基于培養科學探究能力的高中生物學實驗教學策略研究

摘 要：隨著素質教育的核心理念深入人心，根據《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，筆者發現高中生物學實驗教學在培養學生生物學學科核心素養方面發揮重要作用。本文通過調查貴州省某中學的高中生物學實驗教學現狀，從學校、教師、學生三個層面進行深入分析和探討，進而提出基于培養科學探究能力的高中生物學實驗教學策略，以期為提升高中生物學實驗教學質量提供參考。

關鍵詞：高中生物學實驗教學；科學探究；教學策略

文章編號：1003-7586（2024）09-0054-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

1 高中生物學實驗教學

實驗教學作為高中生物學學科教學的重要組成部分，對于培養學生的科學探究能力具有重要作用。 ［1］實驗教學能夠充分利用學生在課堂上所學的生物學理論知識，分析并解決實際生產生活中的生物學現象及問題，進而培養學生分析和解決問題的能力，其地位不容忽視。 ［2］

2 高中生物學實驗教學現狀調查與分析

2.1 調查問卷設計與信效度分析

本文以貴州省六盤水市某中學為例，隨機抽取該校119名學生發放《高中生物學實驗教學培養學生科學探究能力調查問卷》，回收調查問卷114份，回收率為95.8％，問卷有效率達100％。問卷一共設置19道題目，其中18道為單項選擇題，1道為開放式論述題。筆者利用SPSS軟件對回收的114份問卷進行信效度分析，結果如表1、表2所示。該調查問卷的克隆巴赫Alpha系數和KMO值分別為0.728、0.708，表明其信效度良好；經巴特利特球形檢驗，顯著性得分小于0.05，說明本問卷數據效度良好。

2.2 高中生物學實驗教學現狀分析

2.2.1 學生對于高中生物學實驗教學的感受和看法

本文調查了該校學生對生物學實驗教學時間分配的感受情況，84.21％的學生認為教師設置的實驗時間相對較合理，15.79％的學生則認為理論講解時間過多（見圖1）。從學生喜歡的實驗類型可以看出，偏好設計性實驗的學生占有最多比例，說明平時在理論課的熏陶下，設計性實驗能較大程度引起學生的學習興趣和探究欲望（見圖2）。由此結果可以看出，教師在設計高中生物學實驗內容時，應在開展演示性、驗證性實驗的基礎上，盡可能多進行綜合性和設計性實驗。

2.2.2 學生在高中生物學實驗教學中的表現

學生在生物學實驗教學中的行為表現調查結果表明，95.61％的學生對生物學實驗持積極態度（見圖3），87.72％的學生具備獨立完成生物學實驗的能力（見圖4），98.24％的學生能夠在面對實驗意外情況時獨自或在外界的幫助下靈活處理（見圖5）。由此說明學生樂于參與生物學實驗教學，并且能夠在一定程度上提升自身的思維能力、合作能力和溝通能力。但仍有少部分學生無法獨立完成實驗或無法處理實驗過程中的突發狀況，這就需要教師采取有效措施提供幫助。

2.2.3 學生對高中生物學實驗教學考核方式的喜好

教師通過調查學生對考核方式的喜好，發現大部分學生更喜歡動手操作和筆試相結合的考核方式（見圖6），此考核方法也比較契合目前的新課程改革理念“教師在平時教學中不能僅關注筆試這種終結性評價結果，應多考慮過程性評價與終結性評價相結合的綜合性評價方式”。此外，還有少部分學生不希望參與考查，原因是多方面的，其中包括學生的科學探究能力沒有得到充分鍛煉，因而抗拒展現自身的實驗水平。

為改進這一問題，教師應在平時教學中給學生提供充分的實操空間和時間，并及時進行評價和反饋，以調動學生參與生物學實驗教學的積極性和主動性。在該維度的開放式論述題調查中，大部分學生有如下積極反饋：①希望增加高中生物學實驗教學的課時量，以獲得更多的時間進行實踐操作；②學校能夠購置一些新的實驗儀器和實驗試劑；③不拘泥于教材內的生物學實驗，可以適當拓展實驗內容。

