新高考模式下高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化策略研究

摘 要：高考作為我國(guó)重要的一項(xiàng)升學(xué)制度，是人才培養(yǎng)的指針，關(guān)系著學(xué)生的教育培養(yǎng)及未來發(fā)展。基于此，本文以高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)為研究目標(biāo)，簡(jiǎn)單闡述新高考模式，明確其變化，然后研究新高考模式對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響，以此為基礎(chǔ)分析新高考模式下高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化策略，具體為加大力度建設(shè)硬件基礎(chǔ)、優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)細(xì)則、創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，以期提高高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：高中生物；新高考模式；教學(xué)影響；優(yōu)化

《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定》的提出與通過，意味著考試招生制度進(jìn)一步改革，逐步推行普通高校基于統(tǒng)一高考和高中學(xué)業(yè)水平考試成績(jī)的綜合評(píng)價(jià)多元錄取機(jī)制。截至2022年6月，全國(guó)已有29個(gè)省區(qū)啟動(dòng)高考改革方案，且從2021年起，普通高考將實(shí)行“3+1+2”模式。新的高考模式意味著高中教學(xué)面臨改革，如何確保新高考模式下生物學(xué)科教學(xué)功能得到進(jìn)一步發(fā)揮，滿足學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)需求，成為當(dāng)前高中教育亟須研究與解決的重要課題。

一、新高考模式

現(xiàn)階段，新高考模式指的是“3+1+2”，即語數(shù)外三科+首選科目一門（物理或歷史）+再選科目?jī)砷T（思想政治/地理/化學(xué)/生物學(xué)），其中，語數(shù)外為全國(guó)卷，其他科目為省市組織命題。新高考改革不再將高等職業(yè)教育與普通本科的入學(xué)考試混為一談，且對(duì)高中學(xué)業(yè)考試和綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)加以完善，幫助學(xué)生克服文理偏科現(xiàn)象，同時(shí)減輕學(xué)生的高考?jí)毫ΓS護(hù)考試招生公平公正，為學(xué)生成長(zhǎng)成才提供多次選拔機(jī)會(huì)。相較于以往的高考模式，“3+1+2”模式特點(diǎn)為：第一，強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育，嚴(yán)格分離“合格考”與“專業(yè)考”，增加前者考試次數(shù)，將其通過成果作為后者的前提；第二，關(guān)注學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，學(xué)生通過“合格考”，可以“選擇考”作為選擇“跳板”，尊重學(xué)生的學(xué)科優(yōu)勢(shì)與興趣志向，落實(shí)多種升學(xué)選擇[1]。與傳統(tǒng)高考的差異可總結(jié)如下：

（一）內(nèi)容差異

新高考模式下，學(xué)生可根據(jù)自身興趣與優(yōu)勢(shì)學(xué)科，選擇語數(shù)外之外的高考科目，與原本的文理分科在內(nèi)容上存在巨大差異。具體而言，數(shù)學(xué)學(xué)科從以往的文理科分別命題改為統(tǒng)一命題，“選擇考”的學(xué)科組合范圍擴(kuò)大至12種，與單一的文綜和理綜相比，學(xué)生多出10種選擇，選擇、發(fā)展空間擴(kuò)大。

（二）目標(biāo)導(dǎo)向不同

與傳統(tǒng)高考相比，“3+1+2”的模式既體現(xiàn)了物理、歷史學(xué)科的基礎(chǔ)性作用，突出了高等學(xué)校不同學(xué)科專業(yè)選才的要求，也更加注重學(xué)生的全面發(fā)展，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。而且，從招生政策和錄取方式來看，高校招生以專業(yè)為導(dǎo)向，學(xué)生能夠更好地適應(yīng)高校的要求，為日后的職業(yè)生涯引導(dǎo)工作奠定良好基礎(chǔ)。

二、新高考模式對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響

高中生物作為理科類基礎(chǔ)學(xué)科，是新高考模式中的選考科目，相較于傳統(tǒng)高考模式，生物學(xué)科總分恢復(fù)至100分，在基礎(chǔ)教育中的學(xué)科地位有所提升，生物學(xué)科迎來新的發(fā)展機(jī)遇。實(shí)驗(yàn)作為高中生物教學(xué)的重要組成部分，新高考模式難免給其帶來一定影響，為保證影響分析的真實(shí)可靠性，故引入調(diào)查對(duì)象。

（一）案例概述

研究對(duì)象以高三學(xué)生以及負(fù)責(zé)高三考生的生物教師為主，其中，教師為70名，學(xué)生為350名，共發(fā)放420份問卷，有效率為97%。調(diào)研結(jié)果分析如下：

