論高中生物教學中如何優(yōu)化實驗教學方式

張積厚

摘 要：實驗是高中生物教學中必不可少的內(nèi)容，是學生鍛煉實踐能力以及內(nèi)化理論知識的重要方式之一。生物實驗課堂教學不僅能讓學生直觀地理解知識，還能培養(yǎng)學生的探究能力。因此，高中生物教師應重視實驗為生物教學發(fā)展帶來的重要作用。文章分析了高中生物實驗教學的重要性，并從明確實驗教學目的、創(chuàng)設實驗教學情境、規(guī)范實驗基本程序、聯(lián)系生活實際問題和借助信息技術教學五個方面探討優(yōu)化高中生物實驗教學的有效策略，期望對廣大高中生物教師開展教學活動有所幫助。

關鍵詞：高中生物;實驗教學;優(yōu)化教學;教學方式;探究

高中生物是一門帶領學生研究生命起源、進化以及學習遺傳變異等知識的富有探究性的課程。通過對高中生物知識進行學習，學生不僅可以了解到生物的基本特征、結(jié)構與物質(zhì)的組成，還能通過實驗逐步由理論知識向全面掌握理論與技能的方向發(fā)展。因此，實驗教學在高中生物學科教學中占據(jù)十分重要的地位。教師要不斷優(yōu)化教學方式，轉(zhuǎn)變教學策略，保證理論課堂與實驗課堂教學的有效性，促使學生能夠在擁有扎實的理論知識的同時，具有觀察、探究的實踐能力。為有效提高學生的生物核心素養(yǎng)，教師應站在學生的角度優(yōu)化實驗教學，使每個學生都能在實驗中發(fā)揮自身的優(yōu)勢，從而有效提高學生的科學探究能力。

一、高中生物實驗教學的重要性

（一）激發(fā)學生學習生物的興趣

在教學過程中，如果學生學習的途徑只局限在教材與教師講課之間，就很容易導致教學效率低下。實驗課是一種研究、操作型課堂，不僅能讓學生在學習的過程中加深對理論知識的印象，還能讓學生對生物知識的學習產(chǎn)生濃厚的興趣。興趣能夠減輕學生學習的壓力，使學生始終保持高漲的學習熱情，進而獲得良好的教學效果。

（二）提高學生的實踐操作能力

任何一門學科的教學都不應局限于理論知識的教學。教師除了要注重學生的學習態(tài)度、學習意識以及學習效果，還應注重培養(yǎng)學生的實踐能力。在操作生物實驗的過程中，教師不僅可以幫助學生熟悉實驗規(guī)則，還能夠在培養(yǎng)學生學習意識的基礎上提高學生的實踐操作能力。生物學科的教學不僅是對學生進行文化課程的教育，也是對學生進行實踐能力的教育。因此，在高中生物的教學中，教師要充分培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的實踐操作能力[1]。

（三）鍛煉學生的邏輯思維能力

《全日制普通高級中學生物教學大綱》提出，高中生物教學的目的是使學生初步掌握生物科學探究的一般方法，具有較強的生物學基本操作能力?？梢娊虒W大綱對學生生物知識學習以及實踐能力培養(yǎng)的重視。為了鍛煉學生的邏輯思維能力，生物教師應嚴格按照大綱的教學要求，指導學生進行實驗操作，促進學生生物核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

（四）培養(yǎng)學生的科學研究態(tài)度

培養(yǎng)未來的研究型人才是生物實驗教學的目的之一，因此，在教學過程中培養(yǎng)學生的科研態(tài)度和科學處理事件的能力是非常重要的。高中生物實驗教學有利于引導學生養(yǎng)成嚴謹?shù)膶W習態(tài)度和科學意識，能夠促使學生在未來的學習或探究活動中尊重事實，堅持科學的態(tài)度，養(yǎng)成求實、探索、創(chuàng)新、協(xié)作的科學精神。

（五）提高學生對知識的理解能力

在開展生物實驗教學的過程中，教師要將知識點滲透進實驗中，使抽象復雜的知識點直觀地呈現(xiàn)在學生面前，在實驗的幫助下降低生物知識的抽象性，從而提高學生對知識的理解能力。此外，教師還要深入研究實驗教學的意義，并根據(jù)教學內(nèi)容設計出相應的實驗，讓學生在實驗中理解知識，應用知識。

二、優(yōu)化高中生物實驗教學的策略分析

（一）明確實驗教學的目的，提高學生的實驗認知

高中生物教師要在開展實驗教學之前明確實驗教學的目的，熟知學生在實驗的過程中需要掌握的知識點以及需要學生探究的實驗任務。如果在整個實驗過程中學生不清楚實驗步驟，不明確實驗目的，這種就是無效的實驗教學。因此，在生物實驗教學設計中，生物教師要明確學生的實驗目標，提高學生的實驗認知，使學生在有效的實驗過程中獲取知識，發(fā)展能力。

