基于“三新”理念下的高中生物實驗教學(xué)研究

摘要：隨著“三新”理念在高中教育領(lǐng)域的普及，穩(wěn)步推進課程教學(xué)改革，持續(xù)提升課程教學(xué)質(zhì)量勢在必行。實驗教學(xué)作為高中生物學(xué)教學(xué)體系構(gòu)成的重要部分之一，本身不僅涉及理論知識，同樣涉及實踐操作部分內(nèi)容，為了提高教學(xué)質(zhì)量，必須推進生物學(xué)實驗教學(xué)改革進程。在概述“三新”理念的基礎(chǔ)上，明確了高中生物學(xué)實驗教學(xué)改革的必要性，最后提出一些基于“三新”理念的實驗教學(xué)改革的創(chuàng)新策略。

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)；“三新”理念；實驗教學(xué)；教學(xué)策略

生物學(xué)教學(xué)是高中課程教學(xué)體系構(gòu)成的重要組成部分，除了涉及眾多生物學(xué)理論知識外，同樣涉及學(xué)生動手實操的實踐教學(xué)內(nèi)容。以往生物學(xué)實驗教學(xué)主要是對照生物學(xué)教材中的實驗步驟照本就搬進行操作，整個實驗操作過程枯燥，學(xué)生不需要過多思考即可完成整個生物學(xué)實驗任務(wù)，實驗教學(xué)效果不佳。為了順應(yīng)“三新”理念在高中課程教學(xué)中滲透的新形勢，就需要加快革新生物學(xué)實驗教學(xué)策略，構(gòu)建全新的生物學(xué)實驗教學(xué)體系。

1基于“三新”理念的高中生物學(xué)實驗教學(xué)改革的必要性“三新”理念的提出是對我國基礎(chǔ)教育的一次徹底的革新行動，課程、教材或者高考制度三者都較以往有了較大改變，無論是課程之新，教材之新或高考制度之新，都會連帶著對傳統(tǒng)高中生物學(xué)實驗教學(xué)的整個“生態(tài)”產(chǎn)生重大影響。此時如果在“三新”理念全面貫徹的教育背景下繼續(xù)沿用以往舊有的生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容、方式、標(biāo)準(zhǔn)和要求，那么必然無法適應(yīng)這種全新的生物學(xué)實驗教學(xué)形勢，甚至可能會適得其反，同“三新”理念下的生物學(xué)實驗教學(xué)新要求及規(guī)定背道而馳。針對“三新”理念中的“新課程”而言，整個生物學(xué)實驗教學(xué)的根本任務(wù)是要培養(yǎng)高中生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，讓學(xué)生在良好德育品質(zhì)與關(guān)鍵能力方面實現(xiàn)全面發(fā)展，做一個德才兼?zhèn)涞膶W(xué)生。以往的生物學(xué)實驗教學(xué)可能一味地要求學(xué)生在生物學(xué)實驗教學(xué)中只需要按照教材中關(guān)于實驗的內(nèi)容進行逐一操作即可，不需要進行深入思考，只需要結(jié)合生物學(xué)實驗開展過程中必要的生物學(xué)實驗儀器、試劑等逐步操作，這樣的實驗教學(xué)方式過程枯燥，乏味，不利于促進學(xué)生提升思維能力、動手實操能力等學(xué)科關(guān)鍵能力，進而無法有效培養(yǎng)高中生生物學(xué)核心素養(yǎng)。因此，為了保證高中生物學(xué)實驗教學(xué)能夠有效貫徹落實“三新”理念，就必須從根本上對生物學(xué)實驗教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)、要求、方式方法乃至評估機制等進行徹底革新，保證能夠借助全新的生物學(xué)實驗教學(xué)“生態(tài)”來貫徹“三新”理念，促進高中生生物學(xué)核心素養(yǎng)能夠在全新教育形勢下順利養(yǎng)成。

