高一年級生物學科實驗教學的創新與實踐

摘 要：在現代教育理念不斷更新的背景下，實驗教學在生物學科教學中占據著越來越重要的地位。它不僅有效地鞏固了學生的理論知識，更在培養實踐技能與科學精神方面發揮著顯著作用。特別是在高中一年級的生物教學中，實驗教學對于學生形成正確的生物觀念以及掌握科學的學習方法具有不可替代的重要性。鑒于此，本文旨在探討生物學科實驗教學的創新策略，以期為提升生物學科的整體教學質量提供有益的參考與借鑒。

關鍵詞：高一；生物學科；實驗教學；創新與實踐

生物學科作為一門以實驗為核心的自然科學，其中，實驗教學在提升生物教學效果中扮演著不可或缺的角色。然而，長期以來，生物實驗教學并未得到應有的重視，教學中普遍存在的問題，如教學內容滯后、教學手段單一化以及評價機制不健全，均對學生學習生物的積極性及他們實驗技能的培養產生了不利影響。因此，深入探究生物實驗教學的創新策略與實踐路徑至關重要。

一、高一年級生物學科實驗教學的重要性

（一）加深學生對理論知識的理解

在高中生物教學過程中，實驗教學的重要性不言而喻。它不僅促使學生將抽象的生物理論知識轉化為具體的觀察與體驗，還通過實踐活動加深了學生對生物學核心概念與原理的理解。以遺傳規律的教學為例，通過設計并實施雜交實驗，學生能直觀地掌握基因的分離與重組，以及孟德爾遺傳定律的應用，這種由現象到本質的學習途徑，有助于學生構建起扎實的知識結構，為未來更高階的學習打下堅實基礎。

（二）培養學生的實踐能力和科學素養

實驗教學作為培養學生實踐技能與科學素養的關鍵教學手段，發揮著不可替代的作用。在實驗操作環節，學生需展現出獨立思考的能力，進行精確地操作，細致觀察并記錄實驗數據，這一過程不僅鍛煉了學生的動手實踐能力，同時有助于培養他們的問題解決能力。此外，實驗過程中不可避免地會遇到意外情況，此時，需要學生學會調整實驗方案并深入分析問題原因，進而總結教訓，這些經歷對于培養學生嚴謹的科學態度和批判性思維具有重要意義。更進一步地，實驗教學鼓勵學生運用科學方法探索未知領域，這有助于激發學生的創新意識，挖掘并提升他們的科研潛力。

（三）激發學生的學習興趣和探究欲望

在高中生物教學中，實驗不僅是知識傳授的重要輔助，更是激發學生探究熱情的核心要素。學生通過直接參與實驗活動，能夠將抽象的生物概念具體化、形象化，使得學習體驗更加生動且富有趣味性。以觀察植物細胞有絲分裂實驗為例，學生可直觀地掌握細胞周期各階段的變化，進而深入理解遺傳信息的傳遞與變異機制。而且，實驗教學倡導學生提出問題、設計實驗方案，并通過獨立或協作的方式完成實驗任務，這種基于探究的學習模式顯著提高了學生的自主學習能力。

二、高中生物實驗教學的現狀分析

（一）實驗教學觀念滯后

在當前的高中生物實驗教學中，大多數教師認為實驗教學并不重要。傳統教學觀念認為，實驗教學只是課堂教學的輔助手段，真正的學習還是要以課堂講授為主，這種觀念導致實驗教學在教學體系中的地位并不重要，實驗教學的時間和資源也受到限制。另一方面，實驗教學觀念的滯后也表現在對實驗教學目標的理解上。許多教師認為，實驗教學的目標只是讓學生掌握實驗技能，而忽視了實驗教學在培養學生的科學素養、提高學生的創新能力和實踐能力方面的重要作用。再者，實驗教學觀念的滯后還表現在教學方法上。傳統的實驗教學往往采用“教師演示、學生模仿”的方式，學生被動地接受知識，缺乏主動探索和實踐的機會，這種教學方法不利于學生獨立思考能力的培養，也不利于學生創新精神和實踐能力的提高。

（二）實驗教學方法單一

當前，實驗教學大多采用教師演示與學生模仿的傳統模式，此種方法不僅制約了學生的主動性和創造性，同時也影響了實驗教學的效果。在教育理念革新與技術發展的背景下，實驗教學應更加強調學生的互動參與和親身體驗，并采納多元化的教學方法。例如，教師在教學中可以融入引導式教學與項目式教學等學習方法，鼓勵學生自主進行實驗設計、問題分析及結論推導，以此增強他們的實驗技能與創新能力。通過這種多樣化教學手段，不僅能有效激發學生的學習興趣，還能顯著提高實驗教學的總體質量，為培養符合未來社會需求的生物科學領域高素質人才奠定堅實的基礎。

