新課標背景下的高中生物實驗教學改革

摘 要：新課程改革強調探究性學習，要求教師重新定位自己的角色，充分利用地方和學校的課程資源，進行校本教研，促進學生創新精神和實踐能力的培養。傳統的高中生物實驗教學方式主要以驗證性實驗為主，學生先了解實驗的結論，然后再由教師手把手指導學生完成實驗。這種方式導致學生缺乏獨立思考和創新的過程，所以在新課標背景下加快高中生物實驗教學改革是非常有必要的。本研究首先簡單闡述了新課標背景下高中生物實驗教學改革的重要意義；其次分析了基于新課標，高中生物實驗教學現狀及問題；最后結合現狀，提出了切實可行的改革建議，僅供參考與借鑒。

關鍵詞：新課標；高中生物實驗；教學改革

隨著新課程改革的不斷深化，傳統的教學環境和方法已不能適應新的教學評價體系，需要對高中生物實驗教學進行創新性教學改革，教學設計上應高度關注生物學科核心素養的達成，重視學生主體地位，組織以探究為特點的主動學習，以適應新的教學狀態和評價方式[1]。基于此，本研究以新課標背景下的高中生物實驗教學為切入點，明確教學改革重要性的基礎上，闡述新課標對高中生物實驗教學提出的高要求，通過現狀分析與探討，旨在為高中生物實驗教學實現不斷創新提供針對性的建議與方法。?

一、新課標背景下高中生物實驗教學改革相關概述

（一）高中生物實驗教學改革的重要意義

首先，實驗教學能夠培養學生的科學探究能力。傳統的實驗教學往往注重知識的傳授，而忽略了學生實踐能力和創新能力的培養。新課標背景下的實驗教學強調自主、合作和探究性學習，旨在通過實驗活動讓學生親身體驗科學探究的過程，從而提高他們的科學探究能力。

其次，實驗教學有助于提高科學素質。科學素質包括對科學知識的理解、科學方法的應用以及科學態度的形成。通過實驗教學，學生可以更好地理解科學概念和原理，掌握科學方法，并形成對科學的正確態度。

再次，實驗教學還能提升學生的學習興趣和教學質量。傳統的教學模式往往過于理論化，導致課堂枯燥無味，學生學習興趣不高。而實驗教學通過讓學生參與實驗操作，可以激發他們的學習興趣，提高學習積極性。同時，實驗教學也能夠幫助教師更好地組織課堂，提高教學質量。

最后，實驗教學符合新課標的要求。新課標強調素質教育和實踐性學習，實驗教學正是這一理念的具體體現。通過實驗教學，學生可以在實踐中學習知識，提高能力，符合新課標的要求。?

（二）新課標對高中生物實驗教學提出的要求

?新課標對高中生物實驗教學提出的核心要求?是提高學生的生物科學素養，轉變教學與學習方式，并注重與現實生活的聯系[2]。?具體要求?包括以下幾點：一是，?提高生物科學素養，通過實驗教學，培養學生觀察及動手的能力，形成科學嚴謹的態度，養成求真務實的品格和質疑問難的品質。二是，?轉變教學與學習方式，教學不僅要使學生獲取知識，還要習得獲取知識的方法，提高解決問題的能力。教師應將探究式教學與講授式教學有機結合起來，讓學生親歷思考和探究的過程，領悟科學探究的方法?，提高學生的探究能力。三是，?注重與現實生活的聯系，注重生物學知識與生活、生產實際的聯系，培養學生遷移和運用知識的能力。?

二、新課標背景下高中生物實驗教學改革面臨的問題

（一）導入環節隨意，難以吸引學生注意力

?高中生物新課標要求導入環節應具有知識性、趣味性和思想性。?導入環節是學生對要學習的生物知識的初步印象，直接影響著課堂的教學效率，但是也極易被教師忽視，一方面導入環節未進行精心設計，未體現導入方法的靈活性，另一方面也未做到復雜問題簡單化以及無序問題邏輯化。大多數教師對課堂導入環節不夠重視，備課以及教學過程中未做好提前規劃與設計，難以吸引學生注意力。即使部分教師對導入環節進行了設計，但是導入方式的選擇以及時間的規劃較為隨意，缺乏系統化的思考，進而造成導入的效果并不理想。與此同時，導入過程中師生間的互動性不強，難以激發學生的參與熱情和積極性。