2基于“三新”理念的高中生物學(xué)實驗教學(xué)改革的創(chuàng)新策略2.1樹立以生為本理念，構(gòu)建全新實驗教學(xué)體系

“三新”理念固然對課程、教材及高考制度都提出了一些新要求及規(guī)定，但是三者的新變化具有一大共性，那就是革新的根本出發(fā)點都是圍繞學(xué)生進行，也就是所謂的“以生為本”。以往的生物學(xué)實驗教學(xué)更多依賴于生物學(xué)教師或者生物學(xué)教材中的內(nèi)容，卻沒有考慮學(xué)生在整個生物學(xué)實驗教學(xué)中的主體作用發(fā)揮，甚至完全要求學(xué)生被動接受教師的指導(dǎo)與點撥，整個實驗教學(xué)過程枯燥，無法有效激活高中生在生物學(xué)實驗中的主動性思維，也無法充分激發(fā)他們自主參與學(xué)習(xí)的興趣，更不利于促進高中生生物學(xué)核心素養(yǎng)的順利養(yǎng)成。為了保證“三新”理念在生物學(xué)實驗教學(xué)中順利貫徹落實，學(xué)生就需要立足新課標(biāo)全面貫徹落實全新教學(xué)，對教師的生物學(xué)實驗教學(xué)觀念進行徹底革新，將以人為本的實驗教學(xué)理念融入整個實驗教學(xué)實踐當(dāng)中，確保能夠在生物學(xué)實驗教學(xué)中始終發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓他們主動思考，深入探索和研討。這就需要教師基于“三新”理念為導(dǎo)向，對自身的教學(xué)理念進行及時更新，保證可以強化學(xué)生個體在整個生物學(xué)實驗教學(xué)中的自學(xué)能力，如合作教學(xué)法等都可以強化學(xué)生在課堂教學(xué)中主體作用的發(fā)揮。

例如在學(xué)習(xí)“DNA分子結(jié)構(gòu)”的學(xué)科知識點中，為了激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)該部分實驗知識點的興趣，引導(dǎo)他們開展深入探索活動，教師可以創(chuàng)新運用小組合作教學(xué)模式。在合作學(xué)習(xí)實踐中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生對DNA分子的直觀三維結(jié)構(gòu)模型進行觀察，以此輔助他們理解該部分抽象性比較強的生物學(xué)知識。但是為了保證整個實驗教學(xué)開展的實效性，教師可以采取探究性實驗方式來突出學(xué)生在整個教學(xué)實踐中的主體地位以及主體作用發(fā)揮。例如教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合DNA分子結(jié)構(gòu)模型來對“DNA鏈條之間存在何種關(guān)系？”這一探究性問題進行深入探討，借助這種探究性實驗活動開展可以強化高中生在實驗教學(xué)中的主體地位，幫助他們對DNA鏈條之間存在的關(guān)系以及堿基配對等方面的實驗知識進行深刻理解，這樣的生物學(xué)探究實驗活動可以有效強化高中生的主體學(xué)習(xí)意識，對輔助學(xué)生理解與掌握相關(guān)學(xué)科知識有很大幫助，非常符合“三新”理念下的新課程教學(xué)要求。一旦生物學(xué)實驗教學(xué)能夠構(gòu)建圍繞學(xué)生為主體的良性“生態(tài)”，那么就可以保障后續(xù)的實驗教學(xué)［1］。

