高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新方法研究

任之友

[摘 要] 新課程改革背景下，素質(zhì)教育在我國獲得了前所未有的關(guān)注。不斷創(chuàng)新教學(xué)思路，改進(jìn)教學(xué)方法，推進(jìn)教學(xué)改革，是實(shí)施素質(zhì)教育的應(yīng)有之義。生物實(shí)驗(yàn)課程是高中生物教學(xué)中的關(guān)鍵組成部分，如何創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法，已經(jīng)成為高中生物教學(xué)中的關(guān)鍵問題。本文從高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的意義入手，分析高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，提出高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新策略，以供參考。

[關(guān)鍵詞] 高中生物；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新方法

素質(zhì)教育不僅要求學(xué)生掌握基本的理論知識(shí)，還要求學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力。[1]因此，高中生物教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的關(guān)注。通過高效實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以降低學(xué)習(xí)難度，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提升高中生物教學(xué)質(zhì)量。具體而言，創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)至少具有兩方面的意義。

第一，增強(qiáng)教師教學(xué)有效性。當(dāng)前高中生物教學(xué)質(zhì)量不高是一個(gè)較為常見的問題，它會(huì)降低學(xué)生對(duì)生物這門學(xué)科的興趣，影響學(xué)生生物學(xué)基本素養(yǎng)的發(fā)展。很多時(shí)候，造成教學(xué)質(zhì)量不高的主要原因是生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)跟不上，造成學(xué)生理解困難。

第二，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法創(chuàng)新，要求教師結(jié)合學(xué)生實(shí)際，選擇與學(xué)生實(shí)際情況相符的教學(xué)方式，使課程授課與學(xué)生發(fā)展需求相一致，實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的教學(xué)，從而有效促進(jìn)學(xué)生成長發(fā)展。在新課程改革的背景下，通過創(chuàng)新高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，能夠更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，激發(fā)他們對(duì)生物學(xué)的興趣。[2]

可見，創(chuàng)新高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，是增強(qiáng)教學(xué)實(shí)效、構(gòu)建高效課堂的關(guān)鍵，對(duì)高中生物教學(xué)具有重要意義。在某種程度上，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新可以說是高中生物課程提質(zhì)增效的必然選擇。因此，教師需要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)從過去的作為理論教學(xué)的輔助環(huán)節(jié)提升為生物教學(xué)的關(guān)鍵組成部分。

一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

作為一門自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)天然就是生物學(xué)的基礎(chǔ)。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2020年修訂版）》指出：“實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)課程的特點(diǎn)，也是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一。課程內(nèi)容中教學(xué)提示部分所列的教學(xué)活動(dòng)有一部分就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是促成學(xué)生達(dá)成生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要支撐。”當(dāng)前，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加重視學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)，掌握生物繪圖、實(shí)驗(yàn)材料處理及實(shí)驗(yàn)操作等技能，要求學(xué)生關(guān)注科技發(fā)展及社會(huì)動(dòng)態(tài)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生課外資料收集能力及興趣的培養(yǎng)。在這樣的背景下，各地普通高中都加大了實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備的投入，并在教學(xué)方法上尋求革新。然而，由于傳統(tǒng)教學(xué)模式的慣性，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在一些問題，如實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)陳舊，學(xué)生缺少獨(dú)立實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)等。這些因素均不同程度地影響到了高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升。因此，高中生物教師還應(yīng)不斷探索，創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

二、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新策略

（一）提供獨(dú)立操作機(jī)會(huì)

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)始終秉持“以生為本”的理念，為學(xué)生提供更多動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)。因?yàn)椋?dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)在提升學(xué)生動(dòng)手操作能力的同時(shí)，對(duì)學(xué)生把握生物學(xué)知識(shí)框架，從而提升其生物學(xué)核心素養(yǎng)也有重要作用。例如，在教學(xué)人教版高中生物必修1“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，為使學(xué)生更加深入地了解植物細(xì)胞的失水與吸水，教師就應(yīng)該組織相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以選擇黃瓜條作為對(duì)象，模擬植物細(xì)胞失水和吸水情況。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)布置任務(wù)，要求學(xué)生制作三個(gè)體積和表面積均相等的黃瓜條，分別放在空杯、裝有純凈水及裝有鹽水的杯子中仔細(xì)觀察并記錄。

