浅谈微课在高中生物实验教学中的应用董永红1 周 丽2

摘要：《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》明确要求生物学课程培养学生的核心素养，使学生在学习过程中逐步发展科学思维，发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。实验是培养学生科学素养的重要途径，是高中生物教学的重要方式，同时也是高考命题的主要载体。微课作为现代教育理念下一种高效便捷的教学模式，其在高中生物实验教学中具有重要的应用价值。本文以微课概述为切入口，针对高中实验教学现状，重点分析了微课在实验教学中的应用优势，并深入探讨了微课在生物实验教学中的应用策略。

关键词：高中生物" 实验教学现状" 微课" 优势分析

自然科学的发展离不开实践和探究，生物学是自然科学的一个门类，实验是该学科学习的重要内容和基本方法。从高中生生物学习整体情况来看，学生生物学习兴趣差异较大，对各类生物知识的理解认知能力各不相同。传统生物实验教学过程中，教师主要为学生提供相应的实验器材并根据课本中的知识内容，引导学生完成实验步骤。很多教师将记忆实验流程和实验现象作为实验教学的重点，忽视了实验教学培养学生创造思维和观察能力的核心价值。传统教学模式下学生在活动中很难发挥主观能动性，学生的主体地位并不明显，教师对课堂的操控性相对较强。现代教学理念下，教师要充分调动学生的学习热情，发挥学生的主体作用，在提升积极性的基础上培养学生的探究学习能力。此外，高中生物实验教学对教学效率的要求相对较高，不仅要利用有限的课堂时间加深学生对各类实验现象、实验原理、实验流程、实验结论的认知，而且要科学利用课下时间，通过预习、复习来进一步提升课堂教学质量。微课是一种整合各类现代教学技术的数字化教学资源，其具有形式灵活性高、素材针对性强、内容凝练度高等多方面优势，深入分析微课基本情况并加强微课应用，有助于提升生物实验教学整体质量。

一、微课概述

微课的教学内容，一般为某一个知识点或一节课内容的某一方面，它不强调教学环节的完整性，但整体上仍应该包括引入课题内容、讲授和总结三个步骤。微课的核心是内容时长相对较短、内容精炼度相对较高的教学视频或者是形象直观有趣的动画视频，不同于以往多媒体教学课件，微课更具自主学习和一对一学习特点。学生通过精炼的教学视频来学习、预习或复习相关知识，过程中学生需要基于自身认知来理解和掌握所讲内容，而且每位学生都可以通过各自的移动设备结合自身学习需求来合理利用微课资源。从微课的主要特征上看，其主要以视频形式出现，既包括教师讲解，也有相应的动画模拟和思维梳理等内容，视频中覆盖的教学内容相对较少，以突出展示核心内容、重难点内容和比较抽象的内容为主。一般来讲微课视频不宜过长，通常控制在5～10分钟。视频内容要有典型性和代表性，既要让学生在观看视频后能突破本节课的教学重点和学习难点，同时也要开拓学生的探究思路，提升学习能力和思维品质。微课以多媒体教学形式，利用现代化教学手段形象直观地展示知识点，激发学生的学习兴趣，而且学生在利用微课资源进行学习时，有着更多的选择，这些都与高中生物实验教学需求相契合。

二、新课程下高中生物实验教学现状

生物实验教学是生物教学的重要组成部分，从2021年秋季开始到现在，河南省普通高中新课程已全面施行。新教材对实验教学的要求更高。新课程标准倡导探究性学习——促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力。但在县域高中，尤其是农村高中，实验教学开展仍然存在很多挑战，主要表现在以下三个方面。

（一）因教学时间紧张，没时间让学生到实验室做分组实验

高一上学期要完成必修1，下学期完成必修2的学习，高二上学期完成选择性必修1和2的学习，下学期完成选择性必修3的学习，高三进入全面复习备考。教学任务重，教学时间显得紧张，所以实际教学过程中，生物分组实验做得很少，教师做演示实验的次数有限。实验教学基本都是教师讲实验总结实验，学生死记硬背实验原理、实验步骤、实验结论，然后大量刷题，缺少实验体验和动手操作。

（二）教师在思想上对新课程的要求和理念认识不到位

教师认为教学目标就是让学生考上好的大学，至于合作探究能力、动手操作能力培养那是以后的事。于是教师往往以讲代做，学生机械记忆实验原理、步骤、结论，学生学得苦，教师教得累。因此，教师还停留在传统教学观念的条条框框中，一时很难转变理念。

（三）实验室硬件设施不足

很多学校包括省级示范性高中在内，生物实验室器材、药品配置远远不够。比如显微镜损坏较多，目镜物镜遗失不全；用于微生物实验的接种环、涂布器、恒温箱、离心机、灭菌锅等数量较少；实验教师配备不齐，开展实验课的积极性不高等都影响实验教学的实施。