2.2重排生物學(xué)實驗內(nèi)容，革新生物學(xué)實驗開展形式

在“三新”背景下，新教材使得生物學(xué)實驗教學(xué)相較于以往有了重大改變，具體差異體現(xiàn)在全新教材內(nèi)容有利于更好地促進學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)養(yǎng)成。高中生本身已經(jīng)在自學(xué)能力、思維能力等方面有了長足進步，在理解自然界方面能夠形成淺層次認(rèn)知，可以厘清教材中的一些生物學(xué)知識同現(xiàn)實生活之間的緊密聯(lián)系。為了更好地保障“三新”背景下生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量，教師就需要在課前組織全體高中生開展預(yù)習(xí)活動，或者為高中生提供必要的輔導(dǎo)性學(xué)習(xí)資料，如有關(guān)生物學(xué)實驗方面的網(wǎng)站、推文或圖文視頻等多樣化的學(xué)習(xí)資料，保證可以讓學(xué)生在課前對自己所要接觸和操作的生物學(xué)知識有一個較為深刻的認(rèn)知，并且能夠結(jié)合這些生物學(xué)實驗內(nèi)容來提出一些自己的猜想或者疑問，甚至可以結(jié)合有關(guān)生物學(xué)實驗內(nèi)容來自主設(shè)計生物學(xué)實驗方案。在正式開展生物學(xué)實驗課堂授課階段，教師可以隨機從班級中挑選出不同學(xué)習(xí)小組中的代表來對本組設(shè)計的生物學(xué)實驗方案進行合理設(shè)計，最終由教師進行集中總結(jié)和評價，但是要注意之后預(yù)留足夠的時間來讓學(xué)生開展自主思考與實驗。這樣的生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容重新排列方式可以解決以往生物學(xué)實驗教學(xué)進度過快的問題，學(xué)生往往無法認(rèn)真掌握生物學(xué)實驗方案的整個實施要點和注意事項等方面知識。通過開展課前準(zhǔn)備活動，教師也可以強化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，保證充分發(fā)揮他們自身主觀能動性來開展在實驗教學(xué)中的深度學(xué)習(xí)活動。

例如“三新”背景下高中生物學(xué)教材較以往有了極大改變，其中許多生物學(xué)實驗項目涉及不同的側(cè)重點，如糖類、蛋白質(zhì)與生物學(xué)組織糖類的檢測等側(cè)重驗證性的生物學(xué)實驗項目，需要保障實驗中所涉及有關(guān)概念的準(zhǔn)確性。這種類型的生物學(xué)實驗本身是對各種生物學(xué)概念進行驗證，整個過程較為簡便，學(xué)生也更容易理解與記憶。但是在對過氧化氫在不同條件下分解進行的研究實驗中，由于這部分生物學(xué)實驗內(nèi)容同高中生所處現(xiàn)實生活之間相距較遠(yuǎn)，大多數(shù)學(xué)生很難接觸這部分生物學(xué)實驗知識。在這種情況開展生物學(xué)探究實驗，教師則可以結(jié)合生物學(xué)實驗活動來對其中涉及的生物學(xué)概念進行建構(gòu)。教師只有及時解決高中生在生物學(xué)實驗中所存在的各種疑問，才能夠幫助他們深刻理解其中涉及的生物學(xué)改良。作為生物學(xué)實驗教學(xué)的組織者，生物學(xué)教師需要對不同類型生物學(xué)實驗項目本身的開展形式進行明確，以此可對實驗教學(xué)中的重難點進行準(zhǔn)確把控，之后可以結(jié)合實際學(xué)習(xí)情況來對這些課堂教學(xué)難點進行逐個突破。通過立足宏觀層面重排生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，可以在生物學(xué)實驗開展方式下輔助高中生高效理解所學(xué)生物學(xué)實驗知識。

2.3完善實驗設(shè)施建設(shè)，以數(shù)字化設(shè)備支持教學(xué)

“三新”理念下高中生物學(xué)實驗教學(xué)需要始終立足于促進學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)視角，在教學(xué)內(nèi)容、方法及手段等方面都需要同步進行革新，尤其是要注重大膽引入全新的教學(xué)方法、教學(xué)技術(shù)等來支持整個實驗教學(xué)方案的個性化與創(chuàng)造性設(shè)計。當(dāng)前處于互聯(lián)網(wǎng)時代，信息技術(shù)的快速發(fā)展在很大程度上支持了生物學(xué)等有關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)活動的高質(zhì)量開展。同理，在生物學(xué)實驗教學(xué)中融入信息技術(shù)，也可以借助先進的數(shù)字化設(shè)備來對以往生物學(xué)實驗教學(xué)方法及范圍進行改變，保障生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量及效率能夠持續(xù)提升，確保可以幫助他們深刻理解與掌握生物學(xué)實驗知識，尤其是可以借助該種數(shù)字化設(shè)備支持某些無法在生物學(xué)課堂中開展的實驗。因為數(shù)字化設(shè)備本身融入生物學(xué)實驗教學(xué)中，能夠?qū)σ酝膶嶒灲虒W(xué)方式及流程進行徹底革新，同時也能夠豐富生物學(xué)實驗在全新背景下開展的方式方法，確保可以借助這種先進教學(xué)設(shè)備及技術(shù)來支持生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量得到不斷提升。比如數(shù)字傳感器等這些數(shù)字化設(shè)備的有效運用能夠?qū)σ酝飳W(xué)實驗教學(xué)中的常規(guī)實驗設(shè)施及設(shè)備進行替代，保證可以滿足不同學(xué)習(xí)層次高中生對生物學(xué)實驗提出的差異化需求，尤其是可以使學(xué)生在這種全新的數(shù)字化實驗氛圍中持久保持主動做實驗的興趣，實驗教學(xué)效果可以得到顯著提升。

