高中生物實驗教學的四種策略

藍溫

【摘 要】本文從精選實驗內容以激發學生實驗興趣、優化實驗指導以提升教學實踐品質、創新實驗組織以建立學科認知基礎、延伸實驗訓練以培養綜合能力等方面論述生物實驗教學的策略，提出以學生生活認知能力為基礎，引導學生進行實驗，使學生在具體操作中培養學科能力。

【關鍵詞】高中生物 實驗教學 認知體驗 學科能力

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）38-0155-02

高中生物學科包含豐富實驗內容，教師需要有創新探索意識，正視實驗教學現實問題，調整教學策略，以提升教學整體水平;應精選實驗內容、優化實驗指導、創新實驗組織、延伸實驗訓練，從激發學生學習主動性角度進行教學設計，為學生順利完成實驗創造良好條件，以有效提升學生學科核心能力。生物實驗大多以教師演示實驗為主，這對全面提升學生實驗能力是不利的。因此教師要積極探索，為學生提供更多的探索實驗，讓學生在實驗中培養學科能力。

一、精選實驗內容，激發學生實驗興趣

生物教材中有不少實驗內容，教師需要對這些實驗內容進行全面評估，以便做出精準推介，為學生提供適合的實驗。生物實驗分為觀察實驗、演示實驗、探索實驗等多種形式，因為受到實驗條件的制約，所以教師往往會選擇演示實驗進行操作，給學生提供觀看的機會。但演示實驗是由教師操作的，學生得不到實踐鍛煉，學習體驗極少。因此，教師需要改變教學觀念，精選一些探索實驗、觀察實驗，讓學生進入實驗環節，以便形成實驗認知。無論選擇什么樣的實驗，都對實驗條件有一定要求，教師要根據實際情況選擇合適的學生實驗。有一點要注意的是，教師在評估時，要更多地關注實驗的趣味性，利用有趣的實驗調動學生學習的主動性。

生物實驗內容極為豐富，涉及的知識比較多。教師要注意精準設計，讓學生結合生活認知進行實驗，這樣的實驗助學效果會更為明顯。例如，教學人教版高中生物必修一《從生物圈到細胞》，課堂之初，教師可提出這樣的討論話題：“病毒是不是生物？病毒是怎樣復制的？新冠病毒傳播有哪些途徑？”建立課堂學習研究氛圍，為學生提供更直觀的認知，讓學生展開討論，使學生結合生活認知進行深入研究。比如，要求學生利用顯微鏡觀察草履蟲的形態，對單細胞生物進行觀察。學生觀察單細胞生物之后，對病毒細胞也有了更多新的認識。結合現實，使學生認識不同病毒的傳播途徑。特別是新冠病毒，已經給整個人類帶來重大災難。引導學生了解病毒生存的方式和傳播的途徑，以及預防措施，學會科學地應對病毒，從而激發他們的學習熱情。在這一過程中，讓學生仔細觀察實驗現象，結合生活認知進行深入思考，自然而然地形成細胞新認知。

在精選實驗內容時，教師要帶有鮮明的目的，帶給學生廣泛的、深刻的影響。一般來說，因為生物實驗的條件要求相對較高，實驗難度較大，所以學生對生物實驗或多或少地存在一種畏懼感，產生心理負擔。因此教師要根據學生實際和實驗條件，精心選擇實驗內容，盡可能地減輕學生壓力，以便更好地引導學生進行實驗，激發學生的實驗興趣。

二、優化實驗指導，提升教學實踐品質

學生對實驗的認知大多不夠全面，教師要進行具體的指導，幫助學生順利進入實驗操作環節中，并在不斷的體驗中培養學科能力。學生在生物實驗中會遇到許多問題和困難，教師要做好充分的準備，作出恰當的預設，及時跟進并解決學生的問題，確保實驗順利推進。例如，觀察實驗，學生在觀察點篩選、觀察目的設計、觀察信息提取等方面都會存在一些認知短板，教師要根據不同群體學生的不同需求進行指導;探索實驗，它對學生要求更高，教師都要對實驗的每一個細節做出評估，給學生提供指導和服務，這樣才能確保實驗得到順利展開。

生物實驗操作對客觀條件要求是比較高的，教師在實驗設計時，要選擇好實驗材料，設置好實驗的程序，做好實驗準備。比如，教學《細胞中的元素和化合物》時，教師為學生準備“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”的實驗。在實驗設計階段，教師對實驗材料、實驗假設、實驗儀器和試劑等進行逐一思考，然后讓學生先設計具體的實驗方案，再組織學生進行實驗操作。學生在進行實驗的過程中，教師要監控學生實驗操作，對試劑、儀器操作進行具體指導，確保學生實驗順利推進。當實驗結束后，教師要引導學生對實驗數據進行科學處理、得出實驗結論、完成實驗報告。學生在實驗操作過程中遇到問題時，教師要啟發和幫助他們圓滿解決，確保實驗獲得滿意結果。

教師要給學生一定的實驗任務，并監督學生完成實驗。比如上面講到的這個實驗，要求學生在實驗中對生物組織細胞主要元素進行仔細觀察，以便對生物組織細胞有更清晰的認識，對組成物質化合物有一定認識。特別是實驗后的總結，是一種訓練學生歸納總結能力的好方法，它使學生在科學歸納中建立學科認知基礎。教師在學生實驗中給予必要的干預和指導，為學生提供更多技術支持，這是實驗教學的重要執行條件。只要教師指導到位，學生操作到位，實驗效果顯著，就能激發學生的實驗熱情，提高學生的實驗自信心，提升教學實踐品質。

