高中生物探究性实验教学的实践研究

张彩明

【摘要】随着新课改的不断推进，高中生物探究性实验教学成为新的发展方向，借助探究性实验教学能够培养学生观察能力、分析能力、动手能力，激发学生探究意识，增强生物学习效果。设计具有探究性的实验，能激发学生学习的主观能动性，促使学生在实验探究过程中学会学习、学会合作。文章从对日常实验中关于探究性实验教学的实践观察切入，探讨积极开展探究性实验教学的重要作用，并结合高中生物实验对探究性教学的途径进行了具体分析。

【关键词】高中生物；探究性实验教学；实践；现状；作用；策略

【中图分类号】G633.91【文献标志码】A【文章编号】1004—0463（2024）07—055—04

现代社会在不断发展，对人才需求和要求不断提高，这就要求高中生物教学要以学科核心素养为导向，提高学生生物学科能力。新课改下，教师应当重视生物实验教学，精心设计实验，有效发挥实验的教学作用，激发学生探究意识，锻炼其探究性思维，从而提高学生探究能力，实现理论知识与操作水平的全面提高。为此，本文对高中生物探究性实验教学进行研究，并提出了具体的实践途径。

一、高中生物探究性实验教学现状

1.學校教学条件有限。就高中生物探究性实验教学所需条件而言，基层学校生物实验室一般来说是很难达到的。具体来说，一方面是实验教具按照生均数量配备不足，另一方面是所需要的开展实验的器具品类不足，部分实验不能开展，这是直接的困境。这一困境的根本原因是，一些学校并未重视生物实验教学，以至于资金投入不多，导致教师将主要目光集中在学生对生物学知识的掌握，缺乏对学生能力的培养。此外，还有些学校的生物实验室配置不全，缺乏专业人员管理，导致实验室教学条件有限，严重影响了整体教学效果。由于一些生物实验无法开展，教师在教学过程中只能口述实验，严重影响了学生对生物实验知识的学习和理解[1]。

2.教学中存在诸多不足。在高中生物探究性实验教学中，需要教师发挥主导和引导作用，鼓励学生在生物实验中深入思考、探究，提高实验探究能力，注重引导学生将所学知识和能力应用到生活实践中。但从当前高中生物教学现状来看，仍存在“成绩论”思想，缺乏对学生科学探究能力的培养，部分教师对探究性实验教学不重视。此外，教师在开展高中生物探究性实验教学活动的过程中，由于自身能力有限，导致现有教学模式、方式方法、实验内容，无法吸引学生注意力，难以培养学生探究意识和探究能力。同时，教师选取的探究性内容，未能契合学生生活实际，导致学生理解困难，更谈不上对生物实验知识的掌握和运用。另外，还有一些教师为了快速完成教学任务，只按照大纲内容开展常规性的生物实验，缺乏探究性实验教学活动的设计和开展。

3.学生缺乏正确的学习态度。在高中生物探究性实验教学中，除了需要教师的组织和设计，更需要学生的积极参与和配合，只有师生共同参与，才能提高教学效果。可是从高中生的学习态度来看，缺乏对探究性学习的正确认知，认为生物实验仅仅是辅助自身学习的工具，并未正确认识到挖掘自身探究思维和能力的重要性[2]。尤其是受到以往只关注学习成绩的影响，多数学生在生物学习中更加注重考试成绩的提升，并不关心自身能力的锻炼和提升，所以，在生物探究性实验教学中，学生参与积极性较低，不会也不愿主动思考和探究，更缺乏提出质疑的精神和动力。

二、积极开展探究性实验教学的重要作用

1.激发学生的创新能力。在高中生物探究性实验教学中，教师可以结合实验内容，引导学生观察、分析，并鼓励其深入探究，促使学生提高自主探究意识和能力，并在实验过程中形成良好的科学态度。在探究性实验教学中，教师发挥指导者与组织者的角色，根据生物实验内容，为学生提供相关实验器材，鼓励学生自主探究，分析实验方法，观察实验现象，研究实验结果，使得学生通过自身努力探究生物实验的规律，自主习得生物学知识，并引导学生对生物实验结论进行分析，探究其他实验方法，有助于增强学生的自主创新能力。

2.增强学生学习的主观能动性。在生物实验教学中，教师采取探究性教学方法，创设具有探究性的学习空间，使得学生能够积极主动参与到探究性教学活动中，不仅体现了以学生的活动为主体的课堂教学模式，同时也有助于提高学生的学习效果，使得学生的主观能动性得到提升，进而自觉参与课堂教学活动。与此同时，在这种主观能动性作用下，学生学习生物的态度以及学习兴趣会得到有效提升[3]。为进一步提高学生学习的主动性，高中生物教师必须多鼓励学生，让其多动手参与实验，并在实验操作过程中认识、理解生物知识点，积极主动学习。