例如在學(xué)習(xí)“光合作用”知識時，以往授課中需要耗費較長的實驗時間來完成“光合作用影響因素探究”實驗，并且相關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄的難度也比較大，所以該部分生物學(xué)實驗內(nèi)容一般不要求學(xué)生親自動手進行實驗。如果教師在相應(yīng)實驗教學(xué)中融入數(shù)字傳感器等一些數(shù)字化設(shè)備，可以極大降低該部分實驗操作難度，充分利用數(shù)字傳感器來增加實驗操作趣味性，可以將實驗效果直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前。在該實驗開展期間，教師能夠運用光合作用測量系統(tǒng)來輔助高中生完成相應(yīng)的實驗操作，這一智能化系統(tǒng)本身能夠?qū)φ麄€實驗開展過程所涉及的二氧化碳濃度、相對空氣濕度等一切同實驗有關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)進行精準(zhǔn)測量與計算，極大地縮短了光合作用影響因素探究實驗的開展時間，實驗效果也能夠得到極大提升。同時教師可以借助智能化設(shè)備的有效應(yīng)用來拓展學(xué)生在生物學(xué)實驗中的眼界，保證他們能夠直觀且精準(zhǔn)地體驗生物學(xué)實驗整個過程，最終可以極大提高生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。同理，針對“光合作用強度受環(huán)境因素影響探究”“不同條件下過氧化氫分解的比較”等這些耗時久、操作難度大的生物學(xué)實驗項目，教師也都可以借助基于信息技術(shù)的數(shù)字化實驗教學(xué)平臺來指導(dǎo)學(xué)生對實驗步驟及流程進行觀察，提高他們的整體觀察效果，降低他們理解這部分知識的難度。

2.4創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生開展深度思考

為了滿足“三新”理念貫徹落實下生物學(xué)實驗教學(xué)的全新要求，助力高中生生物學(xué)核心素養(yǎng)的順利養(yǎng)成，促進他們實驗操作能力和探究能力等全面發(fā)展，教師就需要站在學(xué)生深度思考的視角，對現(xiàn)有的生物學(xué)實驗教學(xué)方法進行持續(xù)性創(chuàng)新。

（1） 基于生活化途徑開展教學(xué)。生活是生物學(xué)實驗知識的沃土，也是它們最終需要應(yīng)用的實踐場地。生物學(xué)實驗教學(xué)離開了現(xiàn)實生活，就會使整個教學(xué)失去實用價值。結(jié)合生物學(xué)實驗教學(xué)需求，深入挖掘與利用生活化素材，對構(gòu)建生活化實驗路徑與體系、提高實驗教學(xué)質(zhì)量有積極意義。現(xiàn)實生活中擁有豐富的實驗素材，如“細(xì)胞呼吸作用”的生物學(xué)實驗教學(xué)能夠運用小麥種子，教師以此為實驗材料探究細(xì)胞呼吸方式，能夠增加整個實驗探究活動的趣味性，同時也可以幫助產(chǎn)生高效理解這部分生物學(xué)知識。或者教師可以在實驗教學(xué)中聯(lián)系學(xué)生生活化場景來構(gòu)建生活化實驗情境，如針對“細(xì)胞呼吸”實驗知識教學(xué)，教師可以聯(lián)系學(xué)生生活，詢問他們：“冰箱中擱入一盤香蕉，那么是否可以長期保存？香蕉會在多長時間出現(xiàn)變色？”“酸奶發(fā)酵是怎么樣的？”等，借助這些生活化問題設(shè)計，教師可以促使學(xué)生在回到自己家里利用簡單的實驗材料開展自主驗證，并且在記錄相應(yīng)實驗數(shù)據(jù)后開展系統(tǒng)化剖析，最終可以完成整個化學(xué)實驗探究任務(wù)，顯著提高學(xué)生的生物學(xué)實驗開展效果。

