張積厚

摘 要：實(shí)驗(yàn)是高中生物教學(xué)中必不可少的內(nèi)容，是學(xué)生鍛煉實(shí)踐能力以及內(nèi)化理論知識(shí)的重要方式之一。生物實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)不僅能讓學(xué)生直觀地理解知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。因此，高中生物教師應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)為生物教學(xué)發(fā)展帶來(lái)的重要作用。文章分析了高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，并從明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境、規(guī)范實(shí)驗(yàn)基本程序、聯(lián)系生活實(shí)際問題和借助信息技術(shù)教學(xué)五個(gè)方面探討優(yōu)化高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效策略，期望對(duì)廣大高中生物教師開展教學(xué)活動(dòng)有所幫助。

關(guān)鍵詞：高中生物;實(shí)驗(yàn)教學(xué);優(yōu)化教學(xué);教學(xué)方式;探究

高中生物是一門帶領(lǐng)學(xué)生研究生命起源、進(jìn)化以及學(xué)習(xí)遺傳變異等知識(shí)的富有探究性的課程。通過對(duì)高中生物知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以了解到生物的基本特征、結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的組成，還能通過實(shí)驗(yàn)逐步由理論知識(shí)向全面掌握理論與技能的方向發(fā)展。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中生物學(xué)科教學(xué)中占據(jù)十分重要的地位。教師要不斷優(yōu)化教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變教學(xué)策略，保證理論課堂與實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的有效性，促使學(xué)生能夠在擁有扎實(shí)的理論知識(shí)的同時(shí)，具有觀察、探究的實(shí)踐能力。為有效提高學(xué)生的生物核心素養(yǎng)，教師應(yīng)站在學(xué)生的角度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使每個(gè)學(xué)生都能在實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，從而有效提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣

在教學(xué)過程中，如果學(xué)生學(xué)習(xí)的途徑只局限在教材與教師講課之間，就很容易導(dǎo)致教學(xué)效率低下。實(shí)驗(yàn)課是一種研究、操作型課堂，不僅能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中加深對(duì)理論知識(shí)的印象，還能讓學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣。興趣能夠減輕學(xué)生學(xué)習(xí)的壓力，使學(xué)生始終保持高漲的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而獲得良好的教學(xué)效果。

（二）提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力

任何一門學(xué)科的教學(xué)都不應(yīng)局限于理論知識(shí)的教學(xué)。教師除了要注重學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)意識(shí)以及學(xué)習(xí)效果，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。在操作生物實(shí)驗(yàn)的過程中，教師不僅可以幫助學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)規(guī)則，還能夠在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)意識(shí)的基礎(chǔ)上提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。生物學(xué)科的教學(xué)不僅是對(duì)學(xué)生進(jìn)行文化課程的教育，也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐能力的教育。因此，在高中生物的教學(xué)中，教師要充分培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的實(shí)踐操作能力[1]。

（三）鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力

《全日制普通高級(jí)中學(xué)生物教學(xué)大綱》提出，高中生物教學(xué)的目的是使學(xué)生初步掌握生物科學(xué)探究的一般方法，具有較強(qiáng)的生物學(xué)基本操作能力?？梢娊虒W(xué)大綱對(duì)學(xué)生生物知識(shí)學(xué)習(xí)以及實(shí)踐能力培養(yǎng)的重視。為了鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，生物教師應(yīng)嚴(yán)格按照大綱的教學(xué)要求，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，促進(jìn)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

（四）培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究態(tài)度

培養(yǎng)未來(lái)的研究型人才是生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的之一，因此，在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科研態(tài)度和科學(xué)處理事件的能力是非常重要的。高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和科學(xué)意識(shí)，能夠促使學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)或探究活動(dòng)中尊重事實(shí)，堅(jiān)持科學(xué)的態(tài)度，養(yǎng)成求實(shí)、探索、創(chuàng)新、協(xié)作的科學(xué)精神。

（五）提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力

在開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師要將知識(shí)點(diǎn)滲透進(jìn)實(shí)驗(yàn)中，使抽象復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，在實(shí)驗(yàn)的幫助下降低生物知識(shí)的抽象性，從而提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力。此外，教師還要深入研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義，并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中理解知識(shí)，應(yīng)用知識(shí)。

二、優(yōu)化高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略分析

（一）明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知

高中生物教師要在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，熟知學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中需要掌握的知識(shí)點(diǎn)以及需要學(xué)生探究的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。如果在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生不清楚實(shí)驗(yàn)步驟，不明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，這種就是無(wú)效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。因此，在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，生物教師要明確學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知，使學(xué)生在有效的實(shí)驗(yàn)過程中獲取知識(shí)，發(fā)展能力。