（三）實驗教學資源不足

高中生物實驗教學是學生理解和掌握生物科學知識的重要途徑，也是培養學生實踐能力和創新精神的關鍵環節。但是，在實際教學中，實驗教學資源不足的問題卻在一定程度上制約了這一目標的實現。一方面，實驗器材和設備的缺乏使得許多實驗無法正常進行，學生無法通過親身體驗來加深對生物知識的理解；另一方面，實驗教學師資的不足也導致了實驗教學的質量參差不齊，學生無法得到充分的實踐指導；再者，實驗教學資源不足還表現在實驗教材的缺乏和實驗教學內容的單一化。實驗教材不足使得教師在實驗教學過程中難以提供豐富的實驗項目，學生的實踐機會因此受限，而實驗教學內容的單一化則使得學生難以接觸到生物科學的最新進展和實驗技術，在一定程度上限制了他們的學術視野和創新能力的發展。

（四）評價體系不完善

在高中生物實驗教學中，評價體系不完善已成為一個普遍關注的話題。現行的評價機制往往過分依賴考試成績，而較少關注學生在實驗操作技能、創新思維以及實踐能力等方面的表現，這種片面的評價方式不僅難以準確體現學生的實際能力，還可能導致學生形成錯誤的學習導向，進而影響了他們創新與探究精神的培養。為此，教師迫切需要采納多元化的評估指標，諸如實驗操作技巧、團隊協作能力、問題解決能力等，以綜合評價學生的各項素質。

三、高一年級生物學科實驗教學的創新策略

（一）更新實驗教學觀念

在生物教學中，想要提高實驗教學的質量，更新實驗教學觀念是首要前提。教師應當真正看待實驗教學，充分認識到它的重要性，它是培養學生創新能力和實踐能力的重要途徑。在以往的實驗教學中，教師往往只是注重知識的傳授和技能的訓練，而忽視了學生的主動參與和思考，很顯然這種方式忽略了實驗教學的本質，它的本質是引導學生通過實踐活動去探索和發現知識，從而培養他們的思維能力、動手能力和創新能力[1]。

為了實現這一目標，教師需要從以下幾個方面進行實踐探索：1.要明確實驗教學的目標，將培養學生的創新能力作為核心目標，并將其貫穿于實驗教學的全過程；2.要設計具有挑戰性和啟發性的實驗項目，引導學生主動探索和解決問題；3.要注重培養學生的團隊合作意識和溝通能力，通過實驗教學使他們能夠在團隊中發揮各自的優勢，共同完成任務；4.最重要的，教師還需要不斷學習和更新自己的知識和技能，以適應實驗教學的發展需求。

（二）創新實驗教學方法

在生物實驗教學中，教學方法的創新是提升教學質量的重要保證。通過引入新穎的教學方式，不僅能激發學生的學習興趣，還能培養他們的實驗能力和科學素養。

1.引導式教學

在教育改革與發展的背景下，尤其是在生物實驗教學中，教師的角色不僅僅是知識的傳授者，更是學生在學習過程中的指引者和啟發者。引導式教學法注重激發學生的主動參與意識和探究精神。以探索植物細胞質壁分離及其復原實驗為例，教師可運用引導式教學法，首先向學生展示實驗結果，以此吸引他們的注意力，并喚起對科學原理的探求欲望[2]。隨后，提出開放性問題，如“何種因素導致細胞發生質壁分離？”或“這一現象如何與細胞結構相聯系？”，這類問題能引導學生深入思考與討論。在這一過程中，教師應適時提供線索和提示，而非直接給出答案，以指導學生構建知識體系。在教師的引導下，學生能夠自主地提出問題、分析問題，并解決問題，這不僅有助于提高學生的實驗操作技能，更重要的是培育了他們的批判性思維與創新能力。更進一步地，引導式教學還可以促進學生間的交流與合作，在實驗過程中，教師可組織小組討論或者合作完成實驗任務，學生可以通過相互溝通和協作解決問題，這不僅鍛煉了他們的社交技巧，同時也加深了對生物學概念的深度理解與應用。實踐證明，引導式教學法作為一種高效的生物學科實驗教學手段，能充分激發學生的主動性和創造性，為學生思維能力的提升提供有力支持。

2.開展項目式學習

在創新實驗教學方法中，開展項目式學習是一種有效的教學策略。項目式學習以學生為主體，以實際項目為載體，通過引導學生主動探究、實踐和創造，提高學生的綜合素質和能力。

在實施項目式學習的過程中，教師應充分考慮到學生的個體差異，并賦予學生足夠的自主權，以發揮他們在項目中的獨特優勢和潛能。以蘇教版高一年級生物學教材中的“探究酵母菌呼吸方式”項目為例，具體的開展方式如下：第一，學生通過查閱相關資料，獨立設計實驗方案；第二，在教師的指導下進行實驗操作，并針對實驗結果進行分析探討。此過程不僅深化了學生對酵母菌呼吸方式的理解，同時也鍛煉了他們的科研思維。為了保證項目的順利實施，教師在項目式學習中扮演指導者的角色，提供必要幫助，并教授學生項目式學習的方法與技巧。在項目進行中，教師還應鼓勵學生之間的合作與交流，以培養他們的團隊協作和溝通能力。