（2） 基于情境化途徑開展教學(xué)。情境教學(xué)是教師通過創(chuàng)設(shè)能夠激發(fā)高中生主動參與生物學(xué)實驗探究活動興趣的一些情境，讓他們在良好教學(xué)情境下開展深度學(xué)習(xí)活動或者自主探究實驗等一系列學(xué)習(xí)活動。在生物學(xué)實驗情境創(chuàng)設(shè)中，教師可以結(jié)合高中生的興趣、喜好等實際情況，靈活地創(chuàng)設(shè)生活化、問題化、游戲化等不同類型的實驗教學(xué)情境，保證促使高中生可以在良好實驗教學(xué)情境中積極思考和自主探索，并樂于主動參與整個生物學(xué)實驗教學(xué)活動。例如在學(xué)習(xí)“植物細(xì)胞有絲分裂”知識中，教師為了輔助學(xué)生在整個實驗教學(xué)中對實驗結(jié)果進行準(zhǔn)確分析，需要學(xué)生對整個生物學(xué)實驗的過程進行有效控制，如需要在溫暖環(huán)境氛圍下放置裝有實驗用洋蔥根尖的裝置或設(shè)備，并且需要定期進行換水。在整個實驗開展過程中，教師為了啟發(fā)學(xué)生主動思考和探索，可以針對性采取問題化實驗情境創(chuàng)設(shè)的手段，引發(fā)學(xué)生思考“為什么要進行定期換水？”“解離根本目的是什么？”“為什么洋蔥薄片只有經(jīng)過漂洗處理后方可進行變色？”“為什么無法長時間進行染色？”“根尖分生區(qū)是否能夠觀察到動態(tài)分裂過程？”“到底是分裂間期還是分裂期的細(xì)胞多一些？”等，借助上述這一系列有關(guān)實驗操作的啟發(fā)性問題設(shè)計，教師可以對整個實驗過程及方案進行持續(xù)優(yōu)化，保證全體高中生帶著問題對整個實驗過程進行認(rèn)真分析并完成整個實驗操作，保證最終所設(shè)計實驗方案的科學(xué)性與合理性，最終可以使學(xué)生在主動探索這些實驗問題的過程中積極思考，大膽創(chuàng)新，主動質(zhì)疑以及自主解決。這樣的生物學(xué)實驗教學(xué)方式無疑可以很好激發(fā)學(xué)生主動參與生物學(xué)實驗教學(xué)興趣，降低了他們的理解難度，不斷提高他們的實驗探究能力、思維能力和問題求解能力等關(guān)鍵能力［2］。

3結(jié)語

“三新”理念對高中生物學(xué)實驗教學(xué)提出了新要求，變革以往化學(xué)實驗教學(xué)“生態(tài)”是提高高中生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的一個有效路徑。在基于“三新”理念開展高中生物學(xué)實驗教學(xué)，可以樹立以生為本理念，構(gòu)建全新實驗教學(xué)體系，注重設(shè)計生物學(xué)實驗內(nèi)容，革新生物學(xué)實驗開展形式，加大數(shù)字化設(shè)備建設(shè)以及其他先進實驗設(shè)施建設(shè)，創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生開展深度思考，全面提高生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

［1］趙婷.高中生物學(xué)實驗教學(xué)的生活化途徑［J］.數(shù)理化解題研究，2023，42（23）：131132.

［2］黃永勝.高中生物學(xué)實驗教學(xué)優(yōu)化策略研究［J］.西部素質(zhì)教育，2020，6（11）：189190.