例如，在“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，教師要明確該章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生能夠?qū)?xì)胞中的各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行識(shí)別，并熟練掌握細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基本分布、特征以及功能。該章節(jié)有三個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別是體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體、試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型。為了使學(xué)生能夠?qū)?xì)胞的基本結(jié)構(gòu)有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，教師需要開展實(shí)驗(yàn)課，幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中加深對(duì)理論知識(shí)的理解。因此，生物教師必須在實(shí)驗(yàn)課開始之前就明確相關(guān)實(shí)驗(yàn)的目的，幫助學(xué)生提高對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知。以“體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法”這個(gè)實(shí)驗(yàn)為例，教師需要先明確該實(shí)驗(yàn)的目的和要求是：1.體驗(yàn)用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法和過程;2.熟悉并掌握顯微鏡的使用方法。在教學(xué)時(shí)，教師可以將實(shí)驗(yàn)的目的告知學(xué)生，并通過生物實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生鞏固生物知識(shí)，使學(xué)生對(duì)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師還可以讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行討論，并簡(jiǎn)述細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。學(xué)生對(duì)生物課程的認(rèn)知決定了他們學(xué)習(xí)的廣度和深度，為了提高學(xué)生的基本認(rèn)知能力，教師必須改變傳統(tǒng)、單調(diào)的教學(xué)模式，將靜態(tài)的教學(xué)過程轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)的教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度理解生物基礎(chǔ)知識(shí)。通過生物實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生的生物視野能夠得到充分拓展，有利于學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)對(duì)生活中的某些現(xiàn)象進(jìn)行解釋，有效提升個(gè)人的生物認(rèn)知。

（二）創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣

高中生物學(xué)科的知識(shí)具有一定的抽象性，導(dǎo)致部分學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中存在困難，從而影響他們對(duì)生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣與效果。因此，教師要關(guān)注學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度。在教學(xué)時(shí)，教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。教師要根據(jù)教材的不同內(nèi)容從不同的角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真觀察、積極探索，讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，為提高課堂效率打下良好的基礎(chǔ)[2]。

例如，在“質(zhì)壁分離和復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師就可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)特定的情境，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中能夠身臨其境地感受科學(xué)家做實(shí)驗(yàn)時(shí)展現(xiàn)出的科學(xué)思維與科學(xué)探究精神。比如，教師可以創(chuàng)造性地為學(xué)生增加實(shí)驗(yàn)的示范性教學(xué)環(huán)節(jié)，并借助多媒體設(shè)備為學(xué)生制作與“細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”相關(guān)的PPT，將極具真實(shí)性的實(shí)驗(yàn)操作畫面展示在學(xué)生面前，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的材料、步驟以及結(jié)論進(jìn)行近距離的觀察，從而讓學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程有一定的了解。當(dāng)然，為了檢驗(yàn)學(xué)生是否已經(jīng)熟練掌握“質(zhì)壁分離和復(fù)原”的相關(guān)知識(shí)，教師可以為學(xué)生準(zhǔn)備清水、紫色的洋蔥以及蔗糖溶液等實(shí)驗(yàn)材料，在具體的實(shí)驗(yàn)中考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。此外，教師還可以讓學(xué)生自主動(dòng)手操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離與復(fù)原的條件進(jìn)行討論與總結(jié)，從而加深對(duì)這部分知識(shí)的印象。在情境化的教學(xué)中，教師能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，激發(fā)學(xué)生的求知欲與探索欲，從而使學(xué)生在輕松、愉悅的實(shí)驗(yàn)課堂中，提高自身對(duì)知識(shí)的接受能力，從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。因此，高中生物教師要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，讓學(xué)生在特定的教學(xué)情境中提高思考、探究和實(shí)踐的能力。

（三）規(guī)范實(shí)驗(yàn)的基本程序，訓(xùn)練學(xué)生的探究能力

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要通過規(guī)范實(shí)驗(yàn)基本程序的方式來(lái)對(duì)學(xué)生的探究能力進(jìn)行科學(xué)的訓(xùn)練，使學(xué)生更規(guī)范地操作實(shí)驗(yàn)。規(guī)范實(shí)驗(yàn)基本程序?qū)W(xué)生規(guī)范實(shí)驗(yàn)、安全實(shí)驗(yàn)具有重要的意義，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力也具有十分重要的作用。在教學(xué)時(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生理解探究性實(shí)驗(yàn)的基本程序，讓學(xué)生更加規(guī)范地學(xué)習(xí)正確的實(shí)驗(yàn)步驟，了解實(shí)驗(yàn)程序，并規(guī)范地按照步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使教與學(xué)的效果更加顯著。

