新高考背景下提升高中生物實驗教學有效性的策略探討

摘 要：新高考背景下，生物實驗的開展是高中生物教師重要的教學任務，也是幫助學生鞏固生物知識，加強生物理論學習，促進實驗探究的重要組成部分。提升高中生物實驗教學有效性，對于提升學生的核心素養有著重要的意義。基于此，本文從實際情況出發，首先闡述了新高考背景下高中生物實驗教學的價值，分析了提升高中生物實驗教學有效性的要素，最后有針對性地提出了提升高中生物實驗教學有效性的策略，以供參考。

關鍵詞：新高考；高中生物；實驗教學；策略

生物學是一門具有較強實踐性的學科，實驗教學也是高中生物教學的重要組成部分，其有效開展對鞏固學生學科知識，加強理論學習有著重要的促進作用。因此，高中生物教師應立足新高考背景，創新實驗方法，豐富實驗內容，提升高中生物實驗教學有效性，幫助學生積累實驗知識，為后續的高考奠定基礎。

一、新高考背景下高中生物實驗教學的價值

（一）有利于啟發學生的多維思維

生物實驗具有實踐性和理論性的雙重特質，在實踐方面，學生需要利用生物實驗儀器或設備，按照具體的實驗流程完成項目任務；在理論方面，需要收集實驗數據、規劃內容、撰寫實驗報告等。上述目標的完成需要學生具備一定的抽象思維與邏輯思維，能夠正確處理實驗內容、研究生物學理論知識，分析各項實驗因素，這些內容與高考要求不謀而合。在這種情況下，學生可以通過實際操作實驗設備、觀察生物現象，形成良好的知識應用能力和邏輯思維能力[1]。此外，生物實驗教學的開展，能夠促使學生在分析生物原理和實驗數據的基礎上，在具體的實驗中進行驗證，有利于提高學生的發散思維、探究思維、整合思維等多維生物思維

能力。

（二）有利于提高學生的動手操作能力

高中生物實驗教學具有很強的操作性特點，學生在具備一定生物知識以及學科原理的基礎上，對所學知識內容進行實操驗證和探究，加強對知識的鞏固與記憶。從這一角度來看，高中生物實驗教學能夠幫助學生在實驗操作中加深知識記憶，鞏固教學成效，增強其學習自信，使學生能夠在科學的、全面的實驗操作中深入理解知識內容，進一步促進理論教學與實踐教學的結合，有利于提高學生的動手操作能力。

（三）有利于培養學生的創新思維能力

生物學是一門研究生物和生命體的學科，學科本身的發展與創新離不開實驗的支持，許多偉大的生物發現以及生物發明，都需要經過成百上千次實驗進行驗證。從高考的題型選擇方面來看，目前生物高考中關于考查學生生物創新思維的問題愈發多樣，教師必須培養學生的創新思維能力，豐富教學方法，幫助學生形成一定的創新能力。一方面，生物作為一門自然性極強的學科，決定了實驗在生物中的重要性，教師可以利用生物實驗教學讓學生發現許多新奇的生物現象，促進學生創新思維的生成；另一方面，教師可以將現代生物科學的諸多新發現融入實驗教學中，拓寬學生的思路，激發學生的創新思維，為學生后續的深入學習奠定基礎。

二、新高考背景下提升高中生物實驗教學有效性的要素分析

（一）完善高中生物實驗硬件設施

高中生物實驗教學的開展必須具備一定的物質基礎，即需要具備充分的實驗硬件設施。學校應立足國家關于教育教學的政策要求，改善實驗環境，加大實驗設備的投入，滿足高考關于實驗教學的要求。一方面，需要根據高中生物教學要求和實驗需求，添置生物實驗器材，如酒精燈、燒杯、培養皿、顯微鏡、投影儀等，為學生創造良好的實驗環境；另一方面，學校需要結合實際需求，定期對實驗器材進行保養維護，開設專門的實驗教室，加強環境保養與維修。此外，學校方面可以結合自身具體情況，打造出具有智能性、專業性和情境性的智能實驗室，為高中生物實驗教學的開展提供場地基礎。可以在實驗室內安裝一批多媒體設備，利用視頻、動畫或PPT等形式向學生展示一些操作復雜或具有危險性的實驗內容，幫助學生加深對生物知識的了解，提高學生的實驗課程學習質量。

