探索自然奥秘，点燃实验热情

李丽清

摘 要：随着课程改革的不断推进，高中生物教学迎来了新的机遇和挑战。实验作为高中生物的重要组成部分，对于优化课堂教学过程，提升学生生物综合素养来说，都有着十分积极的意义。因此，本文将从高中生物开展实验教学的意义、高中生物实验教学存在的问题及有效的教学策略这三个方面进行探究，旨在通过有效的教学策略，切实提高高中生物实验教学的有效性，使高中生物课堂焕发新的生机，进而促进学生生物能力的不断提升。

关键词：高中生物；实验教学；策略

生物是一门关于生命的科学，其对于培养学生的科学素养、探索生命奥秘和培养学生创新思维能力等方面都有着十分重要的意义。而在高中生物教学中，实验教学是不可或缺的一环，它能够帮助学生巩固理论知识，培养他们的动手实践能力，并激发学生对科学探索的兴趣。因此如何提高高中生物实验教学的有效性成了亟待教师解决的问题，本文将从多个方面探究有效的实验教学策略，旨在为高中生物教育提供更加丰富、有效的教学手段。相信通过我们共同的努力，能够激发学生对生物学习的热爱，培养他们的科学精神和创新能力，为他们未来的学习和职业发展打下坚实的基础。

一、高中生物开展实验教学的意义

（一）有助于唤醒学生的学习热情

俗话说兴趣是最好的老师，对于高中阶段的学生来说亦是如此，以兴趣为导向进行学习，能够使学生的学习积极性得到显著的提升，教师也将取得事半功倍的教学效果。所以在开展实验教学的过程中，教师可以以兴趣为导向，唤醒学生的学习热情，为今后的生物教学奠定良好的氛围基础。这是因为生物实验教学可以让学生身临其境地亲自参与到实验操作和观察实验现象之中，学生通过实际操作来感受生物学的原理和现象，这能够有效提高他们对生物学的兴趣和好奇心。并且在实验过程中，学生需要观察、记录、分析和解释实验结果，并通过思考和推理来建立对生物学知识的理解和应用能力，这能够激发学生的思维，培养他们的科学探索精神，深化学生对生物知识的理解与掌握。此外，在进行实验的过程中，通常还需要学生进行合作互助，通过合作进行实验，能够培养学生的团队协作精神和沟通能力，使他们具备一定的合作探究意识，并进一步调动学生的学习热情。

（二）有助于提升学生的实验探究素养

生物实验教学能够帮助学生熟悉并掌握实验仪器、设备的使用和实验操作的技巧。在学生进行实际操作的过程中，能够提高他们实验操作的准确性、规范性和安全性，并培养他们的实验技能和实际操作能力。此外，学生通过实验探究，还可以有效培养他们的科学思维，科学思维是实验探究素养的基础，对学生综合能力的提升具有十分重要的作用。这是因为在实验过程中学生需要进行现象观察、提出假设、设计实验方案、收集和分析数据等环节，在这个过程中，能够培养学生的逻辑思维及科学思维，并提高他们解决实际问题的能力。结合实验环节，培养学生的这些能力，能够促进他们实验探究素养的进一步提升，为教师后续的教学过程奠定坚实的素质基础，使得学生的生物综合素养得到更加有效的培养。

（三）有助于培养学生的创新思维

随着社会的飞速发展，传统的生物教學已经无法满足社会日益增长的实际需求，在这种背景下，社会更需要具备较强创新能力的人才，所以教师在实际教学的过程中，需要注重对学生创新能力的培养，提高他们自身的核心竞争力，为学生今后的发展提供更多的机会与可能。通过实验教学环节，教师可以培养学生的创新思维，这是因为实验过程为学生提供了一个自主探索的机会，教师通过鼓励他们提出问题、寻找答案并进行实验验证。在这一过程中，学生需要运用所学的知识尝试新的方法和思路，以解决教师提出的实验问题，这种自主探索的经历可以激发学生的探究积极性，并有效培养他们的创新思维，进而锻炼学生的独立思考能力和解决问题的能力，促进他们核心素养的显著提升。

二、高中生物实验教学的现状

（一）实验教学当中学生非常被动

在进行实验教学的过程中，教师有些实验教学设计的实验步骤过于固定，学生只需按照指定的步骤进行操作，导致他们缺乏一定的主动性和创造性。在这种情况下，学生只是机械地执行实验步骤，缺乏对实验设计的深入思考，不但不利于实验教学的高效展开，还会使学生对其产生一定的抵触心理。并且部分学生对实验的目的和意义理解得不够清晰，以至于他们无法明确自己的学习目标，这将使学生的课堂参与积极性大打折扣，实验教学无法取得预期的教学效果。此外由于实验时间比较有限，使得学生不得不在有限的时间内完成实验任务，在这一过程中学生将只注重时间效率，而忽略了实验步骤及实验过程的准确性，这不利于实验教学的高效展开。如此种种使得学生在进行实验的过程中，处于被动地位，究其原因在于教师的教学理念较为落后，没有意识到学生的主体地位及实验教学的重要性，才使得实验教学流于表面，教师无法取得预期的教学效果[1]。