3.强化学生的团结合作意识与能力。与以往传统教学模式相比，开展探究性实验教学，有助于学生之间充分交流、相互探讨，在共同探究实验中获得更多生物知识，积累更多经验，与此同时，学生在实验操作过程中也可以增强团队合作意识，在互相合作中学习、探究生物知识，这也是学生未来步入社会所需的能力，只有学生学会团队合作，才能获得更多成功。在生物探究性实验教学中，采取团队合作的方式，能够促使学生感受到不同的教学氛围，同时也可以获得意想不到的教学效果，学生探究性思维相互碰撞，可以获得更多灵感，并且学生的实践操作能力也得到了锻炼，有助于提高学生的实验探究能力[4]。

三、高中生物探究性实验教学的实践策略

1.合理设置探究问题，激发学生学习兴趣。生物探究性实验教学若想有效发挥其探究性作用，最为关键的就是设置探究性实验问题，借助问题的启发和引导，促使探究性实验教学发挥效果，激发学生学习兴趣，进而为后续深入实验探究打好基础。在设置实验问题时，教师应当结合实验内容合理设置问题情境，促使学生能够从探究情境中获得启发，提出质疑，大胆发表自己的看法。此外，教师在生物实验教学中还要注意筛选问题，引导学生思考更多有探究价值的问题。有效借助问题发散学生思维，激发学生对生物实验的探究兴趣，进而积极主动地开展探究性实验。

比如，教师可以组织学生开展“酵母菌细胞的呼吸方式”实验，为激发学生学习兴趣，教师可以在课前让学生自主预习，按照自己的方式查找、搜索有关资料，由此提高学生的探究欲望，为课堂探究教学作铺垫。对于探究性问题的设置，教师应当分析学情后合理设置。学生对酵母菌的理解和认知存在很大差异，有些学生已经知晓在培养基中添加葡萄糖，可以使酵母菌产生酒精，但对于酒精的产生环境以及是否存在CO2不理解[5]。此外，有些学生探究得知，酵母菌处于有氧、无氧环境中，都可以产生CO2，但不确定两种情况下的CO2含量是否相同。基于此，生物教师可以结合学生情况，设置探究性问题，如“同学们，保持同一实验环境，控制变量有氧、无氧，探究下酵母菌产生的二氧化碳含量是否相同？或者自己动手操作，探究何种环境会产生酒精？”利用这些不同问题激发学生的探究意识。不仅如此，教师在组织探究性实验过程中，还可以鼓励学生自己作出假设，采用分组探究的方式，更好凸显学生的主体地位，使得学生在分组探究过程中，有效利用自身知识储备，大胆假设，自主探究生物实验，使得学生在合作中学习。

2.合理创设探究情境，营造探究学习氛围。创设探究性情境是开展探究性教学的基础，也是最为关键的环节，教师结合生物实验内容构建具有探究性的情境，可以使学生在情境中产生探究意识，提高学习欲望，有助于提高学生的学习效果。与此同时，在探究性实验过程中，良好的情境学習也可以更好凸显学生的主体地位，对激发学生科学思维、增强探究能力具有重要作用。对于探究情境的创设，教师要结合学生实际情况，综合学生实际生活经验，创设与学生贴近的生活探究情境，促使学生感受到日常生活与生物知识之间存在的紧密联系，从而激发学生对生物知识的学习兴趣，增强学生对生物实验内容的理解。

在具体实践中，如果教师选用的是“植物细胞的吸水和失水”来开展探究性实验，完全可以发挥基层学校学生贴近生活的优势，把能体现生物实验现象的一些内容作为探究性题材，可以更好地提高学生的探究欲望，激发学生的学习意识。例如，教师可以借助多媒体向学生展现不同地区人们腌咸菜的情境，人们将所腌制的菜放置在大缸中，同时加入大量的盐和水以及其他辅料。由此情境启发学生思考：“做糖醋蒜，除了用盐，还可以用白糖、醋、酱油吗？为什么？”构建植物细胞吸水和失水的探究性情境，以此激发学生探究欲望，并使学生在这一情境中思考生活实际中存在的生物知识，拉近与生物实验之间的距离，进而提高学生的探究能力。

