高中生物实验教学的创新策略与实践探索

摘 要：实验教学创新策略的运用，符合高中生物教学要求，有利于构建高质量生物课堂。因此，该项教学工作应当引起高中生物教师的重视。本文分析了当前高中生物实验教学中的不足，简要阐述了教学原则，重点针对教学策略的具体运用进行了探讨。

关键词：高中生物；实验教学；创新

高中生物实验教学创新，要求高中教师主动改革传统教育模式，调整教育思维，在创新中优化生物实验教学，使整体教学成果更加突出。对此，在生物实验教学实践中，高中生物教师要主动创新，大胆创新，以创新为动力，促进整个生物实验教学工作高效开展[1]。

一、高中生物实验教学现状

为了了解高中生物实验教学情况，随机选择了350名学生及35名高中生物教师进行了访谈，在访谈中向学生提出问题：“您对当前生物教师采用的实验方法是否满意？”181名学生做出了否定回答，占比51.7%。向生物教师提出：“是否会在实验教学中长期采用单一化的方法？”22名教师做出了肯定回答，占比62.9%。

根据上述访谈结果可以了解到，超一半学生对高中生物教师当前采用的实验教学方法并不满意，且很多教师在生物实验教学中长期采用单一化方法，并不注重教学创新。总体来看，由于教学创新效果并不理想，很多高中生实验学习主动性并不强，教学效果长期得不到提升。很多高中生物教师往往按照传统思路设定实验流程，整个流程中以教师实验示范为主，学生实践操作为辅，教师在实验示范的基础上会对其中包含的理论知识进行分析，并强调实验关键环节，然后要求学生对实验过程、实验结论以及相关理论知识点进行记忆。总体来看，传统的实验教学活动中学生的学习主动性不强，在被动学习的过程中收获有限，因此有必要进行适当的改进和创新。高中生物实验教学中的不足还表现为教学评价有所缺失。评价活动本属于教学工作中的重要环节之一，借助该环节的工作可以对教学工作成效进行相应的评估和检验，然而很多高中生物教师在实验教学中并未对评价工作引起足够的重视，教师往往会一味向前推进教学，但是教学评价工作明显缺失。受此影响，高中生物教师无法及时发现实验教学中存在的漏洞，一些教学问题会长期存在而不被发现，这并不利于高中生物实验教学方法的创新发展，因此有必要进行改进[2]。

二、高中生物实验教学的原则

（一）创新性原则

在高中生物实验教学中，教师要树立创新理念，主动对传统教育方法进行创新，在创新过程中提高教学效率，使整个生物实验教学朝着更高层次的发展。高中生物教师要在创新性教学方法的运用中，持续优化生物实验课程内容的呈现方式，使整体教育效果得到更好地显现。

（二）主体性原则

学生既是受教育的对象，也是课堂的主体，对此，高中生物教师在实验教学中要注重学生课堂主体地位的凸显，通过实验教学环节的合理设计，引导学生积极主动参与到各个环节的学习中来，促使学生在参与的过程中主动思考与操作，在思考、实践与探索中持续提升其实验能力。

（三）实事求是原则

在高中生物实验教学创新中，教师所设计的各项教育活动要以客观事实为依据，不可超出学生的认知范围，更不可脱离当前的教育环境。在阶段性教学目标的设定中不可好高骛远，而是结合学生的实际情况并在合理目标的指引下有序推进各个环节的教学工作。

（四）互动性原则

高中生物实验教学创新策略的运用过程，可以看作是师生互动的过程，高中生物教师要结合互动中获取的反馈信息对自身的工作做出适时调整。教师还要在互动中对学生提供多样化的学习指引，使学生在生物实验中产生比较深刻的学习感悟。

三、高中生物实验教学的创新策略

（一）鼓励自主设计实验

在传统高中生物实验教学中，往往由教师为主导完成一系列的材料准备、实验设计、实验控制、实验讲解及剖析等工作，为了实现教学创新的效果，高中生物教师要主动调整传统教育思路，在课堂上鼓励并指导学生自主设计实验，通过该项教学安排，能够使学生的主观能动性得到充分发挥，使学生获得更为深刻的实验学习感悟。而且，在自主设计生物实验的过程中，有助于学生摆脱传统学习思维的束缚，培养学生的创新思维，以此提升学生的思维能力和学习能力[3]。