（二）教学模式单一，教学效果较差

受传统教育理念的影响，多数高中生物教师在开展实验教学的过程中，忽略了对教学模式的革新，实验教学课堂较为枯燥，在这种情境下，教师不仅无法高效开展实验教学，还会使学生对生物学习产生一定的抵触心理。并且一些教师在引导学生进行实验的过程中，只是简单给出实验步骤和要求，缺乏与学生之间的互动和交流，这不仅无法使学生的实验过程得到有效的保障，甚至还会使学生得到错误的实验结果，会使学生的学习自信心受到一定的打击。此外，还有些实验内容过于简单和基础，缺乏探究性和挑战性，这种教学模式无法有效激发学生的思考，也与教师最初的教学理念相悖。

（三）实验教学资源不充足

受实验条件的影响，部分学校的实验室设备和器材有限，无法满足所有学生进行实验的需求，这导致生物实验的展开举步维艰。还有一些学校的实验设备和仪器较为落后，导致实验内容和方法相对单一、陈旧，无法满足学生对现代科学技术的认知需求。并且受应试教育的影响，生物实验教学的时间也被压缩甚至被教师忽略，在时间和资源的影响下，使得教师开展实验教学的过程更加艰难，无法取得高效的实验教学效果。

三、高中生物实验教学的有效策略

（一）激发学生实验积极性，强化学生学习主体地位

在实验教学当中，强调学生的主体地位是非常重要的。实验的具体过程是需要学生自主进行操作的，在这个过程中学生要调动已经掌握的生物知识和技能展开实验，在遇到问题的时候也需要独立进行思考和研究解决问题，最后结合实验的结果验证理论知识，形成更加深刻的理解。可见学生的主动性在实验教学中直接影响了学生的学习效果，影响实验教学的整体质量和效果。在强化学生主体地位的时候，首先教师要能够引发学生的学习兴趣，让学生乐于参与生物实验。因此教师可以利用学生的好奇心调动学生的积极性，并结合多媒体技术，以生动的教学手段为辅助，使高中生物课堂变得更加生动，进而有效提高学生的学习积极性，使学生全身心投入实验探究之中，在这个过程中进一步培养学生的自主探究能力。

例如：在对“观察植物细胞的质壁分离和复原”这个实验开展教学的过程中。首先，教师可以通过问题帮助学生复习所学过的内容，如“比较处在一定液体环境中的植物细胞与渗透装置，两者有哪些相似之处？”等，通过这些问题，使学生达到高效回顾的目的，并为接下来的实验探究环节奠定了坚实的知识基础。接着，教师可以为学生进行实验演示，比如教师课前做好实验准备“取萝卜的块根，分别用打孔器在相近部位打出两个圆柱体块A和B，并将A放置在蒸馏水中，将B放置在浓盐水中静止1个小时”。并让学生猜想处理过后的圆柱体是否和原来的萝卜块根上的空相适宜，在学生思考结束后，教师为学生展示实物，让学生进行观察。在这个过程中，教师通过创设情境，让学生更加直观感受到“植物细胞也可吸水和失水”，同时还能有效激发学生的学习兴趣，引发学生进一步学习探究的欲望。通过这一个环节，学生会自然而然地提出疑问，如“植物细胞通过什么样的方式吸水和失水呢？”围绕这一问题，教师带领学生进行具体分析与实验探究。教师在带领学生进行具体的实验之前，需要帮助学生厘清实验步骤，规范实验操作，使学生接下来的实验观察过程可以更加高效，同时教师还可以结合问题帮助学生规范实验器材的选择，如“为什么要选取紫色洋葱表皮作为实验材料，而不选择白色洋葱呢？”这些问题能够进一步引发学生的思考，使学生带着问题进行实验，这将使学生的实验过程更加高效。

（二）关注学生学科素养，优化实验教学活动组织

实验教学活动的组织和实施对于教学效果有着非常重要的影响，在核心素养视域下教师应该从学生综合能力的角度出发开展教学，有效提升实验教学的效果。传统实验教学中教师更加关注学生的理论知识掌握，实验教学也更多是以实验的形式呈现理论知识，加深学生的知识理解和掌握。为了更好地发展学生核心素养，教师就要扭转这一教学理念，从学生的实际能力出发，开展针对性的教学活动。在实验过程中，注重培养学生的科学核心素养，使学生在夯实自身知识基础的过程中，又能够提高自身的综合素养，这将使教师的教学过程更加顺利，对学生的培养和锻炼也将更加高效。并且提高学生的学科素养，将使学生在后续生物课堂的学习中更加顺利，还能够培养学生具备一定的生物意识，锻炼他们将所学内容应用到实际生活中的能力[2]。