（二）明確高中生物實驗教學目標

新高考背景下，高中生物實驗教學的開展需要圍繞具體的目標進行實驗設計，確保學生能夠在參與實驗的過程中，形成有意義的實驗積累，促進活動的多樣化開展，幫助學生更深入地理解各種生物知識。此過程中，教師需要圍繞課程標準以及高考中關于高中生物實驗教學方面的內容，確定具體題型的考查要素，以此為依據設計教學目標，確保教學的合理化開展。一方面，教師需要培養學生的實驗技能，促進學生對實驗內容的熟練掌握。學生不僅需要知曉具體的實驗步驟與實驗流程，還需要在實驗開始前，結合自身所學提出有關實驗的探究問題，做出實驗假設[2]。在教師的引導下利用實驗的方法驗證自身提出的假設，最后寫出實驗結論。另一方面，教師也需要幫助學生形成正確的情感價值，形成正確的生物情感意識。在開展生物實驗教學的過程中，能夠圍繞學生的高階思維發展，著重培養學生的各項能力與學習意識，幫助學生形成嚴謹的科學態度與正確的情感價值觀。綜上，在高中生物實驗教學開展期間，教師必須制定多維度的教學目標，幫助學生找到正確的實驗研究方向，提高學生的實驗質量，加強實驗學習。

（三）科學制定高中生物實驗標準

高中生物實驗教學的有效開展，除了需要具備完善的硬件設施與具體的實驗目標外，也需要有具體的標準支撐，確保學生能夠在標準操作中提高實驗掌控度。為了順應高考要求，提升實驗教學效果，需要立足于教材內容，圍繞學生實際情況，科學制定高中生物實驗標準，促進實驗標準和教材內容的緊密結合。此外，教師也需要結合以往高考試題，立足于學生真實的實驗操作需求設計實驗方案。比如，需要從實驗的流程設計、材料使用、數據分析以及猜想驗證等方面，為學生提供合理的、全面的、可供參考的標準內容。在標準確定的基礎上，能夠讓學生更規范地開展實驗操作，提高教學效率。

三、新高考背景下提升高中生物實驗教學有效性的策略

（一）創建實驗情境，激發學生的實驗興趣

“興趣是最好的老師”，為了最大限度地提高教學質量與教學效率，必須激發學生的實驗興趣，讓學生能夠產生主動探究、主動思考、主動學習的意識。在這種情況下，學生能夠獲取更充足的學習驅動力，促進學生實驗素養潛移默化地生成與提升。傳統教學模式，更注重教師的演示講解，學生長期處于被動學習的狀態，操作實驗設備的機會較少，導致實驗教學開展流于表面，無法使學生真正深入實驗內容探究實驗現象。因此，教師需要對傳統實驗教學形式進行整改，注重學生的實驗操作，為學生提供更多的動手機會。

以人教版生物選擇性必修三“酵母菌的純培養”實驗教學為例。本節課的知識重點在于“酵母菌”，這一實驗所需要的設備、材料相對簡易，實驗難度不高。教學開展期間，需要準備培養基、培養皿、天平、酵母菌種子等材料和設備，下發給學生后進行實驗操作。首先，教師可以創設出“制作饅頭”的情境，讓學生培育酵母菌來進行發酵并制作饅頭[3]。其次，帶領學生一同開展實驗，將酵母種子接入培養皿中進行純培養，隨后將其接種到三角瓶中進行擴大培養。當酵母菌生長到一定規模后，可以用于發面制作饅頭。實驗過程中，學生需要對酵母菌的生長情況進行觀察記錄，并對自己的實驗操作步驟進行反思回顧。

（二）以問題為導向，發展學生的理性思維

新高考背景下，教師不僅需要注重對考點的講解，也需要發展學生的理性思維，確保學生能夠對生物學中的生命規律、生物現象進行總結歸納，演繹推理。生物學科各類理論知識、生命規律都需要通過實驗操作探究得出。在上述目標指引下，教師需要注重發展學生的理性思維，能夠用科學的、具有邏輯的思維思考各類生物學問題，剖析生命現象，理解生命規律，促進學生高階思維的

生成[4]。

以“植物細胞的吸水與失水”實驗教學為例。在實驗開展期間，教師需要注重發展學生的理性思維，利用問題引導的方法潛移默化地促使學生進行深入思考，發展學生的理性思維。針對本節課實驗內容，可設計如下問題“實驗中選取的植物細胞是死細胞還是活細胞？”“將洋蔥選定為材料后，需要從洋蔥的根尖還是葉片外表皮獲取細胞？”“白色洋蔥和紫色洋蔥哪個實驗效果更好？”在實驗正式開始前，為學生提供充分的討論空間，讓學生在小組討論中分析這些問題并大膽提出自身觀點，并讓學生基于自身觀點展開實驗。實驗的重點在于驗證自身提出的猜想，而驗證過程中需要利用全面的數據以及切實的實驗現象進行分析，確保猜想的正確性。經過實驗操作后，學生能夠較為全面、系統地觀察植物細胞吸水失水現象，在現象的不斷變化中幫助學生驗證自身的猜想，確定實驗材料與實驗效果。當對實驗結論進行驗證后，教師可以繼續提出問題，讓學生驗證不同試劑在細胞吸水、失水方面的具體效果，讓學生帶著問題開展實驗，經過實驗驗證后，可以發現“蔗糖溶液試劑”在促進植物細胞吸水和失水方面效果更好。以問題為導向的生物實驗教學，對于促進學生理性思維發展有著一定的積極作用。

