高中生物實驗教學的創新策略與實踐探索

摘 要：實驗教學創新策略的運用，符合高中生物教學要求，有利于構建高質量生物課堂。因此，該項教學工作應當引起高中生物教師的重視。本文分析了當前高中生物實驗教學中的不足，簡要闡述了教學原則，重點針對教學策略的具體運用進行了探討。

關鍵詞：高中生物；實驗教學；創新

高中生物實驗教學創新，要求高中教師主動改革傳統教育模式，調整教育思維，在創新中優化生物實驗教學，使整體教學成果更加突出。對此，在生物實驗教學實踐中，高中生物教師要主動創新，大膽創新，以創新為動力，促進整個生物實驗教學工作高效開展[1]。

一、高中生物實驗教學現狀

為了了解高中生物實驗教學情況，隨機選擇了350名學生及35名高中生物教師進行了訪談，在訪談中向學生提出問題：“您對當前生物教師采用的實驗方法是否滿意？”181名學生做出了否定回答，占比51.7%。向生物教師提出：“是否會在實驗教學中長期采用單一化的方法？”22名教師做出了肯定回答，占比62.9%。

根據上述訪談結果可以了解到，超一半學生對高中生物教師當前采用的實驗教學方法并不滿意，且很多教師在生物實驗教學中長期采用單一化方法，并不注重教學創新。總體來看，由于教學創新效果并不理想，很多高中生實驗學習主動性并不強，教學效果長期得不到提升。很多高中生物教師往往按照傳統思路設定實驗流程，整個流程中以教師實驗示范為主，學生實踐操作為輔，教師在實驗示范的基礎上會對其中包含的理論知識進行分析，并強調實驗關鍵環節，然后要求學生對實驗過程、實驗結論以及相關理論知識點進行記憶。總體來看，傳統的實驗教學活動中學生的學習主動性不強，在被動學習的過程中收獲有限，因此有必要進行適當的改進和創新。高中生物實驗教學中的不足還表現為教學評價有所缺失。評價活動本屬于教學工作中的重要環節之一，借助該環節的工作可以對教學工作成效進行相應的評估和檢驗，然而很多高中生物教師在實驗教學中并未對評價工作引起足夠的重視，教師往往會一味向前推進教學，但是教學評價工作明顯缺失。受此影響，高中生物教師無法及時發現實驗教學中存在的漏洞，一些教學問題會長期存在而不被發現，這并不利于高中生物實驗教學方法的創新發展，因此有必要進行改進[2]。

二、高中生物實驗教學的原則

（一）創新性原則

在高中生物實驗教學中，教師要樹立創新理念，主動對傳統教育方法進行創新，在創新過程中提高教學效率，使整個生物實驗教學朝著更高層次的發展。高中生物教師要在創新性教學方法的運用中，持續優化生物實驗課程內容的呈現方式，使整體教育效果得到更好地顯現。

（二）主體性原則

學生既是受教育的對象，也是課堂的主體，對此，高中生物教師在實驗教學中要注重學生課堂主體地位的凸顯，通過實驗教學環節的合理設計，引導學生積極主動參與到各個環節的學習中來，促使學生在參與的過程中主動思考與操作，在思考、實踐與探索中持續提升其實驗能力。

（三）實事求是原則

在高中生物實驗教學創新中，教師所設計的各項教育活動要以客觀事實為依據，不可超出學生的認知范圍，更不可脫離當前的教育環境。在階段性教學目標的設定中不可好高騖遠，而是結合學生的實際情況并在合理目標的指引下有序推進各個環節的教學工作。

（四）互動性原則

高中生物實驗教學創新策略的運用過程，可以看作是師生互動的過程，高中生物教師要結合互動中獲取的反饋信息對自身的工作做出適時調整。教師還要在互動中對學生提供多樣化的學習指引，使學生在生物實驗中產生比較深刻的學習感悟。

三、高中生物實驗教學的創新策略

（一）鼓勵自主設計實驗

在傳統高中生物實驗教學中，往往由教師為主導完成一系列的材料準備、實驗設計、實驗控制、實驗講解及剖析等工作，為了實現教學創新的效果，高中生物教師要主動調整傳統教育思路，在課堂上鼓勵并指導學生自主設計實驗，通過該項教學安排，能夠使學生的主觀能動性得到充分發揮，使學生獲得更為深刻的實驗學習感悟。而且，在自主設計生物實驗的過程中，有助于學生擺脫傳統學習思維的束縛，培養學生的創新思維，以此提升學生的思維能力和學習能力[3]。

例如，在“植物的向性運動”教學中，教師要為學生創造自我表現的機會，在教材知識點簡要介紹的基礎上，安排學生進行自主實驗，從實驗材料的獲取到實驗流程的設定再到實驗成果的顯現，均由學生自主參與。

