高中生物實驗教學創新方法研究

任之友

[摘 要] 新課程改革背景下，素質教育在我國獲得了前所未有的關注。不斷創新教學思路，改進教學方法，推進教學改革，是實施素質教育的應有之義。生物實驗課程是高中生物教學中的關鍵組成部分，如何創新生物實驗課程的教學方法，已經成為高中生物教學中的關鍵問題。本文從高中生物實驗教學創新的意義入手，分析高中生物實驗教學現狀，提出高中生物實驗教學的創新策略，以供參考。

[關鍵詞] 高中生物；實驗教學；創新方法

素質教育不僅要求學生掌握基本的理論知識，還要求學生具備較強的實踐創新能力。[1]因此，高中生物教學應加強對實驗課程的關注。通過高效實施實驗教學，可以降低學習難度，加深學生對理論知識的理解，提升高中生物教學質量。具體而言，創新生物實驗教學至少具有兩方面的意義。

第一，增強教師教學有效性。當前高中生物教學質量不高是一個較為常見的問題，它會降低學生對生物這門學科的興趣，影響學生生物學基本素養的發展。很多時候，造成教學質量不高的主要原因是生物實驗教學跟不上，造成學生理解困難。

第二，滿足學生學習的需求。高中生物實驗教學方法創新，要求教師結合學生實際，選擇與學生實際情況相符的教學方式，使課程授課與學生發展需求相一致，實現有針對性的教學，從而有效促進學生成長發展。在新課程改革的背景下，通過創新高中生物實驗教學方法，能夠更好地滿足學生的學習需求，激發他們對生物學的興趣。[2]

可見，創新高中生物實驗教學方法，是增強教學實效、構建高效課堂的關鍵，對高中生物教學具有重要意義。在某種程度上，生物實驗教學創新可以說是高中生物課程提質增效的必然選擇。因此，教師需要轉變教學觀念，將實驗教學從過去的作為理論教學的輔助環節提升為生物教學的關鍵組成部分。

一、高中生物實驗教學現狀

作為一門自然科學，實驗天然就是生物學的基礎?！镀胀ǜ咧猩飳W課程標準（2020年修訂版）》指出：“實驗教學是生物學課程的特點，也是生物學教學的基本形式之一。課程內容中教學提示部分所列的教學活動有一部分就是實驗教學。實驗教學是促成學生達成生物學學科核心素養的重要支撐。”當前，高中生物實驗教學更加重視學生主動學習和探究性學習，掌握生物繪圖、實驗材料處理及實驗操作等技能，要求學生關注科技發展及社會動態，強調學生課外資料收集能力及興趣的培養。在這樣的背景下，各地普通高中都加大了實驗設施設備的投入，并在教學方法上尋求革新。然而，由于傳統教學模式的慣性，高中生物實驗教學仍存在一些問題，如實驗方案設計陳舊，學生缺少獨立實驗操作的機會等。這些因素均不同程度地影響到了高中生物實驗教學質量的提升。因此，高中生物教師還應不斷探索，創新生物實驗教學，提升實驗教學質量。

二、高中生物實驗教學創新策略

（一）提供獨立操作機會

在高中生物實驗教學中，教師應始終秉持“以生為本”的理念，為學生提供更多動手操作的機會。因為，獨立進行實驗在提升學生動手操作能力的同時，對學生把握生物學知識框架，從而提升其生物學核心素養也有重要作用。例如，在教學人教版高中生物必修1“細胞的物質輸入和輸出”的相關內容時，為使學生更加深入地了解植物細胞的失水與吸水，教師就應該組織相應的實驗探究活動。這個實驗可以選擇黃瓜條作為對象，模擬植物細胞失水和吸水情況。教師根據實驗設計布置任務，要求學生制作三個體積和表面積均相等的黃瓜條，分別放在空杯、裝有純凈水及裝有鹽水的杯子中仔細觀察并記錄。

（二）培養學生質疑精神

開展高中生物實驗教學前，教師應設法增強學生對課程的興趣，為實現高效教學提供先決條件。教師可對課堂導入問題進行設計，引發學生質疑，并鼓勵他們相互交流討論，培養其質疑精神。[3]以人教版高中生物必修3“人體的內環境與穩態”的教學為例，教師根據教材內容可提出以下問題：處于冰室與溫室的人體溫相同嗎？為什么？當出現腹瀉或者大量出汗后，為什么需要補充無機鹽？這些問題容易引發學生思考，吸引他們的注意力，有助于課程導入。隨后，教師可按照教學計劃，與學生共同開展相關實驗，探究生命體維持pH穩定的原理和機制。