例如，在“細胞的基本結(jié)構”相關內(nèi)容的教學中，教師要明確該章節(jié)的教學目標是讓學生能夠?qū)毎械母鱾€結(jié)構進行識別，并熟練掌握細胞結(jié)構的基本分布、特征以及功能。該章節(jié)有三個實驗，分別是體驗制備細胞膜的方法、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體、試制作真核細胞的三維結(jié)構模型。為了使學生能夠?qū)毎幕窘Y(jié)構有一個明確的認識，教師需要開展實驗課，幫助學生在實驗的過程中加深對理論知識的理解。因此，生物教師必須在實驗課開始之前就明確相關實驗的目的，幫助學生提高對實驗的認知。以“體驗制備細胞膜的方法”這個實驗為例，教師需要先明確該實驗的目的和要求是：1.體驗用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的方法和過程;2.熟悉并掌握顯微鏡的使用方法。在教學時，教師可以將實驗的目的告知學生，并通過生物實驗幫助學生鞏固生物知識，使學生對細胞的基本結(jié)構與功能進行系統(tǒng)的學習。在實驗結(jié)束后，教師還可以讓學生對實驗的結(jié)果進行討論，并簡述細胞的基本結(jié)構。學生對生物課程的認知決定了他們學習的廣度和深度，為了提高學生的基本認知能力，教師必須改變傳統(tǒng)、單調(diào)的教學模式，將靜態(tài)的教學過程轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)的教學過程，引導學生從不同的角度理解生物基礎知識。通過生物實驗課，學生的生物視野能夠得到充分拓展，有利于學生利用所學的知識對生活中的某些現(xiàn)象進行解釋，有效提升個人的生物認知。

（二）創(chuàng)設實驗教學情境，激發(fā)學生的實驗興趣

高中生物學科的知識具有一定的抽象性，導致部分學生在學習的過程中存在困難，從而影響他們對生物學科的學習興趣與效果。因此，教師要關注學生對生物知識的學習態(tài)度。在教學時，教師可以為學生創(chuàng)設相應的實驗教學情境，激發(fā)學生對生物知識的學習興趣。教師要根據(jù)教材的不同內(nèi)容從不同的角度設計實驗方案，調(diào)動學生的學習興趣，鼓勵學生認真觀察、積極探索，讓學生積極參與實驗，為提高課堂效率打下良好的基礎[2]。

例如，在“質(zhì)壁分離和復原”的實驗教學中，教師就可以為學生創(chuàng)設一個特定的情境，使學生在實驗的過程中能夠身臨其境地感受科學家做實驗時展現(xiàn)出的科學思維與科學探究精神。比如，教師可以創(chuàng)造性地為學生增加實驗的示范性教學環(huán)節(jié)，并借助多媒體設備為學生制作與“細胞的質(zhì)壁分離和復原”相關的PPT，將極具真實性的實驗操作畫面展示在學生面前，讓學生對實驗的材料、步驟以及結(jié)論進行近距離的觀察，從而讓學生對該實驗的整個過程有一定的了解。當然，為了檢驗學生是否已經(jīng)熟練掌握“質(zhì)壁分離和復原”的相關知識，教師可以為學生準備清水、紫色的洋蔥以及蔗糖溶液等實驗材料，在具體的實驗中考查學生對知識的掌握情況。此外，教師還可以讓學生自主動手操作進行實驗，讓學生對細胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離與復原的條件進行討論與總結(jié)，從而加深對這部分知識的印象。在情境化的教學中，教師能夠充分調(diào)動學生學習的興趣和積極性，激發(fā)學生的求知欲與探索欲，從而使學生在輕松、愉悅的實驗課堂中，提高自身對知識的接受能力，從被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習。因此，高中生物教師要重視實驗教學的方式，讓學生在特定的教學情境中提高思考、探究和實踐的能力。

（三）規(guī)范實驗的基本程序，訓練學生的探究能力

在高中生物實驗教學中，教師需要通過規(guī)范實驗基本程序的方式來對學生的探究能力進行科學的訓練，使學生更規(guī)范地操作實驗。規(guī)范實驗基本程序?qū)W生規(guī)范實驗、安全實驗具有重要的意義，對培養(yǎng)學生的探究能力也具有十分重要的作用。在教學時，教師需要引導學生理解探究性實驗的基本程序，讓學生更加規(guī)范地學習正確的實驗步驟，了解實驗程序，并規(guī)范地按照步驟進行實驗，使教與學的效果更加顯著。