例如，在“植物的向性运动”教学中，教师要为学生创造自我表现的机会，在教材知识点简要介绍的基础上，安排学生进行自主实验，从实验材料的获取到实验流程的设定再到实验成果的显现，均由学生自主参与。

为了高质量完成实验，教师要鼓励学生主动从多层面获取相关学习资料，还要鼓励学生摆脱教材内容的限制，对实验设计思路进行改进和创新。对此，学生可以选择将植物横着栽种，然后观察其后续的生长状态，学生会发现，即使进行上述操作，后期植物的茎依然会朝上生长，根依然朝下生长。又如，为了验证植物茎的向光性，一些学生会将一株正常生长的植物放在一个不透光的盒子中，然后在盒子的底部设置一个透光的小孔，在经过一段时间后，发现植物的茎叶竟然表现出了向下生长的趋势；再如，为了进一步验证植物向性运动的内因，学生尝试将植株生长素浓度较高的部分切除，如植物尖端，然后观察植物的生长情况，并验证自己的想法。相较于传统的生物实验教学，上述自主实验设计活动的安排，能够促进传统教育模式的创新发展，能够使学生的实验能力得到锻炼，引发学生更深层次的思考，使学生通过自己的努力获得相关结论，使学生对生物论知识产生更为深刻的理解。

（二）提高合作研究的频率

为了改进传统教育模式，促进教学创新，在高中生物实验教学中，教师要结合课程内容安排班内学生以小组合作形式开展自主探究，该项教学活动的安排，可以创造充足的空间安排学生在自主实验中进行深入思考和探究，学生在实验学习中的主动性会明显增强，课堂上的师生角色会得到有效调整，而且学生的学习能力、实践能力、探究能力会得到有效锻炼和提升。

在“影响酶活性的条件”教学中，教师在课堂教学的基础上，安排学生自由建立学习小组，然后对上述影响因素进行共同实验探究。为了使学生获取更为深刻的实验学习感悟，教师要求学生提前假设，预测可能出现的实验结果，然后根据自己的假设进行合作实验[4]。

为了确保实验的严谨性以及结果的准确性，生物教师要指导各组学生在实验过程中学会控制变量，然后对不同条件下的酶活性情况进行对比，在对比中分析实验结果，在结果分析中，各个组员要积极讨论。

实验过程的控制属于重点环节，整个过程主要包括两个阶段。第一，在加入等量猪肝研磨液的三支试管中分别滴加等量的盐酸、水、氢氧化钠溶液等，之后再分别滴加等量的过氧化氢溶液，然后观察实验现象。第二，将加入等量淀粉酶溶液的三支试管分别置于低温、常温、高温环境中，之后分别滴加等量的淀粉溶液，随后滴加等量碘液进行检验，并观察实验现象。在实验结论分析阶段，教师要求各个小组开展激烈讨论，教师要鼓励每一名组员大胆提出自己的观点和看法。但是，在提观点的过程中要做到有理有据，而且要紧密结合实验现象，对于某组员提出的有价值观点，所有组员要共同进行深入分析和讨论。经过这一阶段的学习探究，促使学生进行激烈的思维碰撞，并在多角度的分析和讨论中对该板块涉及的理论知识产生比较深刻的理解。