1.教師調(diào)研結(jié)果與分析

必修教材中，有關(guān)于生物實(shí)驗(yàn)的具體操作次數(shù)統(tǒng)計(jì)，演示實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)為3.77個(gè)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)為3.89個(gè)，90%教師認(rèn)為高中生物教學(xué)有必要落實(shí)配套實(shí)驗(yàn)，由此可見，教師意識(shí)上認(rèn)識(shí)到了生物實(shí)驗(yàn)的重要性，但是實(shí)際教學(xué)中體現(xiàn)性較差。而人教版高中生物實(shí)驗(yàn)，共有26個(gè)實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)上來看，完成情況不夠理想。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段方面，70%教師通過黑板和實(shí)驗(yàn)錄像完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)，難以有效培養(yǎng)學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)操作能力。不僅如此，在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)與效果不理想的自省方面，多數(shù)教師認(rèn)為生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間不夠，且實(shí)驗(yàn)室條件無法滿足全部實(shí)驗(yàn)要求，其中，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短缺占比較高。在人教版高中生物必修教材中，知識(shí)內(nèi)容較多，即便按照新課標(biāo)要求進(jìn)行周課時(shí)分配，也會(huì)因?yàn)榭荚嚒⒎偶俚纫蛩厥ゲ糠终n時(shí)。由于不做實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生生物考試成績(jī)影響不大，所以，在教學(xué)時(shí)間較為緊張的情況下，為不影響教學(xué)進(jìn)度，60%教師選擇犧牲一定的實(shí)驗(yàn)課時(shí)。另外，在新高考模式下，原有的實(shí)驗(yàn)會(huì)考取消，生物學(xué)科的實(shí)驗(yàn)特色被削弱，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)興趣的培養(yǎng)，影響理論聯(lián)系實(shí)際。從生物實(shí)驗(yàn)備課資料來看，多數(shù)教師主選《教師教學(xué)用書》，其次是教師對(duì)《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)要求》《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)政策、材料的研讀不夠充分。

2.學(xué)生調(diào)研結(jié)果與分析

從生物實(shí)驗(yàn)的喜好來看，有57%的學(xué)生非常喜歡演示實(shí)驗(yàn)，60%的學(xué)生非常喜歡自己動(dòng)手操作。在實(shí)驗(yàn)類型的喜好上，學(xué)生最不排斥的是探究性實(shí)驗(yàn)，且69%的學(xué)生認(rèn)為生物實(shí)驗(yàn)對(duì)于高中生物學(xué)習(xí)具有較強(qiáng)重要性。在多數(shù)學(xué)生喜歡生物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本次研究延伸問題——在自己操作實(shí)驗(yàn)時(shí)，你們認(rèn)為最大的收獲是什么。圍繞這一問題，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為有助于加深理解、鞏固所學(xué)的生物基礎(chǔ)知識(shí)，還有部分學(xué)生認(rèn)為通過生物實(shí)驗(yàn)，滿足了自身對(duì)該學(xué)科的探索欲望與好奇心，部分學(xué)生認(rèn)為有助于提高自身問題解決能力，動(dòng)手與操作技能得到訓(xùn)練，少部分學(xué)生認(rèn)為培養(yǎng)了自己團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。由此可見，在學(xué)習(xí)與操作喜好上，大多數(shù)學(xué)生對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是期待的。為進(jìn)一步分析高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，布置問題——不做實(shí)驗(yàn)，對(duì)生物實(shí)驗(yàn)題得分有影響嗎？針對(duì)這一問題，80%以上的學(xué)生認(rèn)為有影響，但是通過細(xì)化影響程度發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為影響很大或影響很小的各占40%。由此可見，不少學(xué)生對(duì)能親手開展生物實(shí)驗(yàn)是抱有支持傾向的。

有關(guān)于新高考模式與當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)系調(diào)研，多數(shù)學(xué)生反映，教師在教學(xué)中確實(shí)非常重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，他們每次講評(píng)作業(yè)或試卷時(shí)，會(huì)花較多的時(shí)間去分析實(shí)驗(yàn)題，歸納解實(shí)驗(yàn)題的方法，并告知實(shí)驗(yàn)在高考中的重要性。但是，仍有51%的學(xué)生認(rèn)為有必要開展實(shí)驗(yàn)操作，有34%的學(xué)生認(rèn)為《考試說明》列出的實(shí)驗(yàn)有必要前往實(shí)驗(yàn)室操作。從整體情況來看，高考在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的導(dǎo)向作用還是清晰可見的。