例如：在对“绿叶中色素的提取和分离”这个实验开展教学的过程中。首先，教师可以通过简单的问题进行引入，并吸引学生的课堂注意力，如“大家知不知道光合作用有关的色素在哪？”学生答出“叶绿体”后，教师可以利用课件为学生展示已经分离好的色素层，使学生初步了解叶绿体的结构。接着，教师可以对学生提出问题，引导他们进行思考，进而掌握实验的原理和目的，如“为什么用无水乙醇提取叶绿素中色素呢？”通过引发学生的思考，可以使学生对实验的理解更加深入，并且对实验步骤的掌握也将更加牢固。在此基础之上，教师可以让学生以小组为单位，并引导学生在组内进行积极的讨论和探究，促进他们思维的交流和碰撞，进而有效培养学生的科学素养，使实验过程的展开更加行之有效。

（三）善于运用信息技术，细化生物实验教学过程

为了更好地发展学生核心素养，教师应该细化生物实验的教学过程，无论是知识的实际运用还是学生动手操作能力往往都体现在具体的细节当中。随着科技的飞速发展，信息技术在高中课堂上的应用也愈发普遍，所以教师可以结合信息技术的特点，将生物实验细节以更加直观的形式呈现给学生。通过这种方式，能够有效调动学生的学习积极性，并且信息技术的应用还能够有效优化课堂的时间效率，使教师能够将更多的注意力投入对学生个性化的培养和指导中，这将使得生物教学更加科学高效，对学生的培养也将更加全面[3]。

例如：在对“观察叶绿体和细胞质流动”这个实验开展教学的过程中。首先，教师可以利用3D交互课件，引导学生尝试制作“真核细胞的三维结构模型”，以结合信息技术的方式深化学生对所学内容的认知，达到复习巩固的目的，使学生可以更加高效回顾“细胞器结构、功能及分工”的相关知识，为接下来的实验操作奠定坚实的知识基础。并且采用这种形式，还能够激发学生的学习兴趣，使学生更愿意参与到动手操作之中。接着，教师可以引导学生用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动，此时教师可以引导学生利用课前准备好的实验材料，如：“黑藻、芦荟、绿萝、洋葱鳞片叶”等，并为学生讲解实验原理、目的和实验步骤以及相关的注意事项，如实验原理为“叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布”。这能够使学生进行实验的过程更加顺利，同时教师需要实时巡视课堂，对学生的实验操作进行指导，帮助学生进行及时查漏补缺，在此之前，教师还可以通过信息技术的形式，为学生播放实验演示视频，帮助学生将思考的内容具象化，这也将使学生进行实验的过程更加顺利。在学生完成实验之后，教师可以向学生提出问题，引发学生对实验现象的思考和总结，如“在高倍显微镜下能否观察到叶绿体的基粒？”学生通过思考和实验过程可以得出结论，如“不能，基粒是叶绿体内部的结构，太小了，要借助电子显微镜才能观察到”。此外教师还可以通过问题引导学生叙述自己的实验现象，如“黑藻叶肉细胞中的叶绿体形态是怎样的？”结合这一问题，教师可以使学生对实验过程的总结和观察更加完善。此外，教师可以为学生播放视频“黑藻叶肉细胞的细胞质流动”，带领学生探究“环境因素影响黑藻叶肉细胞的细胞质流动”实验，视频的播放能够使学生对所学内容的认识更加立体，也便于学生在后续的实验中能够更加顺利。

结束语

综上所述，有效的实验教学策略能够培养学生的实践能力和综合思维，进而提高他们的学习效果，激发他们对生命科学的兴趣和热爱。这将使高中生物课堂教学取得事半功倍的教学效果，同时还能够促进学生全面而高效的提升和發展。但是就教学现状来看，多数高中生物教师在开展实验教学的过程中，仍存在诸多不足之处，这就需要教师以学生的实际需求为出发点，在不断的探索中探究出最切合学生实际的教学策略，并辅以生动的教学手段，使高中生物课堂教学效率不断提升，调动学生实验探究的积极性，发挥其对生物课堂真正的促进作用，进而提高学生的生物综合素养。

参考文献

[1]丁卫东.核心素养下高中生物实验教学思考[C]//中国陶行知研究会.2023年第九届中国陶行知研究座谈会论文集.靖江市第一高级中学，2023：3.

[2]陈照月，邓源喜，盛庆超，等.高中生物实验教学中培养核心素养的途径与策略分析[J].内江科技，2023，44（11）：67-69.

[3]汤禹平.STEM教育理念在高中生物实验教学中的应用策略[J].数理化解题研究，2023（33）：142-144.