（二）教學形式單一，實驗效果不理想

高中生物實驗對于實踐性要求較強，目的就是引導學生在做實驗的過程中深化對知識的理解，強化記憶，在操作中培養實踐能力，在思考中培養創新意識[3]。但是實際情況卻是教師完全成為實驗的講解者、示范者，整個課堂教師會根據實驗流程一一進行演示，通常情況下為教師講解示范→學生模仿實驗→小結實驗結果，這種程序過于單一，缺乏創新和多樣性，學生自主參與實驗的時間很少，甚至有些學生在課堂中無法將實驗完整地結束。雖然教師講解及示范也能夠使學生理解部分實驗知識，保證了學生安全這一前提條件，便于管理，但長期如此，學生完全依賴教師，被動地接收教師講解的知識點，機械化地聽講，師生間、生生間無良性互動與溝通，進而導致學生形成的知識是固化的，不會深層次對實驗進行全面思考，僅是聽一聽課，做一做筆記，限制了學生邏輯思維，學習缺乏積極主動性，創新意識培養更是無從談及。課堂教學時間有限，而實驗操作需要投入更多的時間與精力，所以很多教師為節省課時，會以理論講解為主，實驗操作環節多組織一些實驗觀看課，這也在很大程度上導致學生實驗學習的興趣越來越低，學習積極性逐漸喪失，很難收獲較好的實驗教學效果。

（三）重結果輕過程，評價缺乏多元化

新課標下的高中生物實驗教學鼓勵學生積極探究，但是如果在實驗教學過程中過于看重實驗結果，卻忽視了實驗過程評價，極易導致學生參與實驗時將更多的目光放在如何更好地掌握實驗步驟，而忽略了其他能力的培養，這也會在很大程度上導致學生實驗過程缺乏思考與創新，僅僅著眼于實驗結果，未達到生物知識拓展的目的，不利于學生思維發展。在以后做實驗過程中也只能根據課本要求的實驗流程按部就班，獲得的實驗結果也是重復性的，毫無自己的想法與觀點。當學生在生物實驗教學環節失去獨立思考能力時，學習的空間、獲知的能力也會受到限制，難以達到較好的實驗教學效果。而且大多數教師在生物實驗教學過程中往往將重點放在實驗結果上，以此作為學生在實驗操作環節的重要評價依據，只看結果，不考慮實驗過程的評價模式，很難做到對學生實驗過程的公平公正評價，由此便會引發一系列問題，例如學生無法準確了解自己在實驗操作中的不足，是否掌握了實驗要求的知識點，哪些需要進一步優化，哪些無須重復學習等，實驗學習質量較低，知識拓展難以實現。

三、新課標理念下高中生物實驗教學改革策略

（一）變革導入方式，激發學生興趣

新課標是為了適應新高考改革而修訂的，在高中生物實驗教學中只有積極落實新課標，才能促進教學成效的提升，為生物學科高考備考奠定扎實的基礎[4]。導入環節是實驗教學的初始階段，學生只有產生濃厚的學習興趣，才能積極參與實驗各個環節，激發探究欲、學習熱情，獲得更多的知識，達到深度理解生物重難點的目的。比如，在關于“細胞中糖類與脂質”實驗教學環節，教師便可以“互聯網+創客”的形式導入，通過播放籃球比賽的視頻，引導學生思考以下問題：“籃球比賽運動量較大，對于體力的要求較高，運動員要想快速補充能量需要吃哪些食物？并簡單說一說理由。”學生紛紛回答：“高碳水化合物食物、高蛋白食物、富含維生素的食物以及功能飲料”“因為高碳水化合物食物經過消化后轉化為葡萄糖，被身體迅速吸收利用，提高體內血糖水平，從而為肌肉提供燃料并促進乳酸代謝”“?高蛋白食物如牛肉、雞蛋、牛奶等中的蛋白質通過氨基酸合成來幫助建立和維護肌肉，增強肌肉力量及耐力，并支持運動后的恢復過程”“?富含維生素的食物能夠及時補充身體所需的水分和電解質，防止脫水，同時，蔬菜和水果中的微量元素和維生素有助于提高身體的抵抗力和恢復能力”“?功能飲料?如運動飲料、椰子水等含有電解質和其他營養成分，能夠在運動過程中補充流失的水分和電解質，幫助運動員快速補充能量，保持體力。”通過學生一系列的回答，教師便可以選擇恰當的時機導入“?生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”這一實驗，有效激發學生后續進行實驗的興趣。

（二）創新教學方法，提高實驗效果

1.問題式教學法

新課標對于教學方法也提出了新要求，要突出學生主體，重視學生思維的激發，引導學生在思考中掌握更多的知識。高中生物實驗教學中可以嘗試采用問題式教學法，通過問題引導學生思考，促進思維發展。例如，關于“細胞結構”相關實驗教學環節，教師可精心設計以下問題：“動物細胞結構主要包括什么？植物細胞與動物細胞區別有哪些？顯微鏡焦距如何調節？”以問題的形式鼓勵學生探索，從中找出問題，并在操作中解決這些問題。細胞結構觀察中，由學生操作顯微鏡，要求他們通過仔細觀察，結合理論知識的理解，根據實驗現象，做出相應的總結，逐漸養成良好的實驗習慣，促進實驗效果的提高。