為了高質量完成實驗，教師要鼓勵學生主動從多層面獲取相關學習資料，還要鼓勵學生擺脫教材內容的限制，對實驗設計思路進行改進和創新。對此，學生可以選擇將植物橫著栽種，然后觀察其后續的生長狀態，學生會發現，即使進行上述操作，后期植物的莖依然會朝上生長，根依然朝下生長。又如，為了驗證植物莖的向光性，一些學生會將一株正常生長的植物放在一個不透光的盒子中，然后在盒子的底部設置一個透光的小孔，在經過一段時間后，發現植物的莖葉竟然表現出了向下生長的趨勢；再如，為了進一步驗證植物向性運動的內因，學生嘗試將植株生長素濃度較高的部分切除，如植物尖端，然后觀察植物的生長情況，并驗證自己的想法。相較于傳統的生物實驗教學，上述自主實驗設計活動的安排，能夠促進傳統教育模式的創新發展，能夠使學生的實驗能力得到鍛煉，引發學生更深層次的思考，使學生通過自己的努力獲得相關結論，使學生對生物論知識產生更為深刻的理解。

（二）提高合作研究的頻率

為了改進傳統教育模式，促進教學創新，在高中生物實驗教學中，教師要結合課程內容安排班內學生以小組合作形式開展自主探究，該項教學活動的安排，可以創造充足的空間安排學生在自主實驗中進行深入思考和探究，學生在實驗學習中的主動性會明顯增強，課堂上的師生角色會得到有效調整，而且學生的學習能力、實踐能力、探究能力會得到有效鍛煉和提升。

在“影響酶活性的條件”教學中，教師在課堂教學的基礎上，安排學生自由建立學習小組，然后對上述影響因素進行共同實驗探究。為了使學生獲取更為深刻的實驗學習感悟，教師要求學生提前假設，預測可能出現的實驗結果，然后根據自己的假設進行合作實驗[4]。

為了確保實驗的嚴謹性以及結果的準確性，生物教師要指導各組學生在實驗過程中學會控制變量，然后對不同條件下的酶活性情況進行對比，在對比中分析實驗結果，在結果分析中，各個組員要積極討論。

實驗過程的控制屬于重點環節，整個過程主要包括兩個階段。第一，在加入等量豬肝研磨液的三支試管中分別滴加等量的鹽酸、水、氫氧化鈉溶液等，之后再分別滴加等量的過氧化氫溶液，然后觀察實驗現象。第二，將加入等量淀粉酶溶液的三支試管分別置于低溫、常溫、高溫環境中，之后分別滴加等量的淀粉溶液，隨后滴加等量碘液進行檢驗，并觀察實驗現象。在實驗結論分析階段，教師要求各個小組開展激烈討論，教師要鼓勵每一名組員大膽提出自己的觀點和看法。但是，在提觀點的過程中要做到有理有據，而且要緊密結合實驗現象，對于某組員提出的有價值觀點，所有組員要共同進行深入分析和討論。經過這一階段的學習探究，促使學生進行激烈的思維碰撞，并在多角度的分析和討論中對該板塊涉及的理論知識產生比較深刻的理解。

（三）開展短視頻互動教學

在創新理念的指引下，為了使傳統實驗教學方法得到創新，高中生物教師要對短視頻互動教學法進行恰當運用，借助信息技術的優勢為高中生物實驗教學提供創新的動力。在新媒體流行的信息化環境中，很多青少年對刷短視頻產生了濃厚的興趣，受此啟發，高中生物教師可以將短視頻作為載體引導學生開展實驗學習。在具體的實施中，高中生物教師可以將各類生物實驗的展示、講解錄制成短視頻，在班級群中發送，要求學生利用回家的空余時間開展學習。高中生物教師尤其要做好重難點實驗的展示，因為一些學生對重難點實驗方法掌握不夠全面，對所涉及知識點的理解不夠透徹，如果生物教師利用常規性課堂對重難點實驗進行一次次展示和講解，很容易造成課時不足并耽誤整體教學進度，短視頻互動教學法則有效解決了這一問題。教師將重難點實驗錄制完成并向學生發送后，學生在晚上或周末，在不受時間限制的情況下對實驗短視頻進行反復觀看或隨時暫停，對教師講解的實驗方法及相關理論進行細致學習和思考，通過花費大量時間，則可以對實驗內容產生更為深刻的理解。為了更好地發揮該教學方法的實際作用，高中生物教師需要效仿當前社會流行的短視頻，將音樂、動畫、網絡流行元素等添加到自己制作的教學短視頻，使短視頻內容符合當代青少年的審美需求。另外，高中生物教師要本著對學生負責的態度，鼓勵學生在日常生物實驗學習中積極向其反饋學習問題，根據學生的學習困惑，教師可以為不同的學生錄制不同的教學短視頻，不厭其煩地為學生解答實驗學習中的困惑，使每一名學生的學習問題都能夠得到解決，通過這種方式，促進師生間的高效互動，使教學針對性得到明顯提升[5]。