除此之外，教师带领学生探究“细胞呼吸方式”时，可以引导学生思考，在日常体育锻炼中，当身体经过剧烈运动后出现的肌肉酸痛感，这与学生生活贴近，有助于学生更好理解、体会。在这一情境创设下，学生将产生非常强的探究欲望，教师可以借此引入生物实验，并向学生提出问题，让其思考“这一现象与细胞呼吸存在哪些联系？”同时，可以让学生扮演一个小小的侦探角色，探究一下“细胞怎么呼吸？产物是什么？是谁让肌肉酸痛的？”如此这一实验就完美完成。这样不仅实现了生物实验的生活化、情境化，同时也拉近了学生与生物实验之间的联系，有助于提高学生的探究能力。

3.创新教学模式，开展寓教于乐的实验探究活动。创新教学模式已经成为新课程改革背景下高中生物探究性实验教学的重要内容，只有不断创新教学模式，才能提高教师开展教学活动的有效性，增强学生对生物实验内容的理解和掌握，进而提高探究能力。在创新生物实验教学模式过程中，教师需要结合学生的兴趣、学习特点、理解能力等情况合理设计，确保教学模式符合学生的学习需求。同时，生物实验教学内容也要注重趣味性，能够激发学生的探究兴趣，使学生感受生物实验乐趣，真正意义上实现寓教于乐，使得学生在“学中玩，玩中学”，培养学生的实验探究能力。

比如，教师带领学生开展探究性实验，让学生观察洋葱表皮细胞的质壁分离，以及质壁分离复原过程，可以改变教材中蔗糖实验方法，创新实验设计，引导学生运用一定浓度的甘油、硝酸钾溶液开展实验，借此激发学生的探究兴趣，更好地开展实验教学活动。在具体实验实践中，教师应当先将实验要求、注意事项、操作流程告知学生，确保学生在实验探究中做到规范性、合理性，以此保证生物实验的有效性、科学性。同时，教师还要在实验过程中学会设置悬念，鼓励学生自主探索实验结果，深入思考、探究不同实验结果产生的原因，进而引导学生充分理解质壁分离自动复原的实验现象和原因。除此之外，为进一步增强学生的探究欲望，提高实验的趣味性，增强教学效果，教师可以拓展实验内容，创设生活情境，并让学生亲身实践、动手操作，增强学生的探究能力。

4.优化探究实验教学条件，提高实验教学水平。高中生物探究性实验教学的顺利开展，首要任务就是做好基础工作，优化实验教学环境，确保实验教学内容的有序开展。因此，学校要创造性地开展与生物探究性实验教学相关的工作，多方筹措，配备好实验所需的场所、器具等。在此基础上，学校还需要配置专业的实验室管理员，保证实验探究的安全性。不仅如此，生物教师要积极结合学校情况、学情等，创新、优化生物探究实验的教学条件，确保探究性实验科学有效，为学生探究性思维和能力的提升打好基础。

5.利用实验兴趣小组，开展探究性实验，服务课堂实验教学。高中生物探究性实验教学可以在实验兴趣小组内部展开，以点带面，辐射带动全体学生提升探究性实验能力。比如，在教学生长素发现的生物学史时，老师可预先引导实验兴趣小组开展模拟达尔文实验、温特实验、拜耳实验，然后在课堂上让学生展示实验设计的理念、实验过程、实验结果以及实验的得失等，全体学生可以在实验探究过程中体验到探究性实验的乐趣，激发学生探究实验的欲望。

总而言之，高中生物探究性实验教学过程中，要求教师必须明确探究性实验教学现状，正确认识到积极开展探究性实验教学的重要作用，而后在教学实践中，合理设置问题，激发学生学习兴趣，合理创设探究情境，营造探究学习氛围，创新教学模式，开展寓教于乐的实验探究活动，优化实验教学条件，提高实验教学水平，促使学生真正体验到探究性实验教学的乐趣，培养学生的生物学科素养。

参考文献

[1]葛启鑫.新课改背景下高中生物探究性实验教学的策略研究[J].天天爱科学（教学研究），2023（11）：63-65.

[2]朱乔.新课程背景下高中生物探究实验教学策略[J].高考，2023（26）：138-140.

[3]梁露苗，张敏，陈传红，等.高中生物探究性实验教学的问题及改进策略研究[J].教师，2023（09）：66-68.

[4]周霞.高中生物实验教学模式存在的问题及创新性探究[J].高考，2023（09）：139-141.

[5]周丽云.核心素养视域下高中生物探究性实验教学设计策略研究[J].教学管理与教育研究，2022（21）：92-94.

编辑：张昀