石，也是與高中生一起認知、共同探究、友好交流、互助成長的生命樂園。因此，教師要精心準備、科學布設、翔實安排，切實幫助高中生獲得一個按部就班、循序漸進的知識積累和能力發展的提升途徑。

最后，生物實驗教學是新課程改革對生物課堂的實施要求，旨在促進高中生的實驗操作能力和主體核心素養，真正踐行素質教育。因此，教師作為教書育人、培育英才的時代擔當，自覺優化實驗教學，采取一系列切實可行的好方法科學引導高中生進行生物認知和實驗探究，真正提升高中生的主體素養。

二、生物實驗教學的實施原則

第一，生物實驗教學要有組織性。實驗教學是一個內容煩瑣、過程復雜、組織困難的教學活動，需要教師與高中生付出非常多的準備工作，才能夠實現高效開展。因此，教師要在實驗教學過程中科學組織、精密安排、全面準備，爭取利用最低的實驗成本獲得最大的實驗收益，以此提升實驗教學的有效性。

第二，生物實驗教學要有目的性。實驗教學不僅需要科學周密的組織活動，還要明確實驗活動的開展目的與教學任務，有針對性地設計實驗過程與探究內容。因此，教師要明確實驗教學的目的性，以開展目的為導引積極開展實驗教學活動，使實驗教學課堂效果的提升成為可能。因為實驗教學的目的性與實效性關聯密切。

第三，生物實驗教學要有實效性。實驗教學的目的性能夠切實提升實驗教學的有效性，教師還需要以教學大綱和課程標準為活動依據，借助具體的教學任務和教學內容科學界定高中生的認知內容、探究過程和成長目標。實驗教學體系龐大，準備工作非常煩瑣，自然對實驗教學的實效性提出嚴苛的要求。

三、生物實驗教學的有效開展策略

對于高中生而言，實驗教學具有非常高的趣味性、新奇性和探究性，因而具有非常高的認知積極性，這也恰好為實驗教學提供了源源不斷的生命活力。

（一）借助文本信息進行實驗準備

實驗教學是高中生將課文內容應用于實驗探究的實踐過程，因而教師在設計生物實驗教學時要組織高中生先對文本信息進行主體認知。只有高中生全面掌握生物實驗教學的相關理論知識以后，生物實驗教學才會擁有強大的主體能力基礎和知識基礎，生物實驗教學的科學實施才會成為可能。因此，教師要精心策劃生物實驗教學的起點活動，讓高中生保質保量地完成對文本信息的主體感知過程，擁有關于生物實驗教學的堅實知識基礎以及理論信息儲備，使實驗教學成為可能。

例如，在人教版必修一第一章第一節《使用顯微鏡觀察細胞》的課堂教學過程中，雖然實驗的名稱為“使用顯微鏡觀察細胞”，其實本次實驗的主要探究內容就是顯微鏡的具體使用方法。因此，教師要組織高中生首先對顯微鏡的使用方法進行理論學習。例如，第一，怎樣計算顯微鏡的放大倍數？第二，怎樣理解顯微鏡放大倍數的實質？第三，怎樣使用高倍顯微鏡？第四，顯微鏡的使用步驟是什么？第五，怎樣調節光圈獲得適宜亮度？第六，怎樣調節細準焦螺旋而獲得較清楚的觀察效果？第七，為什么先用低倍鏡觀察物體，且將物體移至視野中心后再使用高倍鏡？高中生就會在上述實驗操作問題的導引下一點點地進行理論知識的積累活動，以此幫助高中生先從理論層面掌握“使用顯微鏡觀察細胞”的主要內容，初步掌握“使用顯微鏡觀察細胞”的大體內容，從而幫助高中生擁有了進行生物實驗認知的良好開端。

因此，文本信息是“理論版”的生物實驗信息，是高中生進行生物實驗活動前必不可少的信息儲備過程，能夠幫助高中生從理論知識的層面預先了解生物實驗教學的大體內容、具體過程、操作活動、注意事項以及知識指向，因而是高中生進行生物實驗活動的理論知識積累過程。