2.直觀演示法

新課標要求學生既要掌握生物知識，同時還要具備實驗技能，通過實驗檢驗理論，以達到深度學習的效果，促進學生實驗技能的培養[5]。在高中生物實驗教學環節，借助信息技術將三維實驗方法完美展示，以便于學生在探索中掌握實驗方法，了解如何正確使用實驗器材及設備。顯微鏡是實驗常用工具，若教學中僅僅通過圖解形式，學生很難準確了解實驗設備使用注意事項，極易在實驗中出現操作失誤，不了解器材功能，針對此情況教師可以考慮采用VR、3D虛擬仿真實驗室的構建，對實驗過程全方位演示。比如，在“植物細胞形態變化觀察”這一實驗環節，由于洋蔥外表皮細胞經過硝酸鉀溶液浸泡以后，長期存放，會恢復到原來的形態，極易影響學生觀察效果。為此，教師可通過VR仿真交互課件、3D交互課件展示整個實驗過程，學生可以清晰地看到質壁分離。

3.生活式教學法

高中生物教學中很多實驗現象在生活中都比較常見，只不過學生并未在意，為了能夠使學生將所學知識與日常生活緊密聯系，教師可以積極采用生活式教學法，引導學生將所學知識與生活現象結合，一方面用生物知識解釋生活現象，另一方面深化理解，達到較好的實驗效果。比如，在“細胞吸水與失水”實驗教學環節，教師可要求學生在家中完成此實驗，將切好的土豆絲放置到清水中，觀察其變化；腌蘿卜過程中加入食鹽以后靜放，觀察容器內水逐漸變多，并根據所學知識總結實驗現象，進而了解到土豆絲浸泡變長變硬是因為細胞吸水，腌蘿卜容器內水變多是因為細胞失水，深化了對原理的理解。

4.合作探究式教學法

在高中生物實驗教學中，有很多環節需要學生間的配合與合作，才能更好地完成實驗操作，這樣也更有利于學生打破知識局限性，拓寬視野，獲得更多的知識，同時也培養了學生合作能力。比如，在“光合作用”實驗教學環節，學生以小組為單位，劃分成不同的實驗小組，教師給予相應的指導，待實驗操作結束以后，小組成員探討以下問題：“希爾實驗表明水光解會產生氧氣，是不是足以說明植物光合作用產生的氧氣氧元素來源于水？此實驗是不是表明水光解和糖合成并非相同化學反應？”經過討論了解葉綠體和水光解間的關聯性，每個小組要通過圖示的形式展示高能磷酸化合物和希爾反應存在怎樣的關系。整個過程，學生在教師問題提示下探討、思考，不僅深層次理解了光合作用原理，而且實驗效率會更高，幫助學生更加深刻地理解知識。

（三）創新評價方式，強化探究能力

新課標指出給予學生的評價除了以成績為依據以外，還要重視過程性評價，如學生實驗方法的選擇、實驗結果的呈現、師生互動等，充分利用評價的診斷、激勵及促進作用，強化學生在實驗過程中探究能力的培養[6]。例如，在“DNA的粗提取與鑒定”實驗教學環節，教師可考慮以發現、分析、解決問題為實驗思路，基于學生已掌握的DNA知識，鼓勵學生在思考中發現問題，進而掌握如何在實驗室提取、鑒定DNA。具體可以根據以下問題評估學生知識掌握情況：“DNA在哪里？如何提取DNA？鑒定DNA的方法有哪些？”以上三個問題的分析考查的是學生選材情況、使用了哪些實驗方法，針對學生給予的答案，教師要以正面引導為主。待實驗結束以后引導他們分享實驗過程，分享過程也是在考查學生是否能夠在實驗結果中準確提煉出實驗結論，在此基礎上，教師給予評價，幫助學生了解自身不足，及時彌補，在不斷提升中強化探究能力。

結束語

生物學科中涉及很多實驗環節，要求學生在主動參與學習及親身經歷實驗操作過程中，發現問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、總結規律，進而掌握生物知識點，在探究中培養科學思維，逐漸形成積極的科學態度，發展為終身學習能力，促進實踐水平的提升。所以在高中生物教學中，實驗過程是非常重要的，教師應該緊跟新課標實施步伐，給予高度重視，在導入環節、課堂實驗環節以及評價過程積極采用新方法，打造實驗教學高效課堂，切實落實新課標。

參考文獻

[1]張菁菁.新課標下高中生物實驗教學的有效策略研究[J].數理化解題研究，2024（3）：120-122.

[2]成響元.新課標下高中生物實驗教學的有效策略研究[J].科學咨詢，2023（16）：197-199.

[3]原牡丹.基于新課標理念的高中生物實驗教學的有效策略研究[J].考試周刊，2022（50）：113-117.

[4]尤征亮.新課標下高中生物實驗教學的有效性研究[J].數理化解題研究，2022（24）：137-139.

[5]張顯祖.新課標背景下高中生物學實驗教學的有效性研究[J].基礎教育論壇，2022（5）：44-45.

[6]龔大祥.新課標下高中生物實驗教學的有效性探究[J].南北橋，2021（1）：140.