綜上所述，目前高中生物學實驗教學的總體現狀良好，但仍有部分學生持消極態度。這就需要教師從多個層面深究原因，以便采取有效措施，提高生物學實驗的教學效率。

3 高中生物學實驗教學仍有不足的原因

3.1 學校層面

筆者通過對貴州省六盤水市某中學的高中生物學實驗教學情況進行調查，發現該校實驗室存在實驗設備老化、所需試劑庫存不足、常規儀器設備配備不足等硬性問題。此外，“重理論、輕實踐”的應試教學理念根深蒂固，生物學實驗的課時被嚴重壓縮。同時，筆者經了解發現，該學校只在高一年級開設生物學實驗課程，導致學生的實踐能力無法得到切實有效的鍛煉，進而影響了學生對生物學實驗的學習興趣。

3.2 教師層面

部分教師在開展生物學實驗教學時，沒有充分調動學生的主觀能動性，仍然采用“以教師為中心”的教學理念，沒有將課堂的主動權交給學生。因此，大多實驗教學仍以教師演示的方式開展，減少了學生實踐操作機會。

部分教師對實驗教學的開展流于表面，不愿意付出更多的時間和精力設計和準備實驗，采取“能講就講，能不動手就不動手”的教學方式，導致學生對生物學實驗的學習興趣逐漸降低。

3.3 學生層面

學生的學習態度是影響生物學實驗教學效果的主要因素。部分學生沒有端正自己的學習態度，對待實驗的實踐過程不認真或僅機械性地按照教材要求進行操作，缺乏主動思考能力。同時，儀器設備、試劑、場地等硬性條件的限制使部分學生產生心理落差，最終對實驗教學產生抵觸心理。

4 有效開展高中生物學實驗教學的策略

4.1 改善實驗教學條件

學校作為生物學實驗課程的開設者，應高度重視實驗教學的開展和改進，明確實驗教學在人才培養中的重要作用，積極改善實驗教學條件，并制定嚴格的實驗教學制度及實驗室安全管理制度，構建實驗設備維護體系，增設實驗教學課時，為實驗課程的開展提供有力保障。

4.2 更新實驗教學理念和方式

教師作為高中生物學實驗教學的引導者，需要與時俱進，及時更新實驗教學的理念和方式。教師要開拓教學視野，注重學生的可持續發展，培養學生的自主發展能力。 ［3］教師還要積極響應“三新”教學改革，采取個人自評、小組互評、過程評價以及教師評價等多元化的實驗教學評價方式，綜合評價學生在生物學實驗教學中的表現。

實驗教學的方式也應與時俱進。教師可以根據學生的個體差異，通過建立實驗興趣小組、科創團隊等方式，實施個性化實驗教學，培養學生合作探究的精神和能力。在實驗過程中，教師要秉持“以學生的發展為中心”的教學理念，轉變教師角色定位，將教學方式從講授變為引導。教師還可針對預實驗中出現的問題，采取以問題為導向、自主設計實驗并實施的教學方式，進而培養學生的科學探究素養。 ［4］

4.3 提高生物學實驗學習興趣

學生作為學習的主體，學習興趣是其投入生物學實驗課堂的動力。教師在實驗教學過程中，可以引入科學史材料激發學生的學習興趣；也可引入生活化的實驗教學案例，使學生深刻感受到可以應用所學知識解決日常生活中的問題、詮釋生命現象，逐漸引導其對生物學實驗產生興趣。由此，教師引導學生根據平時觀察到的生活現象提出合理問題、做出合理假設，并與他人合作設計方案，進行實驗實踐，最終得出結論，同時在教師的引導下

開展實踐反思交流會，共同提高科學探究能力。

5 結語

在“三新”教學改革的背景下，高中生物學實驗教學逐漸受到重視，成為培養學生生物學學科核心素養不可或缺的教學課程。綜上所述，從學校、教師和學生三個層面確保高中生物學實驗教學的開展，能夠促進學生的全面發展及其綜合素質的有效提升。

參考文獻

［1］韓志玲.高中生物探究性實驗教學培養學生科學探究素養的案例研究［D］.昆明：云南師范大學，2020.

［2］楊延雯.高中生物實驗教學現狀及對策研究［D］.重慶：西南大學，2021.

［3］張澍斌.基于核心素養高中生物實驗高效教學模式初探［J］.中學理科園地，2018，14（5）：44-45.

［4］陳旗建.體驗式學習視角下高中生物學實驗教學的優化策略［J］.生物學教學，2018，43（12）：44-45.