基于智能實驗教學系統的生物學實驗教學策略

李安靜（山東省牟平第一中學）

生物學是以實驗探究為基礎的學科，高效實驗教學的開展，可以提升學生的生物學核心素養。筆者就目前普通高中生物實驗教學狀況展開了探討。《中國高考評價體系》中明確指出學生要能夠運用實驗等方法，解決生活實踐中的各種問題。在進行實驗設計、分析實驗結果的過程中，能夠有效發展學生的科學探究及科學思維等社會必備能力，體現出高中生物實驗教學可以有效提升學生的生物學核心素養。

高中生物實驗教學現狀

筆者通過對煙臺市普通高中生物學科在實驗室的基礎設施配置、實驗課時安排、學生對實驗教學的興趣、學習能力等方面的問卷及走訪調查發現，煙臺市各高中的實驗室建設條件、實驗經費、課時安排等方面相差不大，多數學生對生物實驗課堂具有較高的期待，大部分學生能夠進行實驗操作。但是以目前絕大多數學校的實驗室條件，學生在實驗過程中難以收集到精準數據，導致學生在分析實驗異常現象、提出問題、探究問題等方面的能力欠缺。因此就目前生物實驗教學現狀來看，難以達到通過實驗教學來提高學生生物學核心素養的目的。

依托智能實驗教學系統的高中生物實驗教學改進措施

為有效解決目前普通高中生物實驗教學普遍存在的問題，筆者借助于智能實驗教學系統提高學生生物學科思維和科學探究能力方面提幾點看法。

1.依托智能實驗系統，提高實驗精確性與可探究性。就目前普通高中而言，對于要求較高的實驗尚不能做到精準分析。比如，在《探究酵母菌的呼吸方式》實驗中，利用傳統實驗教學設備只能通過觀察產生氣泡的速度或者產生沉淀的量，來大體判斷是否存在呼吸過程，至于整個實驗過程中裝置的氣密性、產生氣體是否只有CO2等方面均無法判斷，實驗現象不明顯的原因也無法精準分析。傳感設備的使用可以有效地解決以上問題，利用傳感器這一智能實驗設備，可以對實驗的溫度、O2、CO2等變量進行精準把控，并將相關數據通過傳感設備傳輸至電腦，以曲線圖的形式進行反饋，便于學生對該實驗進行定量分析。在此基礎上通過改變相關變量，對實驗進行進一步探究，可逐步提高學生的實驗探究能力。

2.依托虛擬智能實驗系統，提高模擬類實驗有效性。對于模擬類實驗，如《性狀分離比的模擬實驗》，多數學校采取學生課下收集材料自主完成的方式。這一方案能夠鍛煉學生選擇實驗器材和模擬操作的能力，但調查發現，通過這種方案，每個班級只有極少數的學生能夠主動完成，絕大多數學生沒有課下實驗的積極性。針對以上問題，教師可以利用智能實驗模擬系統，通過虛擬環境模擬操作該過程，滿足實驗材料不足的缺陷。

3.依托互聯網，提高調查類實驗的可操作性。限于學生的活動范圍及時間，對于調查類實驗，多數學校采取講實驗的方式，這種方式使學生失去了調查及分析數據的機會，不利于學生的核心素養發展。對于此類實驗教師可以依托互聯網，調動學生進行網絡調查，收集并分析網絡相關數據，以此提高學生的實驗調查及數據分析能力。

總之，智能實驗教學系統的使用，可以豐富生物實驗課堂內容，優化學生的理論學習形式，使實驗數據更加清晰可見，實驗結果更具有說服力，切實達到通過生物實驗提高學生生物學核心素養的目的。