三、創新實驗組織，建立學科認知基礎

實驗組織包括兩個方面內容：一是課內實驗組織，二是課外實驗組織。課內實驗啟動后，教師要在實驗分組、實驗材料準備、實驗程序設計、實驗操作步驟、實驗問題處置等方面進行考量，給學生提供貼近實際的指導和服務，讓實驗活動順利展開。開展課外實驗時，教師需要在任務前、任務中、任務后的不同環節給予不同的指導和干預。在實驗前，教師要對實驗做出必要的解讀，提醒學生做好實驗材料的準備;在實驗中，教師利用交互平臺進行指導，給學生及時的幫助;在實驗后，教師要對學生實驗情況作出科學評價，使學生形成新的認知。

高中學生有不少實驗操作經歷，其組織紀律性也比較高。教師需要在實驗設計、操作環節、實驗調度方面多加探索，為學生提供更多有效的指導，然后讓學生大膽地進行實驗。比如，在教學《遺傳信息的攜帶者—— 核酸》時，教師要求學生進行實驗，對“核酸的種類和分布”進行觀測。在實驗設計階段，教師利用問題進行提示：“什么是 DNA？為什么使用 DNA 檢測能夠確定一個人的身份？我們生活中常聽說做 DNA 鑒定，這是怎么回事？”讓學生根據教師的提示進行思考，利用顏料對細胞進行染色，可以觀察 DNA、RNA 細胞的分布，從而可以推斷 DNA、RNA 在細胞中的分布情況。發現 DNA、RNA 主要分布在細胞核和葉綠體中，有部分分布在細胞質中。在實驗結束后，教師要組織學生對實驗結果進行進一步驗證、歸納、總結，對學生的實驗操作和實驗成效進行評價，以激勵學生實驗探究的欲望，培養學生的科學實驗素養。

教師利用問題引導學生進行實驗，給學生必要的提示，要求學生獨立進行實驗操作，在實驗感知中培養學科能力。教師在實驗組織中，不僅要做好物質方面的支持與調用，而且要做好技術方法的幫助。教師要利用問題進行引導和啟迪，讓學生開展實驗探究，獲得豐富的實驗體驗，建立學科認知基礎，培養良好的實驗習慣。實驗組織沒有固定的規范要求，教師要針對學生實際做出具體安排。只要能夠成功調動學生學習主動性，那么這樣的實驗組織就是成功的。

四、延伸實驗訓練，培養綜合能力

在設計生物實驗時，教師需要有創新意識，結合學生生活實際做出整合設計，將生物實驗與學生生活進行對接，讓學生借助生活條件展開實驗，快速地形成學科認知基礎，培養綜合能力。特別是生物觀察實驗，需要深入大自然和社會之中，因此教師要及時提醒，給學生及時的幫助。為了引導學生進行延伸實驗，教師要注意展開學情調查，針對學生學習心理進行實驗設計，以提升實驗操作的實效性。比如，在教學《細胞中的無機物》時，教師圍繞水展開討論和進行實驗設計，要求學生針對這個內容進行思考。水在生活中是不可或缺的資源，水在不同生物體內的含量也是不同的，細胞中的水分含量最大，水可以分為結合水和自由水兩種形態。教師提出延伸性實驗任務：“在生活中，涉及水的問題很多，請展開生活觀察和調查，舉例說明水對生命的重要性。”學生接受這個實驗任務后，都會表現出極高的參與熱情，但是學生往往找不到實驗的方向。因此教師可為學生提供一些實驗線索和提示，要求學生從人體角度展開實驗研究，對水分的結構形式進行深入討論，對結合水和自由水的作用展開對應探析，寫出具體實驗報告。經過思考，學生都能夠有更多的發現。有的學生從生命的誕生、沙漠的特殊形態等方面對水的作用進行對應研究;有的學生從人體不同生長時期體內含水量變化角度進行實驗研究，畫出人體內水分的結構示意圖。這些實驗都給學生帶來更多的學習啟示，培養了學生的實驗能力及分析能力。

教師為學生推出延伸的生活性實驗內容，并從多方面進行引導和組織，培養學生開放性的思維能力。生物實驗呈現形式多種多樣，在延伸實驗訓練中，教師可以不用給學生設計具體的實驗程序，也不要求學生用哪些實驗儀器，給學生更多選擇的權利。不管學生采用哪一種實驗形式，如果能夠精確地獲取實驗結果，那么這樣的實驗就是值得肯定的。在實際的操作中，很多學生無法找到實驗的材料和儀器，只好通過網絡搜集，利用多媒體模擬進行實驗。雖然這樣的實驗跟實際的實物實驗有比較大的差距，但也能解決實驗的一些問題，培養學生的實驗思維，因此這樣的實驗也是值得肯定的。實驗不拘一格，這是對學生的一種考驗，也是教學改革的重要方向。教師不給學生做出實驗規劃，讓學生自由進行實驗，能夠更好地激發學生的創造力。“教無定法，貴在得法”。讓學生自覺地進行生活性的實驗活動，是最得法的表現，也是培養學生綜合能力的最好辦法。

高中生物實驗對操作條件要求比較高，教師在選擇實驗內容時，要根據學生接受能力，以及實驗操作難度，做出精心篩選，進行優化處理，讓學生能順利進行實驗，形成學科認知基礎。實驗是理論與實踐相結合的學習活動，對培養學生學科能力有重要作用。因此教師要從教學實踐出發，為學生提供實驗機會，讓實驗教學成為學科教學的重要手段。

【參考文獻】

[1]鄭 君.情境教學法在高中生活教學中的運用[J].中國校外教育，2020（05）.

[2]烏蘭圖雅.關于高中生物實驗教學中學生能力的培養策略分析[J].才智，2020（04）.

（責編 盧建龍）