（二）借助電子白板掌握實驗過程

高中生掌握有關生物實驗教學的基本知識以后，就做好了充足的理論知識與文本信息的儲備活動，擁有了初步進行實驗認知的啟動條件。因此，教師可以組織高中生借助電子白板將生物實驗教學的詳細過程“盡收眼底”，借助視頻版的生物實驗教學過程幫助高中生切實掌握實驗過程中方方面面的細小問題。這樣，高中生就借助教師提供的視頻版實驗教學信息全面地掌握了淺層次的實驗要領和注意事項，有效推動了高中生對實驗教學的認知，在頭腦中初步形成實驗過程。

例如，在人教版必修一第四章第一節《檢測細胞膜的流動性》的課堂教學過程中，實驗“檢測細胞膜的流動性”具有非常高的操作難度，稍有不慎很容易導致實驗失敗。因此，教師可以讓高中生先收看視頻版“檢測細胞膜的流動性”的實驗過程，讓高中生先從視頻信息中了解實驗材料的選擇與保存以及實驗用具的具體名稱和擺放位置。高中生還要從視頻信息中清清楚楚地掌握“檢測細胞膜的流動性”實驗的全過程，為將來自己的實驗操作積累足夠多的實踐信息和操作經驗。在“檢測細胞膜的流動性”視頻中，高中生要注意如何使用吸管吸取一點紅細胞稀釋液并制作成臨時裝片。高中生還要注意在高倍鏡下如何加注一點蒸餾水，然后在蒸餾水的另一側對應位置上用吸水紙進行精準而小心的吸水活動。因為一旦將紅細胞吸走，該實驗就會造成失敗。高中生更要仔細觀察紅細胞的具體變化，因為紅細胞的一邊有水，處于濕潤狀態，而另一側沒水，處于干燥狀態之中。這時，高中生就會在視頻中看到紅細胞開始吸水，吸足水后體積變大，并在干燥沒水的一側發生細胞膜破裂。

因此，高中生在電子白板的支持下能夠將“檢測細胞膜的流動性”的實驗過程看得清清楚楚、學得明明白白，因而能夠在視頻信息的幫助下獲得高質量的認知收獲。實驗視頻雖然無法與真正的實驗教學媲美，卻擁有自己非常獨特的教育價值，能夠為高中生提供非常便捷高效、真實可信、直觀具體的視頻版實驗過程，自然成為教師引領高中生進行高效化實驗教學的必選活動。

（三）借助合作探究整合實驗信息

視頻版生物實驗教學能夠幫助高中生借助個人的主觀能動性和生命發展潛能對生物實驗教學進行了初步感知與主觀想象，教師還需要借助高中生群體的集體智慧和團隊合力再次對于生物實驗教學進行課堂討論。高中生能夠在課堂討論中進行高頻率、高密度、高質量、高效率的信息交流、認知交流與實驗交流，在合作探究中將個人的觀察結果、推理過程、主觀猜測和知識論證一一表述出來，因而能夠借助高中生的集體智慧與整體實力為生物實驗教學做好最充分的準備。

例如，在人教版必修一第三章第二節《使用高倍鏡觀察葉綠體》的課堂教學過程中，為了確保高中生進行“使用高倍鏡觀察葉綠體”這一實驗走向成功，教師可以讓高中生先收看視頻版“使用高倍鏡觀察葉綠體”的實驗過程，然后再讓高中生針對該實驗進行再討論、再探究和再完善，以求高中生積累下最全面的實驗信息，為真正的主體實驗走向成功提供強有力的信息保障。為此，教師可以為高中生提供一些課堂討論的重點話題引導高中生的合作探究。如，第一，為什么在實驗中選用苔蘚類的葉片觀察葉綠體，效果較好？第二，為什么臨時裝片中要始終保持濕潤狀態？這樣，高中生就會在預設問題的導引下開展針對性較強的合作探究，為“使用高倍鏡觀察葉綠體”實驗積累更多實踐經驗。