（三）精心設計實驗方案

實驗要獲得預期的效果，就不能忽視實驗方案的設計。好的實驗方案，往往能收到事半功倍的效果。因此，創新生物課程實驗教學，最重要的一環就是創新實驗方案設計。教師在設計生物實驗方案時，可采用加減法、嫁接法和替代法等多種方法。多樣化的設計能有效激發學生參與實驗探究的興趣，有助于高效生物實驗課堂的創建。[4]例如，在教學“捕獲光能的色素和結構”的相關內容進行綠葉素提取及分離實驗時，就可以對實驗設計進行優化。以往在進行這個實驗時，要求學生利用紗布、漏斗來過濾研磨好的綠葉，用試管收集起來并用面塞塞住，最后再用毛細吸管在濾紙上用濾液畫線。這種實驗方案比較復雜，教師在進行實驗方案優化設計時，可不對研磨好的綠葉進行過濾，直接用載玻片蘸取綠葉漿在濾紙上輕輕按壓。這種實驗方案操作流程更加簡單，而且也不影響實驗結果的準確性。

（四）優化選擇實驗材料

實驗材料會對實驗結果產生直接的影響。盡管人教版高中生物教材對所有實驗的相應實驗材料都有規定，但是一些實驗材料在具體的實驗環境下并非最佳選擇。生物學的實驗材料保質期比較短，很多時候需要臨時獲取，一旦保鮮工作做得不好，實驗現象就不太明顯。因此，為獲得準確的實驗結果，教師在開展實驗教學時需要對實驗材料進行優選。如“植物細胞的質壁分離與復原”實驗，教材以紫色洋蔥作為實驗材料，但是紫色洋蔥鱗片葉并不多，實驗環節往往要用到較多的洋蔥，容易造成浪費。為解決浪費問題，教師可將洋蔥事先放在空氣中曬一曬，這樣之前內層白色的洋蔥瓣就會變成紫色，從而實現多次利用。此外，還可鼓勵學生用紫玉蘭花、紫莧菜等代替洋蔥，開展多樣化的探究實驗。

（五）引導學生自主探究

教師應尊重學生的學習主體地位，引導學生自主探究，自主動手做實驗，讓他們感受到科研的樂趣。[5]鼓勵學生開展自主探究，能提高學生參與實驗課程的積極性，提升學生的實踐能力，有利于培養學生創新意識和綜合素質。以人教版高中生物必修3“穩態與環境”的教學為例，相關內容涉及一個小實驗——“土壤中小動物類群豐富度的研究”，該實驗耗時較長且需要室外環境。鑒于教室并不適合進行此項實驗，教師可對學生進行分組，引導各小組在課后自主組織起來對學校某片區域進行土壤采集，獲取相應的實驗數據。該實驗方案的創新之處就在于鼓勵學生自主采集、實驗和觀察。這樣，就能充分發揮學生的主觀能動性，進而培養他們的觀察能力與實踐能力，提高生物實驗課程的質量。

三、結語

綜上所述，在開展高中生物教學時，教師不僅要關注學生理論知識的掌握，還應重點培養學生的動手能力、實驗操作能力和創新能力，促進學生生物學核心素養的發展。具體到實驗教學時，教師應為學生提供更多獨立操作機會，培養學生的質疑精神，精心設計實驗方案，優化選擇實驗材料，引導學生自主探究。只有不斷創新高中生物實驗教學方法，增強教學實效，才能獲得更好的教學效果。

參考文獻

[1]陳慶英.從“同課異構”看高中生物學實驗教學的創新途徑[J].生物學教學，2022，47（6）：93-94.

[2]段秋雪.高中生物實驗設計與創新研究[J].才智，2019（24）：3.

[3]張恒澤.STEAM理念在高中生物學實驗教學中的應用例析[J].生物學教學，2019，44（4）：43-45.

[4]曾剛.高中生物教學改革模式及創新策略研究[J].才智，2019（3）：137.

[5]彭舒穎.高中生物實驗教學與學生創新能力培養芻議[J].亞太教育，2016（25）：51.