論高中生物教學中如何優化實驗教學方式

周惠

在高中生物教學中優化具體的實驗教學方式，有利于積極響應新課改的教學號召，幫助學生直觀清晰地體會到生物實驗的樂趣，進而引導學生逐步掌握生物探究的技能與方法，提高學生的生物探究能力與動手實踐能力，從而促進學生的理論知識深化，最終提高學生的生物學科核心素養。本文將闡述高中生物實驗教學的優化意義，繼而分析高中生物實驗教學存在的問題，最后提出高中生物實驗教學的優化策略。

伴隨素質教育與新課改的不斷深入落實，高中生物教學中的實驗教學部分逐漸受到重視。在高中生物教學中優化實驗教學將有利于促使教師更新自身的教學理念與教學策略，進而保障理論課堂與實驗課堂教學的質量與效率，同時這還將幫助學生在扎實的理論基礎上發展觀察、分析、探究、求證等實驗能力，逐步培養高中生生物核心素養，提高學生解決生物學問題的能力，提高學生的科學素養。因此，優化高中生物實驗教學，對于生物教學的革新與高效生物學習都十分重要。

1 高中生物實驗教學的優化意義

1.1 促進學生生物學習興趣的培養

生物學科是一門以實驗為基礎的科學。因此在實際高中生物教學中開展生物實驗教學，有利于促進學生生物學習興趣的培養。第一，高中生物實驗教學可以拓寬學生的學習途徑，幫助學生既可以在教材上學習到相關的書面知識，也可以在具體的實驗操作中掌握實驗方面的技能，培養學生的學習興趣。第二，高中生物實驗課作為一門研究型、操作型的教學課堂，不僅可以促進學生自身生物理論知識的深化，還可以加強學生科學探究能力的培養和鍛煉，進而提高學生的學習效果。第三，針對學生的認知特點，學生對于實踐操作類的知識的學習興趣顯然高于理論記憶類的學習興趣。因此，有效落實并優化高中生物實驗教學對于學生整體生物學習興趣的提升有著十分重要的積極意義。

1.2 促進學生生物實踐能力的提升

高中生物實驗教學的落實，有利于促進學生生物實踐能力的提升。首先，根據高中生物實驗課的性質與實施形式，學生基于實驗課將有一定時間落實相關的實驗操作，以此有效提高學生的動手實踐能力；同時實驗內容與相關的理論知識息息相關，因此學生的實驗操作還將幫助自身落實高效的生物學習，促進相關生物知識的深化與內化，進而提高學生的實踐應用能力。其次，生物實驗課的具體落實還將有利于幫助學生完成完整且具有層次化、遞進性的生物探究過程。而在此探究過程中學生將經歷一連串相關的科學探究，如發現問題、觀察問題、分析問題、求證問題等，以此有效提高學生的問題發現與觀察的能力、分析與設計實驗的能力、邏輯推理與求證的能力等，從而有效提高學生的自主探究能力，繼而影響學生相關科學態度與實驗責任感的培養，發展學生假設求證的科學精神，提高學生科學思維能力，最終提高學生的生物綜合水平。

1.3 培養學生多樣化優質思維品質

高中生物實驗教學的落實，有利于培養學生多樣化優質思維品質。首先，在高中生物教學中優化實驗教學方式，有利于直接激發學生思維中的邏輯性。根據生物實驗教學的特點，學生將在明確實驗原理與實驗目的的基礎上，加強任務驅動，引導學生深層次探究實驗，以此有效影響學生思維的邏輯性發展，即幫助學生基于原理與目的完成有的放矢的實驗操作，最終幫助學生體會其中的知識深化與內化，提高學生的生物學習效率。其次，在高中生物教學中優化實驗教學方式，有利于間接激發學生思維中的靈活性與敏捷性。根據生物實驗教學的特點，學生在科學探究實驗過程之中將遇到許多選擇題形式的操作思考，即引導學生根據自己掌握的生物知識而選擇具體的實驗應用操作，以此激發學生的獨立思考或實驗小組之間的知識討論，最后，促使實際實驗操作的有效實施，達成思維訓練的效果。同時，基于上述的思維訓練，學生還將有效鍛煉自身思維的敏捷性，從而提高對實驗操作的熟悉度。