以“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”的實驗為例，教師可以先引導學生提出問題并建立假設，然后根據(jù)提出的問題進行實驗設計，并使用已有的知識或技能在實驗的過程中解決問題，這一過程包括選擇正確的實驗材料用具以及明確實驗步驟，最后讓學生根據(jù)實驗的結(jié)果對問題進行總結(jié)。比如，在制作臨時裝片的過程中，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，再引導學生對問題進行討論，然后按照步驟進行實驗，在實驗中思考并得出結(jié)論。又如，在“葉綠體當中色素的提取和分離”這一實驗的教學中，教師要讓學生通過規(guī)范的實驗程序進行實驗操作。教師可以引導學生根據(jù)分離原理設計實驗方案，然后在不同的方案中選出最合適的進行實踐。當然，如果沒有學生想出合適的方案，教師就需要通過引導的方式將步驟羅列出來，然后讓學生來完成實驗并總結(jié)實驗是否成功。學生按照規(guī)范的實驗步驟一步步進行實驗，能夠提高學生實驗操作的成功率，讓學生在準確的實驗結(jié)果中觀察現(xiàn)象，進而了解事物的本質(zhì)，達到有效提高實驗教學效率的目的。

（四）聯(lián)系生活實際問題，培養(yǎng)學生的實踐能力

在高中生物教學中，教師應高度關注教學內(nèi)容是否與學生的日常生活有關聯(lián)。設計與學生日常生活有關的教學活動能夠讓學生在生物課堂中更好地學習知識，并將學到的知識應用到實際生活中。這不僅能夠拓展學生自主學習并探索生物知識的時間與空間，還能夠充分體現(xiàn)學習理論知識的現(xiàn)實價值，為培養(yǎng)并提高學生的生活實踐能力奠定堅實的基礎。

例如，在“影響酶活性的條件”這一實驗的教學中，教師就可以將生活中存在的實際問題與該實驗進行聯(lián)系，使學生在日常生活中遇到類似問題時，能夠運用所學知識進行解決。

酶是蛋白質(zhì)，因此，教師在具體的實驗教學中可以讓學生將實驗與“蛋白質(zhì)的結(jié)構和性質(zhì)”這一知識內(nèi)容聯(lián)系起來。比如，教師可以從生活實際出發(fā)為學生設計課堂提問：“同學們，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值會有差異呢？假設胃蛋白酶進入小腸，那它們還會發(fā)揮消化的作用嗎？”這些與生活實際相關的問題能夠激發(fā)學生的求知欲，提高學生對生物實驗的好奇心以及對生物知識學習的興趣，進而在實驗課堂的學習中，提高對知識的運用能力。生物與我們的現(xiàn)實生活息息相關，生物教師應鼓勵學生觀察生活，并在教學過程中結(jié)合生活實際，有效提高實驗教學的趣味性，拉近學生與生物知識之間的距離。

（五）借助信息技術教學，培養(yǎng)學生的抽象思維

將信息技術與課堂教學相結(jié)合，是當前教育的主要發(fā)展趨勢。信息技術能夠給教師帶來更加豐富的教學資源，其在創(chuàng)新教學模式方面也發(fā)揮著重要的作用。在高中生物課堂中，很多實驗因為很復雜，學生難以操作，在學習時就會受到影響，導致學習效率降低。而信息技術能夠?qū)⑦@些復雜的實驗呈現(xiàn)在學生面前，讓學生進行相應的反思和探究，鍛煉學生的抽象思維。

例如，在教學“細胞工程”這部分內(nèi)容時，因為細胞工程這一實驗是非常復雜且高端的實驗，學生想要實際接觸是非常困難的，也是不現(xiàn)實的，所以都是通過課本上的文字來理解。而借助信息技術，就可以將細胞工程相關的實驗過程和大致流程以視頻的方式呈現(xiàn)在學生面前，讓抽象的知識點變得更加具體，提高學生對知識的理解能力。以“克隆技術”的知識教學為例，教師可以通過信息技術將克隆技術的原理呈現(xiàn)出來，這些讓教師的教學變得更加靈活，學生在學習時也會更加輕松，從而促進學生學習效率的提升。

結(jié)語

有效開展高中生物實驗教學需要教師的高度重視，教師要通過不斷更新教學觀念、創(chuàng)新教學方式等對生物實驗教學進行優(yōu)化。在具體的教學過程中，每一位生物教師都應該正視生物實驗教學中存在的問題，并積極優(yōu)化實驗教學，提高學生探索和理解生物知識的能力，達到高效教學的目的。

[參考文獻]

于建波.優(yōu)化高中生物實驗教學方法的探析[J].現(xiàn)代交際，2016（15）：201.

謝素華.探究高中生物實驗教學中教學方法的優(yōu)化[J].當代旅游：下旬刊，2019（9）：164.