新課標下高中生物實驗教學的有效性研究

尤征亮

(安徽省利辛高級中學 236700)

1 新課標對高中生物實驗教學的要求

實驗是高中生物課本中的重要內容，在激發學生學習興趣，深化學生理解所學上扮演著極其重要的角色.新課標在“科學探究”核心素養部分強調實驗相關的要求，即“針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論”.同時，新課標將“科學探究”核心素養劃分為四個水平等級，詳細論述了學生在學習活動中應具備的知識與能力.開展高中生物實驗教學活動時做好四個水平等級內容的學習，結合具體實驗內容制定明確實驗目標，確保實驗教學活動富有成效地落實，促使學生的“科學探究”核心素養得到有效地鍛煉與提升.

2 新課標下高中生物實驗教學有效性的評價指標

基于對新課標內容的解讀，認為實驗教學是否有效可從以下指標進行考量：

其一，能否牢固掌握實驗基礎知識.高中生物實驗基礎知識主要：有認識相關的實驗器具，掌握相關實驗器具的使用方法，正確的識別與理解與實驗相關的術語，能夠讀懂相關的實驗方案，并按照實驗方案實施實驗，牢固掌握課本中的實驗內容，包括實驗原理、實驗步驟、實驗注意事項等.學生只有牢固地掌握實驗基礎知識，才能更加熟練地運用實驗開展相關的探究活動.

其二，能否提出有價值的探究問題.眾所周知，開展高中生物實驗活動之前需要從生物學視角提出有價值的探究問題，而這一能力是非常重要的.正如愛因斯坦所述“提出一個問題比解決一個問題更重要”，因此開展高中生物實驗教學活動時應將學生能否提出有價值、有深度的問題作為有效性的衡量指標之一.學生通過生物實驗知識的學習應養成細致地觀察、思考習慣，善于發現問題，為設計實驗以及實施實驗做好鋪墊.

其三，能否選擇、設計實驗方案并順利地實施.學生通過生物實驗知識的學習應能夠根據實驗目標，綜合衡量與實驗相關的各方面內容，如實驗所用的器材多少、實驗的復雜、難易程度選擇合理的實驗方案，或者根據實驗需求設計合理的實驗方案.在此基礎上制定明確的實驗實施步驟，確保生物實驗順利完成.

其四，能否報告實驗結果以及交流.學生完成生物實驗后應能夠運用相關術語完成實驗報告，詳細地闡明實驗過程以及實驗結論.同時應具備良好的交流意識，分享實驗心得的同時認真傾聽他人的實驗過程，借鑒他人在實驗過程中的優秀做法，不斷地改進實驗中的不足，提升自身的生物實驗水平與能力.

3 新課下高中生物實驗教學的實踐

3.1 實驗教學準備

為確保實驗教學活動地有效落實，開展實驗教學之前認真分析學生的現有實驗知識儲備，以設計難度適宜的實驗內容，更好地激發學生參與實驗探究的熱情.同時，積極查閱相關資料，收集與實驗相關的素材.通過高中生物實驗知識的學習，學生已經掌握細胞結構和功能的相關知識，認識到實驗過程中應遵循單一變量原則.通過網絡搜集有關色素的相關知識，在此基礎上進行實驗教學活動的設計.因設計的實驗難度中等，在教學組織上將班級學生劃分若干小組，以小組的形式開展實驗探究活動.

3.2 實驗教學實施

在完成實驗教學準備工作后，課堂上使用多媒體技術為學生展示如下問題：綠葉中包含有哪些色素？并給學生提供新鮮綠葉、干燥濾紙、試管、玻璃漏斗、剪刀、尼龍布、鑰匙、量筒、天平等器材，要求學生嘗試著設計實驗方案，開展探究活動.

“磨刀不誤砍柴工”為保證實驗活動的順利進行，要求學生首先制定科學合理的實驗方案.制定實驗方案之前認真考慮實驗內容、實驗器材組裝等.綠葉中的色素能夠在有機溶劑無水乙醇中溶解，用無水乙醇提取綠葉中的色素.色素存在細胞內容，需要將細胞破碎才能釋放色素.在綠葉中，色素的類型不止一種，不同的色素有著不同的溶解度，溶解度高的隨著層析液在濾紙上擴散的快.根據的這樣的特點，要求各小組根據對實驗地分析，制定實驗方案.

在學生制定實驗方案的過程中可走下講臺進行了解，看學生在制定實驗方案的過程中細節是否考慮到位，掌握其存在的問題，而后給予針對性的指引與點撥，使其進行修正.例如，指導學生做好濾紙設置.最終各小組經過認真思考、討論，并改正方案中的不足，設計出以下實驗步驟：

①稱量取出5g綠葉，剪去主葉脈，剪碎，放入研缽中；

②向研缽中放入少許的二氧化硅和碳酸鈣，加入5～10mL的無水乙醇，迅速、充分研磨；

③將研磨液快速倒入玻璃漏斗過濾.將濾液收集到試管中，及時用棉塞將試管口塞嚴；

④將煩躁的定性濾紙剪成比試管口直徑略小、長度略短試管長度的濾紙條，將濾紙剪去兩角，在距離底部1cm的位置畫出橫線；

⑤之后，畫出濾液細線，并且將綠葉中的色素分離出來.

