论高中生物教学中如何优化实验教学方式

张积厚

摘 要：实验是高中生物教学中必不可少的内容，是学生锻炼实践能力以及内化理论知识的重要方式之一。生物实验课堂教学不仅能让学生直观地理解知识，还能培养学生的探究能力。因此，高中生物教师应重视实验为生物教学发展带来的重要作用。文章分析了高中生物实验教学的重要性，并从明确实验教学目的、创设实验教学情境、规范实验基本程序、联系生活实际问题和借助信息技术教学五个方面探讨优化高中生物实验教学的有效策略，期望对广大高中生物教师开展教学活动有所帮助。

关键词：高中生物;实验教学;优化教学;教学方式;探究

高中生物是一门带领学生研究生命起源、进化以及学习遗传变异等知识的富有探究性的课程。通过对高中生物知识进行学习，学生不仅可以了解到生物的基本特征、结构与物质的组成，还能通过实验逐步由理论知识向全面掌握理论与技能的方向发展。因此，实验教学在高中生物学科教学中占据十分重要的地位。教师要不断优化教学方式，转变教学策略，保证理论课堂与实验课堂教学的有效性，促使学生能够在拥有扎实的理论知识的同时，具有观察、探究的实践能力。为有效提高学生的生物核心素养，教师应站在学生的角度优化实验教学，使每个学生都能在实验中发挥自身的优势，从而有效提高学生的科学探究能力。

一、高中生物实验教学的重要性

（一）激发学生学习生物的兴趣

在教学过程中，如果学生学习的途径只局限在教材与教师讲课之间，就很容易导致教学效率低下。实验课是一种研究、操作型课堂，不仅能让学生在学习的过程中加深对理论知识的印象，还能让学生对生物知识的学习产生浓厚的兴趣。兴趣能够减轻学生学习的压力，使学生始终保持高涨的学习热情，进而获得良好的教学效果。

（二）提高学生的实践操作能力

任何一门学科的教學都不应局限于理论知识的教学。教师除了要注重学生的学习态度、学习意识以及学习效果，还应注重培养学生的实践能力。在操作生物实验的过程中，教师不仅可以帮助学生熟悉实验规则，还能够在培养学生学习意识的基础上提高学生的实践操作能力。生物学科的教学不仅是对学生进行文化课程的教育，也是对学生进行实践能力的教育。因此，在高中生物的教学中，教师要充分培养学生发现问题、分析问题和解决问题的实践操作能力[1]。

（三）锻炼学生的逻辑思维能力

《全日制普通高级中学生物教学大纲》提出，高中生物教学的目的是使学生初步掌握生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学基本操作能力。可见教学大纲对学生生物知识学习以及实践能力培养的重视。为了锻炼学生的逻辑思维能力，生物教师应严格按照大纲的教学要求，指导学生进行实验操作，促进学生生物核心素养的全面发展。

（四）培养学生的科学研究态度

培养未来的研究型人才是生物实验教学的目的之一，因此，在教学过程中培养学生的科研态度和科学处理事件的能力是非常重要的。高中生物实验教学有利于引导学生养成严谨的学习态度和科学意识，能够促使学生在未来的学习或探究活动中尊重事实，坚持科学的态度，养成求实、探索、创新、协作的科学精神。

（五）提高学生对知识的理解能力

在开展生物实验教学的过程中，教师要将知识点渗透进实验中，使抽象复杂的知识点直观地呈现在学生面前，在实验的帮助下降低生物知识的抽象性，从而提高学生对知识的理解能力。此外，教师还要深入研究实验教学的意义，并根据教学内容设计出相应的实验，让学生在实验中理解知识，应用知识。

二、优化高中生物实验教学的策略分析

（一）明确实验教学的目的，提高学生的实验认知

高中生物教师要在开展实验教学之前明确实验教学的目的，熟知学生在实验的过程中需要掌握的知识点以及需要学生探究的实验任务。如果在整个实验过程中学生不清楚实验步骤，不明确实验目的，这种就是无效的实验教学。因此，在生物实验教学设计中，生物教师要明确学生的实验目标，提高学生的实验认知，使学生在有效的实验过程中获取知识，发展能力。