因此，高中生立足課堂討論借助關于“使用高倍鏡觀察葉綠體”的文本信息以及視頻信息對實驗過程、儀器選擇、操作方法以及基本內容進行多維探究與合作交流，實現文本信息、視頻信息、主觀推測、科學想象的多維融合，也借此立足理論層面有效提升了高中生在信息整合能力、過程設計能力、實際操作能力等方面的信息儲備，從而為生物實驗活動做好了最充分的理論儲備。

（四）借助主體操作完成實驗過程

高中生歷經理論版實驗、視頻版實驗和討論版實驗的信息整合積累，為高中生的生物實驗活動做好了充分的理論準備，因而真真正正的生物實驗教學就水到渠成了。因此，教師要科學引導自信滿滿的高中生實施生物實驗教學，而且還是高中生的積極參與、親自動手、合作探究的主體實驗活動。由于在生物實驗教學過程中教師關注的范圍有限，因而準備充分的高中生在獲得較少教師關注與實時幫助的情況下也能夠高質量地完成生物實驗活動，體現出實驗教學的有效性。

例如，在人教版必修一第四章第三節《觀察植物細胞吸水和失水》的實驗教學過程中，當高中生完成了顯微鏡的理論學習以后，再讓高中生收看了視頻版的“觀察植物細胞吸水和脫水”實驗過程，然后又讓高中生針對實驗過程中的注意事項進行課堂討論，又一次借助高中生之間的合作探究重新認識了實驗過程。因此，當高中生真正動手進行實驗時，他們就會很容易地明白自己的核心任務就是要觀察液體的不同濃度對“植物細胞”產生的直接影響，以此深度探究植物細胞中滲透系統的有機組成結構和實際運用。這樣，高中生在循序漸進的精心準備后能夠得心應手地完成實驗探究活動。如，高中生需要在顯微鏡下確定植物細胞中“液泡”的位置，并觀察“液泡”的大小以及顏色，然后，在“液泡”的一側進行加注清水實驗，觀察“液泡”在清水滋潤下的體積是否變大。再如，高中生將兩三粒精鹽輕輕地撒在“液泡”上，不要弄破“液泡”，然后觀察“液泡”在精鹽的刺激下體積方面是否有變化。

因此，高中生能夠在“觀察植物細胞吸水和失水”的主體操作中親自感知了顯微鏡的使用方法、細胞標本的制作方法以及實驗過程中的注意事項等，因而能夠親眼看到植物細胞對于周圍液體環境中不同濃度的“吸水過程”或“失水過程”，能夠更好地理解教材內容中的文本信息與知識脈絡。

（五）借助操作報告完成實驗總結

教師設計、組織與完成生物實驗活動是一個非常煩瑣的體系工程，因而教師不僅要讓高中生做好充足的理論儲備與信息積累活動，為主體實驗活動做好最全面的準備工作，還要在主體實驗以后進行操作報告活動。高中生能夠在實驗操作報告中將個人的所見、所感、所想、所得都一一整理成文字材料，并在課堂交流過程中與教師、同學一起交流、再次探究、深度學習。因此，實驗操作報告活動能夠有效強化高中生對實驗過程的再探究，切實提升高中生的實驗活動效果。

例如，在人教版必修一第二章第四節《檢測細胞中的糖類和脂質》的實驗教學過程中，高中生能夠將自己在實驗過程中的認知收獲一一記錄下來，并進行班級交流或小組交流，以此達到高中生群體內的信息整合與互助成長。如，高中生可以將斐林試劑鑒定“糖”時的顏色變化記錄下來，由藍色變為褐色，最后是磚紅色。再如，高中生可以將自己在40 度左右用蘇丹染料對“脂肪”的染色效果情況記錄下來，并與教師、同學在課堂上進行交流以及再探究。

四、結束語

教師是生物實驗教學的研究者、設計者和實施者。因此，教師以生物實驗教學為教科研內容，積極探索生物實驗教學的有效策略，并借助文本信息進行實驗準備、借助電子白板掌握實驗過程、借助合作探究整合實驗信息、借助主體操作完成實驗過程、借助操作報告完成實驗總結等五大方法進行有益嘗試，力求為高中生的知識積累和能力發展創設一個有條不紊、循序漸進的科學發展過程，切實提升高中生的理論儲備與實驗素養，助力高中生的早日成才。