以“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”的實(shí)驗(yàn)為例，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生提出問題并建立假設(shè)，然后根據(jù)提出的問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并使用已有的知識(shí)或技能在實(shí)驗(yàn)的過程中解決問題，這一過程包括選擇正確的實(shí)驗(yàn)材料用具以及明確實(shí)驗(yàn)步驟，最后讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對(duì)問題進(jìn)行總結(jié)。比如，在制作臨時(shí)裝片的過程中，教師可以先向?qū)W生提出“為什么需要用干凈的紗布把載玻片與蓋玻片擦干凈？為什么要用鑷子從洋蔥鱗片葉的內(nèi)表面撕取薄膜？”等問題，再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行討論，然后按照步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中思考并得出結(jié)論。又如，在“葉綠體當(dāng)中色素的提取和分離”這一實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，教師要讓學(xué)生通過規(guī)范的實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)分離原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后在不同的方案中選出最合適的進(jìn)行實(shí)踐。當(dāng)然，如果沒有學(xué)生想出合適的方案，教師就需要通過引導(dǎo)的方式將步驟羅列出來(lái)，然后讓學(xué)生來(lái)完成實(shí)驗(yàn)并總結(jié)實(shí)驗(yàn)是否成功。學(xué)生按照規(guī)范的實(shí)驗(yàn)步驟一步步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能夠提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的成功率，讓學(xué)生在準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中觀察現(xiàn)象，進(jìn)而了解事物的本質(zhì)，達(dá)到有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的目的。

（四）聯(lián)系生活實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

在高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)高度關(guān)注教學(xué)內(nèi)容是否與學(xué)生的日常生活有關(guān)聯(lián)。設(shè)計(jì)與學(xué)生日常生活有關(guān)的教學(xué)活動(dòng)能夠讓學(xué)生在生物課堂中更好地學(xué)習(xí)知識(shí)，并將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。這不僅能夠拓展學(xué)生自主學(xué)習(xí)并探索生物知識(shí)的時(shí)間與空間，還能夠充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)理論知識(shí)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，為培養(yǎng)并提高學(xué)生的生活實(shí)踐能力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

例如，在“影響酶活性的條件”這一實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，教師就可以將生活中存在的實(shí)際問題與該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)系，使學(xué)生在日常生活中遇到類似問題時(shí)，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解決。

酶是蛋白質(zhì)，因此，教師在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)與“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)”這一知識(shí)內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)。比如，教師可以從生活實(shí)際出發(fā)為學(xué)生設(shè)計(jì)課堂提問：“同學(xué)們，你們是否在生活中見過加酶的洗衣粉？為什么這種加酶的洗衣粉要規(guī)定適用范圍呢？你們知道人類唾液、胃液、小腸液的pH值嗎？為什么人體不同部位的pH值會(huì)有差異呢？假設(shè)胃蛋白酶進(jìn)入小腸，那它們還會(huì)發(fā)揮消化的作用嗎？”這些與生活實(shí)際相關(guān)的問題能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的好奇心以及對(duì)生物知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)課堂的學(xué)習(xí)中，提高對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力。生物與我們的現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)，生物教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生觀察生活，并在教學(xué)過程中結(jié)合生活實(shí)際，有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，拉近學(xué)生與生物知識(shí)之間的距離。

（五）借助信息技術(shù)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維

將信息技術(shù)與課堂教學(xué)相結(jié)合，是當(dāng)前教育的主要發(fā)展趨勢(shì)。信息技術(shù)能夠給教師帶來(lái)更加豐富的教學(xué)資源，其在創(chuàng)新教學(xué)模式方面也發(fā)揮著重要的作用。在高中生物課堂中，很多實(shí)驗(yàn)因?yàn)楹軓?fù)雜，學(xué)生難以操作，在學(xué)習(xí)時(shí)就會(huì)受到影響，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率降低。而信息技術(shù)能夠?qū)⑦@些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的反思和探究，鍛煉學(xué)生的抽象思維。

例如，在教學(xué)“細(xì)胞工程”這部分內(nèi)容時(shí)，因?yàn)榧?xì)胞工程這一實(shí)驗(yàn)是非常復(fù)雜且高端的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生想要實(shí)際接觸是非常困難的，也是不現(xiàn)實(shí)的，所以都是通過課本上的文字來(lái)理解。而借助信息技術(shù)，就可以將細(xì)胞工程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程和大致流程以視頻的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓抽象的知識(shí)點(diǎn)變得更加具體，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力。以“克隆技術(shù)”的知識(shí)教學(xué)為例，教師可以通過信息技術(shù)將克隆技術(shù)的原理呈現(xiàn)出來(lái)，這些讓教師的教學(xué)變得更加靈活，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)也會(huì)更加輕松，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升。

結(jié)語(yǔ)

有效開展高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要教師的高度重視，教師要通過不斷更新教學(xué)觀念、創(chuàng)新教學(xué)方式等對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化。在具體的教學(xué)過程中，每一位生物教師都應(yīng)該正視生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，并積極優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生探索和理解生物知識(shí)的能力，達(dá)到高效教學(xué)的目的。

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