（二）積極影響

根據(jù)上述調(diào)研結(jié)果與分析可知，新高考模式對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響是多方面的，在積極影響方面可總結(jié)如下：

1.持續(xù)發(fā)揮著積極導(dǎo)向作用

新高考模式愈發(fā)注重對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提升，實(shí)驗(yàn)探究與操作作為有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新探索精神，隨著新高考模式的全面落實(shí)，能夠有效引導(dǎo)教師在實(shí)際教學(xué)中落實(shí)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。從近幾年生物高考試題來看，實(shí)驗(yàn)題所占分值在25%左右，這使得教師不僅在思想上重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也需要在日常教學(xué)行為上重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。具體表現(xiàn)為：在生物教學(xué)過程中明確告知實(shí)驗(yàn)在高考中的重要性；生物試卷講評(píng)過程中，在實(shí)驗(yàn)題分析與講解方面投入的時(shí)間較多，幫助學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)題方法，但手動(dòng)操作仍相對(duì)較少。

2.有效減少實(shí)驗(yàn)教學(xué)的短視行為

新高考模式開始考查學(xué)生的基本生物實(shí)驗(yàn)技能，在高考改革的導(dǎo)向作用下，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)次數(shù)與質(zhì)量均將有序提升。在“3+1+2”高考模式下，生物教師需要重新制定教學(xué)目標(biāo)，不僅要參考最新課標(biāo)與高考評(píng)價(jià)體系要求，也要充分考量課本基礎(chǔ)知識(shí)與會(huì)考材料，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況確定生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。在教學(xué)方式方面，原本單一的教學(xué)方式逐漸得到改善，新一代信息技術(shù)在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用成為未來教學(xué)改革的主要方向。而且，調(diào)研教師反映學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)科的積極性有所提高，尤其在生物實(shí)驗(yàn)操作方面，課堂狀態(tài)與完成質(zhì)量均得到良好改善與提升。

（三）教學(xué)挑戰(zhàn)

1.實(shí)驗(yàn)條件不足

根據(jù)上述教師調(diào)研結(jié)果可知，除了教學(xué)課時(shí)緊張以外，影響生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的主要因素是學(xué)校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件不夠完善與先進(jìn)，難以滿足多種類型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而造成這一現(xiàn)狀的主要原因是長(zhǎng)時(shí)間落實(shí)的傳統(tǒng)高考模式。傳統(tǒng)文理分科教學(xué)模式下，生物學(xué)科分值相對(duì)較低，導(dǎo)致該學(xué)科在學(xué)生心中的學(xué)習(xí)地位也相對(duì)偏低。久而久之，學(xué)校、教師與學(xué)生逐漸不重視生物實(shí)驗(yàn)，即便學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)充滿趣味，但在分?jǐn)?shù)的壓力下，仍只有較少的實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)。但是在新高考模式下，生物學(xué)科分值恢復(fù)100分，學(xué)科地位上升，選考生物的學(xué)生明顯增多，在該情況下，原本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法滿足學(xué)生生物學(xué)習(xí)需求，難以開展高質(zhì)量的生物教學(xué)。

2.教學(xué)模式需待創(chuàng)新

人教版高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較多，以往的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ叫枰ㄙM(fèi)較多的課堂時(shí)間，尤其在課堂演示、學(xué)生操作等環(huán)節(jié)，突發(fā)因素較多，且伴隨一定的危險(xiǎn)情況。所以，新高考模式對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來的挑戰(zhàn)是創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，如虛擬現(xiàn)實(shí)VR、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR等技術(shù)，依托于虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境減少實(shí)驗(yàn)材料的消耗，提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)安全性[2]。同時(shí)，在虛擬教學(xué)環(huán)境下，學(xué)校可借此時(shí)機(jī)快速補(bǔ)充生物實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)備與材料等，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)，實(shí)現(xiàn)線上、線下生物實(shí)驗(yàn)的良好銜接，提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

三、新高考模式下高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化策略

（一）加大力度建設(shè)硬件基礎(chǔ)

根據(jù)上述影響分析可知，在新高考模式下，為提升高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，滿足學(xué)生對(duì)該學(xué)科實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的需求，應(yīng)大力完善高中生物實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)施，改變傳統(tǒng)高考模式下的物質(zhì)基礎(chǔ)建設(shè)理念，從學(xué)生學(xué)習(xí)需求出發(fā)，做好生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的硬件設(shè)施保障。