基于上述教学现状，微课在高中生物实验教学中发挥其独特优势，非常适合当下的教学实际，尤其是县域高中。

三、微课应用于高中生物实验教学的优势

（一）时长短，有利于课堂教学的灵活设计

微课一般来说时长比较短，10分钟以内，既有利于学生在注意力集中的情况下接受所授内容，又符合学生的认知规律。高中生物实验教学要求教师具有一定的教学资源把控能力。常规多媒体教学模式下，相应的多媒体课件贯穿课堂始终，不仅学生的思维容易被局限在课件之内，而且教师的教学思路也受到限制。微课作为一种新型视频教学资源，其时长相对较短，微课视频普遍在5分钟左右，最长也不超过10分钟，应用微课开展高中生物实验教学有利于提升课堂教学的灵活性，教师既可充分发挥相关教学资源的优势，同时也可根据学生的学情反馈，更具针对性地开展教学工作。举例来讲，不同学生在观看视频后其对于相关实验的认知、掌握程度各不相同，而微课视频的时长相对较短，占用整节课的课堂时间相对较少，教师在安排学生观看微课视频后，可以根据学生的反馈情况进一步设计和落实针对性的教学工作，这样教师课堂设计与学生学习需求之间的契合度更高，教学内容与教学目标之间的契合度也更高。

（二）内容精，能够浓缩呈现教学精华部分

相较于篇幅较长、内容较多的其他类型教学资源而言，微课覆盖的知识内容相对较少，包含的资源量也相对有限，微课视频不以面面俱到为目的，其更趋向于发挥点拨重点、难点和引导的作用，从这一方面来看，微课视频的内容更为精炼。虽然时长较短、内容较少，但其包含的内容均为关键知识点或主要知识点，不仅能够为学生后续的实践操作奠定理论基础，而且也能通过视频进行直观指导的形式，帮助学生了解后续实验操作的要领。用更少的时间为学生展示更多的重点内容，最大限度提升学生的学习效率，这是微课的关键优势。从当前微课在高中生物实验教学中的实际应用情况来看，教师发布微课资源后，仍有较为充裕的时间开展常规实验教学工作，学生在学习微课相关知识要点后，其后续学习要求和学习效率明显提升，这也说明微课具有低时间投入高效率回报的优势。

（三）用途广，具备课上课下双重教学价值

课前预习、课中学习、课后复习，这是学生在各学科学习过程中的基本学习步骤。课前预习提升了学生对将要学习知识的认知程度，这为后续课堂学习奠定了良好的知识基础。课中学习是学生接受和掌握新知识的核心环节，也是知识生成的主阵地，这一过程中，学生对相关学习内容有了较为完整的认识。课后复习是加深既有知识记忆深度、提升学生知识实践应用能力的重要学习环节，学生通过复习各个知识点，以及巩固练习夯实课堂所学内容，并最终实现相应的学习目标。其他类型的教学资源普遍存在内容容量相对较大、学习耗时相对较长的问题，这类教学资源适合应用于课堂教学之中，但其在预习和复习过程中很难发挥自身优势。微课内容浓缩度相对较高、学生自主选择性相对较强，这样的教学资源与学生预习和复习需求更为匹配，因此微课在高中生物实验教学中的用途非常广泛，不同类型的微课资源可以分别应用于不同学习环节。

四、微课在高中生物实验教学中的应用策略

（一）根据学情科学设计微课视频

高中生物教师在设计实验教学微课视频时，要充分关注本班学情，确保应用于不同学习环节中的微课视频符合不同层次学生的学习需求，应根据实验内容和实验重难点来科学设计微课视频。其中既要有教师个人的实际讲解，同时也要包含一些优秀的演示视频。学生本身比较熟悉本班生物教师的教学风格和教学特点，在实验所涉及的基础知识部分，由本班生物教师进行视频讲解，有助于学生理解和掌握此部分知识。而整合优秀的实验演示视频则能够让生物学习水平不同的学生在充分进行自我选择的基础上，达成与自身水平相契合的学习目标。教师要结合本班生物成绩科学设计微课视频，如班级整体生物成绩相对较好则可增加实验演示和观察引导方面的微课视频占比。相反，如果班级整体生物成绩相对一般，则要适当增加教师基础部分讲解的微课视频占比。根据学情进行微课设计有助于提升微课应用的合理性。

（二）利用微课提升学生预习效果

在高中生物实验教学过程中，根据实验内容妥善安排学生在实验前进行相应的预习，对提升整体教学质量具有重要意义。微课本身具备时长较短、内容凝练度相对较高的优势，这符合学生实验操作前的预习需求。以观察细胞质流动这一实验教学为例，教师要在充分掌握实验基本教学内容的前提下，安排学生通过微课视频进行预习。预习的重点在于让学生明确本实验的实验原理以及具体实验步骤，通过教师视频讲解的形式，让学生知晓本实验是通过叶绿体运动来体现细胞质的流动状态。另外要让学生复习显微镜的使用方法和使用注意事项。最后在以预习为目的的微课视频中还要简单介绍实验步骤以及各步骤的基本注意事项，包括实验材料的选取、制片过程中如何获得更多叶绿体以及观察过程中如何加快细胞质流动等，这些内容不宜深奥，简单介绍即可。学生通过微课视频进行生物实验预习的目的，在于加深实验原理认知以及简单了解实验步骤。