（三）創新生物實驗，促進科學探究

新高考背景下，高中生物實驗教學需要培養學生的科學探究能力，使學生能夠自主探究分析生物現象，加強對生物知識的掌握，能夠對生物問題進行分析探討。出于上述目的，教師應立足于教材內容，圍繞高中生的學習特點以及成長規律選擇合適的教學方法，要求學生能夠在實驗標準流程中進行規范實驗，提高學生的知識應用能力，加強實驗教學規范性。與此同時，注重生物實驗教學的創新，讓學生能夠在實驗活動基礎上探索新的生物現象，樹立科學探究精神，培養正確的科學思維[5]。

以“檢測生物組織中的還原糖、脂肪、蛋白質”實驗教學為例。教師需要為學生準備一定數量的花生、大豆，并按照教材中出示的實驗步驟開展實驗。教師可以在這種驗證性實驗基礎上進行實驗創新，利用大豆、花生之外的材料展開實驗，并提出問題激發學生的探究興趣，如“用其他材料開展實驗能夠得到同樣的實驗結論嗎？”可以為學生提供玉米、大米等其他材料，按照實驗步驟進行操作，最終帶領學生對實驗結果進行歸納總結。經過實驗后學生可以發現，“玉米、大米”等材料的實驗效果遠不如“花生、大豆”明顯。在這種對比實驗中繼續引發學生探究，“為什么花生、大豆的實驗效果較好，而大米、玉米的實驗效果較差呢？”在問題中學生能夠運用自身所學知識，探究問題、解答問題，激發學生的探究欲望。如果學生沒有得到實驗結論，需要由教師帶領學生一同對實驗操作過程進行回顧與探析，引導學生自主思考、自主探索，明確問題產生的具體原因，分析各類變量條件，使學生在鞏固學科知識的同時，促進創新思維與探究思維的

生成。

（四）聯系生活實際，增強社會責任感

從高考出題類型來看，在突出生物社會價值、提高學生社會責任方面的問題越來越多，因此在開展高中生物實驗教學的過程中，不僅需要幫助學生掌握具體的知識技能，掌握生物專業知識，也需要幫助學生形成生物價值意識，促進正確觀念的形成。因此在生物實驗教學開展期間，需要注重生活因素的融入，聯系生活實際，為學生提供更多樣的教學資源，在解決實際問題的過程中鞏固知識，引導學生利用自身學習的知識解決實際社會問題，幫助學生認識生物學習的重要作用，增強社會責任感。

以“生長素的生理作用”實驗教學為例。教師可以讓學生分別利用不同濃度的生長素浸泡洋蔥根部，確定生長素的生理作用。此過程中，需要通過具體的實驗現象來分析洋蔥生根與生長素濃度之間的關系，明確生長素對于促進洋蔥生根的重要價值。在進行實驗記錄、分析與總結后，學生可以發現，生長素濃度越高洋蔥的生根數量越多。同時教師可以讓學生選擇一種自己喜歡的植物，并用生長素浸泡自己選擇植物的枝條或根部，分析生長素在促進植物生長方面的作用。在這種價值判斷中，學生能夠進一步掌握實驗規律的普遍判斷，并自己制定合理的生長素使用方案。通過設計這一活動，不僅能夠幫助學生掌握生長素的相關知識，還能促進學生形成一定的社會責任感，讓學生理解學習生物能夠帶來的社會價值，培養學生解決問題的能力，形成責任意識。

結束語

綜上所述，新高考背景下實驗類題目比重顯著加大，高中生物教師需要更加重視實驗教學活動，能夠圍繞學生主體靈活設計實驗方案。在實驗教學開展期間，必須注重多樣化實驗活動的設計，提高教學有效性，創建實驗情境，激發學生的實驗興趣；以問題為導向，發展理性思維；創新生物實驗，促進科學探究；聯系生活實際，增強社會責任感。積極探索高考背景與生物實驗教學之間的結合點，創新教學方法，豐富教學內容，調動學生在實驗教學方面的主動性。此外，教師也需要立足生物學科特色，深入貫徹高考理念，加強核心素養培養，促進學生的綜合素質發展。

參考文獻

[1]胡冉冉.高中生物實驗教學優化策略：以“觀察細胞有絲分裂”實驗為例[J].高考，2024（19）：122-124.

[2]周銀.項目式學習在高中生物實驗教學中的開展路徑：以“細胞的基本結構”為例[J].高考，2024（13）：109-112.

[3]李麗清.探索自然奧秘，點燃實驗熱情：高中生物實驗教學的有效策略探究[J].高考，2024（10）：125-127.

[4]劉鑫.基于核心素養的高中生物實驗教學逆向教學設計：以“酶的作用和本質”實驗教學為例[J].教育觀察，2024，13（8）：107-109.

[5]楊家祥.高中生物實驗教學反思：以實驗“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”為例[J].第二課堂（D），2024（1）：31.