例如，在“细胞的基本结构”相关内容的教学中，教师要明确该章节的教学目标是让学生能够对细胞中的各个结构进行识别，并熟练掌握细胞结构的基本分布、特征以及功能。该章节有三个实验，分别是体验制备细胞膜的方法、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体、试制作真核细胞的三维结构模型。为了使学生能够对细胞的基本结构有一个明确的认识，教师需要开展实验课，帮助学生在实验的过程中加深对理论知识的理解。因此，生物教师必须在实验课开始之前就明确相关实验的目的，帮助学生提高对实验的认知。以“体验制备细胞膜的方法”这个实验为例，教师需要先明确该实验的目的和要求是：1.体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法和过程;2.熟悉并掌握显微镜的使用方法。在教学时，教师可以将实验的目的告知学生，并通过生物实验帮助学生巩固生物知识，使学生对细胞的基本结构与功能进行系统的学习。在实验结束后，教师还可以让学生对实验的结果进行讨论，并简述细胞的基本结构。学生对生物课程的认知决定了他们学习的广度和深度，为了提高学生的基本认知能力，教师必须改变传统、单调的教学模式，将静态的教学过程转变为动态的教学过程，引导学生从不同的角度理解生物基础知识。通过生物实验课，学生的生物视野能够得到充分拓展，有利于学生利用所学的知识对生活中的某些现象进行解释，有效提升个人的生物认知。

（二）创设实验教学情境，激发学生的实验兴趣

高中生物学科的知识具有一定的抽象性，导致部分学生在学习的过程中存在困难，从而影响他们对生物学科的学习兴趣与效果。因此，教师要关注学生对生物知识的学习态度。在教学时，教师可以为学生创设相应的实验教学情境，激发学生对生物知识的学习兴趣。教师要根据教材的不同内容从不同的角度设计实验方案，调动学生的学习兴趣，鼓励学生认真观察、积极探索，让学生积极参与实验，为提高课堂效率打下良好的基础[2]。

例如，在“质壁分离和复原”的实验教学中，教师就可以为学生创设一个特定的情境，使学生在实验的过程中能够身临其境地感受科学家做实验时展现出的科学思维与科学探究精神。比如，教师可以创造性地为学生增加实验的示范性教学环节，并借助多媒体设备为学生制作与“细胞的质壁分离和复原”相关的PPT，将极具真实性的实验操作画面展示在学生面前，让学生对实验的材料、步骤以及结论进行近距离的观察，从而让学生对该实验的整个过程有一定的了解。当然，为了检验学生是否已经熟练掌握“质壁分离和复原”的相关知识，教师可以为学生准备清水、紫色的洋葱以及蔗糖溶液等实验材料，在具体的实验中考查学生对知识的掌握情况。此外，教师还可以让学生自主动手操作进行实验，让学生对细胞出现质壁分离与复原的条件进行讨论与总结，从而加深对这部分知识的印象。在情境化的教学中，教师能够充分调动学生学习的兴趣和积极性，激发学生的求知欲与探索欲，从而使学生在轻松、愉悦的实验课堂中，提高自身对知识的接受能力，从被动学习转变为主动学习。因此，高中生物教师要重视实验教学的方式，让学生在特定的教学情境中提高思考、探究和实践的能力。

（三）规范实验的基本程序，训练学生的探究能力

在高中生物实验教学中，教师需要通过规范实验基本程序的方式来对学生的探究能力进行科学的训练，使学生更规范地操作实验。规范实验基本程序对学生规范实验、安全实验具有重要的意义，对培养学生的探究能力也具有十分重要的作用。在教学时，教师需要引导学生理解探究性实验的基本程序，让学生更加规范地学习正确的实验步骤，了解实验程序，并规范地按照步骤进行实验，使教与学的效果更加显著。