（三）借助微课优势改善课堂氛围

微课本身是一种多媒体数字化教学资源，相较于常规板书教学，这类教学资源在改善课堂氛围、提高学生学习兴趣方面具有重要作用。在进行生物实验教学时，利用微课资源提高学生对此部分内容的兴趣，要求教师充分发挥微课的优势，以更能吸引学生注意力的视频形式来落实实验重点和难点。以观察二氧化硫对植物的影响实验为例，学生需要通过实验，了解二氧化硫对植物的损害情况，包括浓度与损害程度的关系、不同部位和不同叶片受损顺序以及受损症状。在微课视频中，教师可以借助拟人化手法进行演示，研究叶片受损顺序时给成熟叶、老叶以及幼叶设置不同的拟人形象，而在研究植物受损顺序时则给叶片、叶柄以及植株设置不同的拟人形象，同时为不同部位配音，形象地表达不同部位接触二氧化硫后的受损先后顺序和受损情况。与常规教学手段展示实验结果相比，这种将植物拟人化表现的视频形式，能够很好地活跃课堂氛围，同时加深学生的形象记忆。

（四）以微课为核心转变教学模式

传统高中生物实验教学中，教师普遍采取先讲后操作或边讲边操作的教学形式，学生在各部分学习实践过程中缺乏独立思考，填鸭式教学的特点较为明显。以微课为核心转变教学模式，关键在于激发学生的主观能动性，促使学生在实验操作过程中进行探究思考。以观察植物细胞质壁分离与复原实验为例，教师设置两个部分的微课视频，视频一为5～8分钟的基础实验讲解视频，视频二为10分钟左右的互动式视频。学生先观看视频一，学习和了解实验目的、实验步骤和操作注意事项，而后在小组实验的过程中同步观看视频二，并根据实际实验情况进行互动。以某组为例，其在观察质壁分离与复原的过程中同时通过视频来观察，此节视频末尾要求学生根据实验实情做出选择并继续观看视频：A为已观察到质壁分离与复原；B为只观察到质壁分离并未观察到复原；C为未观察到质壁分离。本组学生只观察到质壁分离未观察到复原因而选B继续学习，而视频也根据学生选择播放下一节内容，视频采取引导教学的形式，让学生思考细胞在怎样的状态下才能完成质壁分离和复原，同时将学生的关注点引向溶液浓度和分离时间。在这样的互动视频教学下，学生明确了质壁分离未能复原的原因是细胞已经死亡，而且根据视频引导，学生在重新回顾实验过程后，明确了细胞死亡的原因是蔗糖溶液浓度过高。

（五）通过微课课件引入思维导图

思维导图既能够帮助学生厘清实验步骤，对探究过程进行剥笋式探究，同时也能加深学生对不同知识点之间的逻辑关系认知。微课教学以多媒体视频形式呈现相应的教学内容，且以动态视频的形式逐步形成思维导图，能够加深学生对实验步骤和实验探究内容的认知，因此可以将思维导图形成过程整合于微课视频中，帮助学生厘清本次实验的知识脉络，同时提高学生对实验操作的掌握程度。在思维导图形成的过程中，注意辅以教师讲解，让学生了解每层结构内的知识重点和相对应的实验注意事项，降低学生的知识理解和记忆难度。

（六）利用微课提升学生复习效果

学生在进行实验操作的过程中，教师要注意观察各组学生的具体操作情况，以及实验的成败，在充分了解学生实验操作情况的基础上，设计用于复习的微课视频，注意学生普遍出现的错误并增加此部分知识讲解的时长占比。以比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率实验为例，教师根据随堂知识检测，发现本班级同学多数未注意用不同试管滴加不同溶液这一问题，而这也是导致学生无法通过实验现象来对比过氧化氢酶和Fe3+催化效率的主要原因。根据这一情况，教师在设计复习课微课视频时，在实验步骤演示过程中，重点强调需要使用不同试管滴加不同催化剂，同时分析用同一试管滴加可能对实验结果产生的影响。通过观看微课视频，学生能够在复习过程中找到自身不足并加深此部分的记忆深度。

结语

微课是当前高中生物实验教学中一种常用的教学资源，采用微课教学模式，能够有效提升高中生物实验教学的效率和质量。本文针对微课教学的具体应用策略进行了详细分析，希望相关内容能够有助于提升高中生物实验教学整体水平。

参考文献：

[1]单志琼，肖件文，尹光，等.基于生物学学科核心素养的校本课程开发与实践——高中微生物学创意实验开发[J].中学生物教学，2022（15）：1113.

[2]伍海兰.微课在高中生物实验教学中的实践探究[J].考试周刊，2022（4）：123126.

[3]杜丽霞.运用微课辅助高中生物教学的策略探究[J].课堂内外·初中教研，2022（2）：111112.

[4]刘春丽.浅谈信息技术应用于高中生物教学的点滴体会[J].吉林教育，2020（Z2）：96.

[5]夏宣红.新课改背景下微课在高中生物课堂教学中运用分析[J].数理化解题研究，2022（6）：137139.

[6]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：人民教育出版社，2020.

责任编辑：唐丹丹