（四）開展數字化實驗教學

將數字化技術運用于高中生物實驗教學中能夠促進教學模式的創新，高中生物教師通過數字化設備的運用可以為學生提供比較精確的數據信息，使實驗結果得到精準顯現。而且在數字化技術的運用中還可以激發學生的學習興趣并提高其學習的主動性，這對于整個生物實驗教學工作的高效推進會產生積極影響。以“生物體維持pH穩定機制”的實驗探究為例，教師需要pH傳感器、二氧化碳傳感器便攜式數據終端等數字化設備，還應當準備燒杯、量筒、攪拌器、氫氧化鈉溶液、氯化氫溶液、蛋清液等實驗材料。教師將pH傳感器、二氧化碳傳感器便攜式數據終端進行連接，測量自來水的pH值并要求學生記錄相關數據信息。然后，在上述自來水中滴加氫氧化鈉溶液，靜置一段時間并觀察設備顯示的數據，教師要求學生再次記錄。教師重新準備自來水并使用上述設備測量其pH值，然后滴加氯化氫溶液，靜置后記錄其pH值信息。教師引導學生將原本的自來水更換為蛋清液，然后重復上述實驗過程并借助相關設備精準記錄pH值信息。在上述實驗中學生會發現，自來水中加入氫氧化鈉溶液、氯化氫溶液后，其酸堿性會發生明顯的變化，而蛋清液在加入上述堿性、酸性物質并靜置一段時間后其pH值并未發生非常明顯的變化。結合上述實驗結果，學生認識到，生物體之所以能夠維持pH的穩定很大程度在于細胞中的蛋白質活性不變，促進了生物體代謝的正常，使生物體的pH值保持動態平衡。

（五）開設校本實驗課

高中生物教師要改進傳統實驗教學理念，引導學生在現有的校園環境中自主開發實驗資源，并通過校內資源的合理利用參與到生物實驗學習與探究中。例如，考慮到高中生物實驗教學中會涉及“生態系統”的相關內容，對此生物教師可以同校領導進行協商，在校園內開辟專門的區域建立相對簡易的生態系統。生物教師可以帶領學生在該區域內種植多樣化的植物，在條件允許的情況下放置一些小型動物，有關“生態系統”的生物實驗則可以安排學生在該空間中完成。比如，教師可以安排學生在該區域觀察葉子在自然條件下的分解過程，在該項生物實驗中引導學生了解有機物分解中菌落的變化。又如，教師可以安排學生將該區域形成的地衣與其他各個地方獲取的地衣樣品進行對比分析，通過對地衣顏色、生長狀態的觀察與對比了解不同區域的空氣質量[6]。另外，生物教師還可以安排學生在該區域內設置小型水池，并將魚、鴨等放置其中，引導學生在觀察和分析中深刻了解生物在水生態平衡調節中的實際作用。通過上述一系列教學安排，提升生物實驗的特色性并促進實驗教學模式的創新，在生物教師的正確指引下，學生在上述實驗環境中可以使其實踐能力、思維能力得到有效鍛煉和提升，這對于高中生生物學科素養的提升會產生積極影響。

結束語

高中生物實驗教學創新策略的運用有著非常深遠的影響，高中生物教師要主動剖析當前教學工作中存在的不足之處，然后對傳統的教學方法進行改進和創新，在方法創新中提高生物實驗教學質量。在創新性教學方法的運用中，高中生物教師還要定期安排教學評價活動，根據評價結果及時調整自身的教學工作，在這一過程中逐步構建起更加完善的生物實驗教學模式。

參考文獻

[1]蔣雷鳴.試論初中生物實驗教學優化與創新對策[J].天津教育，2020（17）：167-168.

[2]王學蓮.重視初中生物實驗教學提高課堂教學效率[J].考試周刊，2020（72）：141-142.

[3]李春鳳.核心素養下高中生物實驗高效教學策略研究[J].求知導刊，2023（20）：35-37.

[4]周麗云.核心素養視域下高中生物探究性實驗教學設計策略研究[J].教學管理與教育研究，2022（21）：92-94.

[5]李健.生物學核心素養在高中生物實驗教學中的滲透[J].數理化解題研究，2022（24）：125-127.

[6]楊政宏.生物學核心素養在高中生物實驗教學中的滲透策略[J].高考，2023（16）：137-139.