3.利用現代信息技術

隨著科技的發展，現代信息技術在教育領域的應用也越來越廣泛。在生物實驗教學中，適時地運用現代信息技術不僅可以豐富實驗教學手段，還有助于提高學生的學習興趣，增強實驗的互動性和實效性。在遺傳實驗的教學中，傳統的教學方法往往受限于實驗條件的局限，難以讓學生直觀地理解遺傳規律。通過引入現代信息技術，如模擬軟件、數字化實驗平臺等，教師可以模擬出復雜的遺傳過程，讓學生在虛擬環境中進行實驗操作和觀察，比如，運用遺傳模擬軟件，學生可以直觀地看到基因的組合、分離和連鎖等過程，從而深入理解孟德爾遺傳定律的實質。除此之外，現代信息技術還能提供豐富的多媒體教學資源，如高清實驗視頻、3D動畫等，這些資源能夠生動形象地展示實驗過程，激發學生的學習興趣和好奇心。學生可以通過觀看實驗視頻，了解實驗步驟和注意事項，然后在教師的指導下進行實驗操作，提高實驗的成功率和安全性[3]。

現代信息技術在生物實驗教學中的創新應用，不僅能夠突破傳統實驗教學的局限，還能夠提升實驗教學的質量和效果，它為學生提供了更為直觀、生動的學習體驗，對于培養學生的科學素養和創新能力具有積極的促進作用。

（三）優化實驗教學資源

高一生物學科實驗教學的創新策略中，優化實驗教學資源是關鍵環節，具體可以從以下幾方面入手：1.整合優質實驗資源。教師可以通過網絡平臺、專業數據庫等途徑，搜集國內外優秀的生物實驗教學資源，進行篩選、整理和整合，為實驗教學提供豐富且實用的實驗教學素材；2.開發校本實驗教材。結合學校實際情況，組織教師編寫符合學生實際需要的實驗教材，注重教材的趣味性、實用性和科學性，以提高學生的實驗興趣和動手能力；3.提高實驗教學設施設備的利用率。充分利用學校現有實驗設施設備，合理安排實驗課程，提高實驗設備的利用率，為學生提供更多動手實踐的機會。

（四）完善實驗教學評價體系

在傳統的教學評價中，教師往往過分依賴于單一的終結性評價，如考試成績或實驗報告，這種評價方式往往忽略了學生在學習過程中的表現和發展。為了更全面地評價學生的學習效果，教師需要在評價體系上進行創新，以適應高一年級生物學科實驗教學的需求。

1.多元化評價方式

在生物實驗教學中，教師可以將過程性評價與終結性評價相結合，以更全面地評價學生的學習效果。過程性評價主要關注學生在實驗過程中的表現，包括他們的操作技能、觀察能力、思考能力、合作能力等，教師可以通過觀察學生的實驗操作、記錄他們的實驗數據、聽取他們的實驗報告等方式，對學生的實驗過程進行評價。通過這種評價方式，學生能夠及時了解自己的不足，進而調整學習策略，提高學習效果。而終結性評價則主要關注學生的學習成果，如實驗報告、考試成績等。教師可以通過對學生實驗報告的批改、考試成績的統計分析等方式，對學生的學習成果進行評價。將過程性評價與終結性評價相結合，教師可以更全面地評價學生的學習效果，同時也能夠鼓勵學生注重實驗過程，提高實驗技能。

2.關注實驗過程

在構建生物學科實驗教學評價體系的過程中，教師還應著重考慮實驗過程的評價。實驗操作不僅展現了學生的實踐技能與創新思維，同時也映射出他們對生物學原理的深度理解與應用能力。故此，評價機制需涵蓋對學生實驗設計能力、操作規范性、問題解決技巧以及團隊合作交流等方面的細致觀察，這種綜合評價方法不僅能夠更準確地衡量學生的實驗素養，而且能夠有效激勵學生在實驗探索中持續進步與學習。另外，教師能通過觀察學生在實驗中的具體表現，及時對教學策略進行調整，從而給予學生更為精確地指導，大幅提升實驗教學的整體成效。

結束語

總而言之，實驗教學是高中生物教學的重要組成部分，其重要性不言而喻。實驗能夠充分地把知識與實踐結合在一起，讓學生能夠更加深入地了解生物知識背后所蘊含的本質和內涵。因此，教師應當重視實驗教學，通過更新實驗教學觀念、創新實驗教學方法、優化實驗教學資源以及完善實驗教學評價體系等手段，能夠有效激發學生的實驗興趣，培養學生的探究精神和創新意識，為學生整體學科素養的提升提供助力。

參考文獻

[1]郝琦蕾，李妙娜.高中生物實驗教學現狀的調查研究[J].教學與管理，2016（6）：30-34.

[2]王立艷.高中生物實驗教學存在的問題及對策[J].學周刊，2016（2）：195.

[3]解其鑌.高中生物實驗教學有效性策略的研究與探討[J].新課程·下旬，2015（9）：84-85.