具體而言，基于新高考對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，適當(dāng)增加生物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，包括資金投入與資源投入，然后根據(jù)教材內(nèi)容、教學(xué)重難點(diǎn)等，及時(shí)添置生物實(shí)驗(yàn)器材，保證其先進(jìn)性與多樣性。包括實(shí)驗(yàn)滴管、顯微鏡、酒精燈、培養(yǎng)皿等，定期保養(yǎng)、維護(hù)實(shí)驗(yàn)器材，避免造成閑置與浪費(fèi)。在條件允許的情況下，還可以搭建智能生物實(shí)驗(yàn)室，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)平臺(tái)的應(yīng)用，以及希沃白板等多媒體教學(xué)設(shè)備，為生物教師開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供便利，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的直觀性。在零風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境下加深學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的理解，提高他們的運(yùn)用能力。

（二）優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)細(xì)則

為使高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)滿足新高考要求，教師應(yīng)優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)細(xì)則，綜合分析實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與教材內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生學(xué)情設(shè)計(jì)、制定，保證生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

以人教版高中生物必修二中的《DNA分子的結(jié)構(gòu)》一章實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例。對(duì)于人教版教材，該章節(jié)涉及的生物實(shí)驗(yàn)為“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型生物實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，為使學(xué)生了解DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并順利構(gòu)建分子模型，教師可根據(jù)學(xué)生學(xué)情，適當(dāng)簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，降低操作難度，層次化加深學(xué)生理解，避免打擊學(xué)生生物學(xué)習(xí)信心。比如，在實(shí)驗(yàn)開始前，教師可要求學(xué)生以小組為單位，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料（兩根細(xì)鐵絲、兩個(gè)硬塑方框、兩根粗鐵絲、適中顏色的長(zhǎng)方形塑料片、拖桿球形塑料片、訂書釘?shù)龋灰髮W(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，結(jié)合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，完成從脫氧核苷酸模型到DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的細(xì)化與過渡；根據(jù)具體計(jì)劃與操作規(guī)范，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，以此得到目標(biāo)模型；最后總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)論[3]。在生物實(shí)驗(yàn)細(xì)則的制定與嚴(yán)格遵守下，學(xué)生將直觀了解到每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容和操作步驟，提高其實(shí)驗(yàn)操作的效率。需要注意的是，學(xué)生動(dòng)手操作過程中，教師要走下講臺(tái)加強(qiáng)觀察與引導(dǎo)，以此保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

（三）創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

由于生物實(shí)驗(yàn)類型相對(duì)較多，同時(shí)差異化的實(shí)驗(yàn)思路與操作方法，難免影響學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。所以，為促使學(xué)生形成多維度、多層次的生物學(xué)習(xí)思維，教師應(yīng)充分結(jié)合時(shí)代發(fā)展特色，基于新高考模式創(chuàng)新高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

1.聯(lián)系生物實(shí)踐的情境化教學(xué)

新高考模式下，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到的關(guān)注度將持續(xù)上升，為強(qiáng)化學(xué)生對(duì)生物學(xué)原理的認(rèn)知，教師應(yīng)利用自身豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際開展情境化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。以人教版高中生物選擇性必修三中的“發(fā)酵工程及其應(yīng)用”為例，教師可選擇食品工業(yè)應(yīng)用角度，根據(jù)學(xué)生感興趣的方向指導(dǎo)學(xué)生開展釀造等實(shí)驗(yàn)操作，條件允許情況下可組織學(xué)生參觀廠區(qū)，加深學(xué)生對(duì)發(fā)酵工程應(yīng)用知識(shí)的理解。

2.深耕現(xiàn)代信息技術(shù)融合創(chuàng)新

在教育信息化2.0時(shí)代背景下，教師可利用人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，將具體的生物實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)代信息技術(shù)有機(jī)融合，提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。以人教版高中生物必修二中的“基因突變和基因重組”為例，教師可使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備幫助學(xué)生理解較為抽象的生物知識(shí)，讓學(xué)生在實(shí)際操作下多角度觀察、思考基因突變過程，并在虛擬環(huán)境中完成基因突變生物實(shí)驗(yàn)操作，然后在自身操作與直觀觀察下，總結(jié)基因突變概念。一方面鍛煉學(xué)生主動(dòng)探索的意識(shí)與能力，另一方面提升生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率與效果。

結(jié)束語

綜上所述，在高考改革背景下，為提高高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)積極響應(yīng)新高考模式的要求，明確其在教學(xué)模式、重視程度、軟硬件設(shè)施等方面的影響，以此為基礎(chǔ)加強(qiáng)生物實(shí)驗(yàn)硬件建設(shè)、優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)細(xì)則、創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，以此滿足學(xué)生生物學(xué)習(xí)需求。

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