（二）培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑精神

開展高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，教師應(yīng)設(shè)法增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的興趣，為實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)提供先決條件。教師可對(duì)課堂導(dǎo)入問題進(jìn)行設(shè)計(jì)，引發(fā)學(xué)生質(zhì)疑，并鼓勵(lì)他們相互交流討論，培養(yǎng)其質(zhì)疑精神。[3]以人教版高中生物必修3“人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”的教學(xué)為例，教師根據(jù)教材內(nèi)容可提出以下問題：處于冰室與溫室的人體溫相同嗎？為什么？當(dāng)出現(xiàn)腹瀉或者大量出汗后，為什么需要補(bǔ)充無機(jī)鹽？這些問題容易引發(fā)學(xué)生思考，吸引他們的注意力，有助于課程導(dǎo)入。隨后，教師可按照教學(xué)計(jì)劃，與學(xué)生共同開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，探究生命體維持pH穩(wěn)定的原理和機(jī)制。

（三）精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)要獲得預(yù)期的效果，就不能忽視實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。好的實(shí)驗(yàn)方案，往往能收到事半功倍的效果。因此，創(chuàng)新生物課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，最重要的一環(huán)就是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。教師在設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，可采用加減法、嫁接法和替代法等多種方法。多樣化的設(shè)計(jì)能有效激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的興趣，有助于高效生物實(shí)驗(yàn)課堂的創(chuàng)建。[4]例如，在教學(xué)“捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)”的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行綠葉素提取及分離實(shí)驗(yàn)時(shí)，就可以對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。以往在進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求學(xué)生利用紗布、漏斗來過濾研磨好的綠葉，用試管收集起來并用面塞塞住，最后再用毛細(xì)吸管在濾紙上用濾液畫線。這種實(shí)驗(yàn)方案比較復(fù)雜，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，可不對(duì)研磨好的綠葉進(jìn)行過濾，直接用載玻片蘸取綠葉漿在濾紙上輕輕按壓。這種實(shí)驗(yàn)方案操作流程更加簡單，而且也不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（四）優(yōu)化選擇實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)材料會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生直接的影響。盡管人教版高中生物教材對(duì)所有實(shí)驗(yàn)的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)材料都有規(guī)定，但是一些實(shí)驗(yàn)材料在具體的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下并非最佳選擇。生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)材料保質(zhì)期比較短，很多時(shí)候需要臨時(shí)獲取，一旦保鮮工作做得不好，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就不太明顯。因此，為獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)需要對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行優(yōu)選。如“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)，教材以紫色洋蔥作為實(shí)驗(yàn)材料，但是紫色洋蔥鱗片葉并不多，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)往往要用到較多的洋蔥，容易造成浪費(fèi)。為解決浪費(fèi)問題，教師可將洋蔥事先放在空氣中曬一曬，這樣之前內(nèi)層白色的洋蔥瓣就會(huì)變成紫色，從而實(shí)現(xiàn)多次利用。此外，還可鼓勵(lì)學(xué)生用紫玉蘭花、紫莧菜等代替洋蔥，開展多樣化的探究實(shí)驗(yàn)。

（五）引導(dǎo)學(xué)生自主探究

教師應(yīng)尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，自主動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，讓他們感受到科研的樂趣。[5]鼓勵(lì)學(xué)生開展自主探究，能提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)課程的積極性，提升學(xué)生的實(shí)踐能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和綜合素質(zhì)。以人教版高中生物必修3“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”的教學(xué)為例，相關(guān)內(nèi)容涉及一個(gè)小實(shí)驗(yàn)——“土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究”，該實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長且需要室外環(huán)境。鑒于教室并不適合進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，教師可對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，引導(dǎo)各小組在課后自主組織起來對(duì)學(xué)校某片區(qū)域進(jìn)行土壤采集，獲取相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。該實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新之處就在于鼓勵(lì)學(xué)生自主采集、實(shí)驗(yàn)和觀察。這樣，就能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，進(jìn)而培養(yǎng)他們的觀察能力與實(shí)踐能力，提高生物實(shí)驗(yàn)課程的質(zhì)量。

三、結(jié)語

綜上所述，在開展高中生物教學(xué)時(shí)，教師不僅要關(guān)注學(xué)生理論知識(shí)的掌握，還應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。具體到實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)為學(xué)生提供更多獨(dú)立操作機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，優(yōu)化選擇實(shí)驗(yàn)材料，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。只有不斷創(chuàng)新高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，增強(qiáng)教學(xué)實(shí)效，才能獲得更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]陳慶英.從“同課異構(gòu)”看高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新途徑[J].生物學(xué)教學(xué)，2022，47（6）：93-94.

[2]段秋雪.高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新研究[J].才智，2019（24）：3.

[3]張恒澤.STEAM理念在高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用例析[J].生物學(xué)教學(xué)，2019，44（4）：43-45.

[4]曾剛.高中生物教學(xué)改革模式及創(chuàng)新策略研究[J].才智，2019（3）：137.

[5]彭舒穎.高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)芻議[J].亞太教育，2016（25）：51.