以“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”的实验为例，教师可以先引导学生提出问题并建立假设，然后根据提出的问题进行实验設计，并使用已有的知识或技能在实验的过程中解决问题，这一过程包括选择正确的实验材料用具以及明确实验步骤，最后让学生根据实验的结果对问题进行总结。比如，在制作临时装片的过程中，教师可以先向学生提出“为什么需要用干净的纱布把载玻片与盖玻片擦干净？为什么要用镊子从洋葱鳞片叶的内表面撕取薄膜？”等问题，再引导学生对问题进行讨论，然后按照步骤进行实验，在实验中思考并得出结论。又如，在“叶绿体当中色素的提取和分离”这一实验的教学中，教师要让学生通过规范的实验程序进行实验操作。教师可以引导学生根据分离原理设计实验方案，然后在不同的方案中选出最合适的进行实践。当然，如果没有学生想出合适的方案，教师就需要通过引导的方式将步骤罗列出来，然后让学生来完成实验并总结实验是否成功。学生按照规范的实验步骤一步步进行实验，能够提高学生实验操作的成功率，让学生在准确的实验结果中观察现象，进而了解事物的本质，达到有效提高实验教学效率的目的。

（四）联系生活实际问题，培养学生的实践能力

在高中生物教学中，教师应高度关注教学内容是否与学生的日常生活有关联。设计与学生日常生活有关的教学活动能够让学生在生物课堂中更好地学习知识，并将学到的知识应用到实际生活中。这不仅能够拓展学生自主学习并探索生物知识的时间与空间，还能够充分体现学习理论知识的现实价值，为培养并提高学生的生活实践能力奠定坚实的基础。

例如，在“影响酶活性的条件”这一实验的教学中，教师就可以将生活中存在的实际问题与该实验进行联系，使学生在日常生活中遇到类似问题时，能够运用所学知识进行解决。

酶是蛋白质，因此，教师在具体的实验教学中可以让学生将实验与“蛋白质的结构和性质”这一知识内容联系起来。比如，教师可以从生活实际出发为学生设计课堂提问：“同学们，你们是否在生活中见过加酶的洗衣粉？为什么这种加酶的洗衣粉要规定适用范围呢？你们知道人类唾液、胃液、小肠液的pH值吗？为什么人体不同部位的pH值会有差异呢？假设胃蛋白酶进入小肠，那它们还会发挥消化的作用吗？”这些与生活实际相关的问题能够激发学生的求知欲，提高学生对生物实验的好奇心以及对生物知识学习的兴趣，进而在实验课堂的学习中，提高对知识的运用能力。生物与我们的现实生活息息相关，生物教师应鼓励学生观察生活，并在教学过程中结合生活实际，有效提高实验教学的趣味性，拉近学生与生物知识之间的距离。

（五）借助信息技术教学，培养学生的抽象思维

将信息技术与课堂教学相结合，是当前教育的主要发展趋势。信息技术能够给教师带来更加丰富的教学资源，其在创新教学模式方面也发挥着重要的作用。在高中生物课堂中，很多实验因为很复杂，学生难以操作，在学习时就会受到影响，导致学习效率降低。而信息技术能够将这些复杂的实验呈现在学生面前，让学生进行相应的反思和探究，锻炼学生的抽象思维。

例如，在教学“细胞工程”这部分内容时，因为细胞工程这一实验是非常复杂且高端的实验，学生想要实际接触是非常困难的，也是不现实的，所以都是通过课本上的文字来理解。而借助信息技术，就可以将细胞工程相关的实验过程和大致流程以视频的方式呈现在学生面前，让抽象的知识点变得更加具体，提高学生对知识的理解能力。以“克隆技术”的知识教学为例，教师可以通过信息技术将克隆技术的原理呈现出来，这些让教师的教学变得更加灵活，学生在学习时也会更加轻松，从而促进学生学习效率的提升。

结语

有效开展高中生物实验教学需要教师的高度重视，教师要通过不断更新教学观念、创新教学方式等对生物实验教学进行优化。在具体的教学过程中，每一位生物教师都应该正视生物实验教学中存在的问题，并积极优化实验教学，提高学生探索和理解生物知识的能力，达到高效教学的目的。

[参考文献]

于建波.优化高中生物实验教学方法的探析[J].现代交际，2016（15）：201.

谢素华.探究高中生物实验教学中教学方法的优化[J].当代旅游：下旬刊，2019（9）：164.