課堂上要求學生按照制定的方案進行實驗，并處理實驗結果，尤其為更加直觀地展現實驗結果，引導學生根據實驗進行觀察.

通過觀察可以得出實驗結論，葉綠色a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍色光.四種色素吸收的光波長有差別，能夠用于光合作用.

3.3 實驗后的交流

完成實驗探究活動后，課堂上鼓勵學生開展實驗后的交流活動，相互分享實驗心得，學習實驗經驗，尤其要求其探討能否從實驗中獲得新的問題，發現新問題后該如何進行解決.學生積極聯系所學，經過討論提出如下問題：濾紙條上有幾條色素帶？是按照什么樣的次序分布？濾紙條上色素的分布說明了什么情況？

課堂上通過了解學生的交流情況，并結合學生表現提出表揚，使其嘗到交流、發現問題、解決問題的成就感，更好地激發其生物實驗學習、探究熱情以及潛力.

4 新課標下高中生物實驗教學實踐效果

課堂上各小組學生認真聽講，積極思考，制定相關實驗方案，自覺地開展實驗探究活動.同時，在交流環節學生更是積極分享經驗，課堂氛圍非常活潑.值得注意的是學生通過交流發現新的問題，并制定出了解決方案，非常值得提倡與表揚.這對提升其“科學探究”核心素養是非常有益的.課堂上認真觀察各小組的表現，結合其提交的實驗報告，結合制定的實驗教學有效性評價指標對課堂教學效果進行評定，得出實驗教學有效的結論，順利地完成了課堂教學目標.

5 新課標下高中生物實驗教學有效性的策略

5.1 綜合使用多種教學方法

為提高新課標下高中生物實驗教學的有效性，應做好以往教學方法地總結，綜合使用多種教學方法.一方面，為避免學生產生枯燥感，應注重制作形象生動的動畫或者錄制相關微課視頻，借助多媒體技術開展教學活動，幫助學生牢固記憶基礎知識，深入理解實驗原理，各個擊破實驗學習的難點，激發學生的學習熱情與學習自信.另一方面，組織學生開展生物實驗教學活動時，應結合學生實際設計難度適宜的實驗內容，尤其實施的過程中以小組的形式進行，使學生在實驗過程中積極合作，共同討論實驗過程中遇到的問題，更好地激發其潛力，提高實驗成功率的同時更好地鍛煉學生的合作意識與合作能力.

5.2 注重提高學生學習體驗

提高學生的學習體驗，使學生的心理預期得到滿足，更容易激發其學習的主動性與自覺性，確保“科學探究”核心素養在實驗教學中有效地滲透，高效地完成教學目標.一方面，營造寬松活潑的課堂氛圍.注重對學生在課堂上預留相互討論的時間，使學生通過討論認識得以澄清，理解得以深化，迅速地找到開展實驗活動的正確思路.另一方面，主動幫助學生.為避免實驗過程中挫傷學生的積極性，應注重認真觀察學生的表現，關注學生的情緒變化，通過與學習的溝通，了解其遇到的難點，并通過設計問題給予其啟發，使其能夠及時頓悟，避免在實驗內容學習以及實施過程中走彎路.例如，上述實踐過程中認真把握課堂節奏，引導學生做好充分準備，并通過指出學生實驗方案中的不足，保證了學生設計的實驗方案更為科學、合理.

5.3 做好實驗的評價及優化

為更好地了解與掌握學生的實驗情況，高中生物實驗教學活動中多觀察學生是如何進行實驗操作的，做好學生實驗過程的記錄，尤其結合學生的課堂表現以及提交的實驗報告在課堂上對學生及時作出評價，評價的過程中注重進行口頭表揚，并指出其在實驗過程中的問題，如此更容易使學生接受.不僅如此，生物實驗教學活動結束后認真回顧整個教學環節，不能滿足于完成教學目標應不斷地尋求進步，思考教學活動中還存在哪些可改善的地方，并積極向經驗豐富的教師請教，尋找改善的方法.同時，與其他教師積極交流實驗教學心得，認真借鑒其他教師在實驗教學過程中的做法.除此之外，利用網絡開展自主學習活動，注重將新的教學方法、教學理論融入到實驗教學中，更好地提升實驗教學質量及有效性.

新課標下高中生物實驗教學目標應有所改變.考慮到“科學探究”核心素養與實驗教學有著密切聯系，應基于該核心素養內容制定相關評價指標，并做好教學內容、教學環節地合理設計，尤其做好每一節實驗課有效性的評估，掌握與解決實驗教學活動的問題，促使實驗教學有效性以及學生核心素養的有效提升.