1.4 促進學生生物理論知識的深化

高中生物實驗教學的落實，有利于促進學生生物理論知識的深化。具體而言，基于生物實驗教學與生物理論教學的關系，在高中生物教學中有效落實實驗教學并促進實驗教學的優化，一定程度上將反向促進生物理論教學的深化，幫助學生借助具體的實驗操作與實驗現象，提高學生對于生物理論知識的理解，促進學生的生物深度學習，培養學生相關應用思維。同時，基于應用思維的發展之上，學生落實具體的實驗操作還將有效提高自身的相關應用能力，即促使學生掌握運用生物知識解決實際生物學問題的方法，從而提高學生實際應用能力。此外，生物實驗教學還具有直觀性、形象性的特點，整體實驗操作步驟與效果的呈現有利于直接提高學生的學習興趣，進而引導學生借助高漲的學習熱情而落實具體的主動學習，以此突出學生的學習主體地位，充分利用學生的主體性與主觀能動性，促進學生主動探究能力的提升和自身生物知識的內化與深化。

1.5 促進學生生物核心素養的培養

落實高中生物實驗教學，有利于培養學生生物學科核心素養。第一，在高中生物教學中優化實驗教學方式，有利于幫助學生借助直觀具體的生物實驗而感受生物學科的實質內涵與魅力，以此激發或喚醒學生對于生命以及生物界的感知。或借助實驗的方式而讓學生感嘆生命與大自然的魅力，對學生產生直接的視覺沖擊，重塑學生的生命觀，最終科學地培養學生的生命觀念。第二，在高中生物教學中優化實驗教學方式，有利于提高實驗教學的效率與質量，繼而影響學生的科學思維發展，即基于上述優質思維品質的培養而發展出獨特的生物探究性思維，幫助學生提高相關的生命感知力或自然感知力，以此豐富學生的綜合理性思維。第三，在高中生物教學中優化實驗教學方式，有利于幫助學生發展自身的動手實踐能力與實驗操作能力等，以此促使學生基于完整的科學探究過程而發展出相應的科學探究能力，掌握其中的生物探究方法等，促進高效生物實驗學習模式的創新，培養學生的創新性探究能力。第四，在高中生物教學中優化實驗教學方式，有利于潛移默化地影響學生及幫助學生在完整的實驗探究過程中發展求真求實的科學精神，或實現大膽假設、小心求證的科學態度，以此培養學生的社會責任感。

2 高中生物實驗教學存在的問題

2.1 受傳統教學觀念的影響

一直以來，部分教師受到傳統教學觀念的影響，因而對于開展高中生物實驗教學存在一定的觀念問題。首先，部分較為年長且教學經驗豐富的生物教師認為生物實驗對于生物理論教學的影響不高，繼而不能正確認識到生物實驗的重要性，最終導致實際生物實驗課堂的開展效率較低且實驗課的質量也較差。同時，基于生物教師傳統的教學經驗，他們認為傳統教學模式與方法可以有效提高學生的理論學習效率，忽視學生應用能力的培養，從而不利于生物學科的學習。其次，由于部分教師所受的傳統教育與實驗教學往往是分離的，因而他們認為在當今的現代化教育模式中也不需要實驗教學的開展，最終導致他們對實驗課的忽視。最后，由于部分教師實驗教學經驗較淺，因而他們在落實實驗教學時，往往會面臨因實驗演示而造成的教學時間浪費或實驗危險等問題，進而導致高中生物實驗課的鮮少開展，最終無法提供充裕的實驗時間與專門的實驗教室給學生做實驗，繼而導致學生的實驗學習需求不能被有效滿足，影響學生的實際生物學習。

2.2 教務安排課時不盡合理

從目前高中生物實驗教學開展現狀來看，受到應試教育的影響，大多數教務安排的生物課時并不合理。首先，基于高中生物在理綜試卷的分數比例和普遍教學對生物教學的重視程度，教務在落實相應的排課時，生物課時占比較低。而在具體的生物排課中，其中實驗課的比例與理論相比更是小巫見大巫，因而導致實驗課常常遭受忽視。其次，從目前實驗教學現狀來看，大多數教師將實驗課轉化為理論課的教學形式，即將實驗目的、實驗過程、實驗結果、實驗圖示等需要掌握的實驗知識轉換為理論性質的記憶知識而讓學生完成背誦，以此導致整體實驗探究過程的缺失，進而減少學生的動手機會，不利于培養學生實踐能力與創新能力。同時，實驗教學的缺失還將導致學生生物學科核心素養的缺失，進而導致對生物學習的興趣下降等。

2.3 實驗硬件設施上的缺失

目前實驗硬件設施上存在很大的缺失問題。首先，基于目前的教學現狀，學生人數與實驗硬件設施顯然呈現一個不對等的狀態，并且學生人數多將導致實驗教室與硬件設施等難以落實人均的分配，最終導致在落實實際的實驗教學時，學生往往需要和其他學生完成“拼盤實驗”，即多位學生針對一套實驗器材開始實驗，這樣不是每一位學生都可以有親手體會實驗的機會，從而容易打擊學生的生物學習熱情，使實驗學習始終浮于表面而不能深入落實，影響具體的生物實驗學習效果。其次，針對實驗設施設備或器材等的日新月異，許多學校或地區由于教育經費的不足，因而無法及時更新生物實驗的設施設備，部分實驗器材和設備由于常年的不更換、不修復而導致生物實驗課不能如期有效開展或者導致實際實驗效果較差，進而導致學生對生物實驗課產生無用的刻板印象，不能幫助學生真正體會到生物學科的實質內涵與應用意義。

3 高中生物實驗教學的優化策略

3.1 明確實驗教學目標與學習任務

為優化高中生物實驗教學，教師可以明確實驗教學目標與學習任務，以此為學生明晰具體的實驗學習方向，直接提高實驗教學的效率。首先，針對蘇教版必修一“檢測生物組織中的糖類”“探究植物細胞是否含有脂肪”和“檢測生物組織中的蛋白質”三個實驗的教學內容，教師為促進實驗教學效率的提升可以將此整合為一個專題實驗，以此幫助學生在生物學習思維中構建相應的生物知識框架或思維導圖，從而促進學生對這三個實驗的理解，同時還將有效利用生物課時，提高生物實驗課時的利用效率。而后，根據實驗中的顏色反應，教師可以以此明確學生的學習任務，落實層次化的原理闡述，促使學生掌握可溶性還原糖、脂肪、蛋白質鑒定的特定顏色的識記和區分，掌握NaOH、CuSO4溶液的使用方法等，有利于學生明確具體清晰的學習目標，還將有效激發學生生物學習興趣，增強學生的學習記憶。后續實驗效果的呈現還將為學生豐富較為成熟的形象思維，最終促進學生從形象思維走向抽象思維，培養學生獨特的生物理性思維。最后，教師根據這三個實驗的內容特點，還可以向學生引入思維導圖的應用，從而增強實驗教學目標與學習任務的清晰度，最終使學生更好地學習生物實驗。

3.2 創設實驗情境，激發興趣

為優化高中生物實驗教學，教師可以通過創設實驗情境來激發學生的興趣。由于高中生物實驗比較抽象，學生對于生物實驗學習往往存在一定的畏難心理，因此教師可以將具體的實驗內容轉化為生活中的問題情境，利用學生天生的好奇心或疑惑等帶領學生沉浸式地投入至生物實驗學習的探究過程之中，有效激發學生的學習興趣。而后，根據生物實驗情境的創設，教師可以豐富情境教學中的細節，引入問題導學模式等，以此利用一個個問題幫助學生具體理解每一實驗步驟，從而促進學生的深度實驗學習。

3.3 聯系生活實際，促進實踐應用

為優化高中生物實驗教學，教師可以聯系生活實際，以此促進學生運用生物知識完成生活中的實踐應用。生物學科知識來源于生活，因此也將歸于生活。而根據生物學科這一特征，教師可以此落實生活實際與實驗學習的邏輯關系連接，進而促進后續實驗教學的深入推進，促使學生利用生活化的視角體會生活中相關的生命現象或自然景觀等。同時，實驗導入應用生活化教學，還將有利于利用生活現象描述或生活語言闡述等，如加酶洗衣粉的作用分析，以此拉近學生與生物實驗學習的距離，從而提高學生的求知和探索精神。

3.4 引入信息教學，培養抽象思維

為優化高中生物實驗教學，教師可以引入信息教學，解決由于條件限制、無法由學生親自操作的難題。利用信息教學的技術優勢與資源優勢，以此幫助學生直觀形象地分析具體的生物知識，促進學生從形象思維到抽象思維的過渡，從而落實學生的生物學科核心素養。比如，根據蘇教版選修三“生物技術與工程”中的教學內容，教師可以采用微課教學等信息技術教學代替傳統的實驗教學，利用短小精悍的實驗教學視頻為學生更加直觀形象地呈現細胞工程、基因工程等的實驗技術應用，以此拓寬學生的認知與理解，優化學生的學習效果。

4 結語

總之，為優化高中生物實驗教學，教師可以明確地展示實驗目標與任務，為學生提供清晰的實驗學習方向，而后引入實驗情境創設、生活實際聯系、信息化教學等，以此激發學生的實驗興趣，提高實驗的積極性、實用性和培養學生的抽象思維，提高實驗教學的效率與質量，從而落實生物學科核心素養，為學生日后在生物領域的學習和發展奠定基礎。

（作者單位：江蘇省徐州市沛縣第二中學）