（三）开展短视频互动教学

在创新理念的指引下，为了使传统实验教学方法得到创新，高中生物教师要对短视频互动教学法进行恰当运用，借助信息技术的优势为高中生物实验教学提供创新的动力。在新媒体流行的信息化环境中，很多青少年对刷短视频产生了浓厚的兴趣，受此启发，高中生物教师可以将短视频作为载体引导学生开展实验学习。在具体的实施中，高中生物教师可以将各类生物实验的展示、讲解录制成短视频，在班级群中发送，要求学生利用回家的空余时间开展学习。高中生物教师尤其要做好重难点实验的展示，因为一些学生对重难点实验方法掌握不够全面，对所涉及知识点的理解不够透彻，如果生物教师利用常规性课堂对重难点实验进行一次次展示和讲解，很容易造成课时不足并耽误整体教学进度，短视频互动教学法则有效解决了这一问题。教师将重难点实验录制完成并向学生发送后，学生在晚上或周末，在不受时间限制的情况下对实验短视频进行反复观看或随时暂停，对教师讲解的实验方法及相关理论进行细致学习和思考，通过花费大量时间，则可以对实验内容产生更为深刻的理解。为了更好地发挥该教学方法的实际作用，高中生物教师需要效仿当前社会流行的短视频，将音乐、动画、网络流行元素等添加到自己制作的教学短视频，使短视频内容符合当代青少年的审美需求。另外，高中生物教师要本着对学生负责的态度，鼓励学生在日常生物实验学习中积极向其反馈学习问题，根据学生的学习困惑，教师可以为不同的学生录制不同的教学短视频，不厌其烦地为学生解答实验学习中的困惑，使每一名学生的学习问题都能够得到解决，通过这种方式，促进师生间的高效互动，使教学针对性得到明显提升[5]。

（四）开展数字化实验教学

将数字化技术运用于高中生物实验教学中能够促进教学模式的创新，高中生物教师通过数字化设备的运用可以为学生提供比较精确的数据信息，使实验结果得到精准显现。而且在数字化技术的运用中还可以激发学生的学习兴趣并提高其学习的主动性，这对于整个生物实验教学工作的高效推进会产生积极影响。以“生物体维持pH稳定机制”的实验探究为例，教师需要pH传感器、二氧化碳传感器便携式数据终端等数字化设备，还应当准备烧杯、量筒、搅拌器、氢氧化钠溶液、氯化氢溶液、蛋清液等实验材料。教师将pH传感器、二氧化碳传感器便携式数据终端进行连接，测量自来水的pH值并要求学生记录相关数据信息。然后，在上述自来水中滴加氢氧化钠溶液，静置一段时间并观察设备显示的数据，教师要求学生再次记录。教师重新准备自来水并使用上述设备测量其pH值，然后滴加氯化氢溶液，静置后记录其pH值信息。教师引导学生将原本的自来水更换为蛋清液，然后重复上述实验过程并借助相关设备精准记录pH值信息。在上述实验中学生会发现，自来水中加入氢氧化钠溶液、氯化氢溶液后，其酸碱性会发生明显的变化，而蛋清液在加入上述碱性、酸性物质并静置一段时间后其pH值并未发生非常明显的变化。结合上述实验结果，学生认识到，生物体之所以能够维持pH的稳定很大程度在于细胞中的蛋白质活性不变，促进了生物体代谢的正常，使生物体的pH值保持动态平衡。

（五）开设校本实验课

高中生物教师要改进传统实验教学理念，引导学生在现有的校园环境中自主开发实验资源，并通过校内资源的合理利用参与到生物实验学习与探究中。例如，考虑到高中生物实验教学中会涉及“生态系统”的相关内容，对此生物教师可以同校领导进行协商，在校园内开辟专门的区域建立相对简易的生态系统。生物教师可以带领学生在该区域内种植多样化的植物，在条件允许的情况下放置一些小型动物，有关“生态系统”的生物实验则可以安排学生在该空间中完成。比如，教师可以安排学生在该区域观察叶子在自然条件下的分解过程，在该项生物实验中引导学生了解有机物分解中菌落的变化。又如，教师可以安排学生将该区域形成的地衣与其他各个地方获取的地衣样品进行对比分析，通过对地衣颜色、生长状态的观察与对比了解不同区域的空气质量[6]。另外，生物教师还可以安排学生在该区域内设置小型水池，并将鱼、鸭等放置其中，引导学生在观察和分析中深刻了解生物在水生态平衡调节中的实际作用。通过上述一系列教学安排，提升生物实验的特色性并促进实验教学模式的创新，在生物教师的正确指引下，学生在上述实验环境中可以使其实践能力、思维能力得到有效锻炼和提升，这对于高中生生物学科素养的提升会产生积极影响。

结束语

高中生物实验教学创新策略的运用有着非常深远的影响，高中生物教师要主动剖析当前教学工作中存在的不足之处，然后对传统的教学方法进行改进和创新，在方法创新中提高生物实验教学质量。在创新性教学方法的运用中，高中生物教师还要定期安排教学评价活动，根据评价结果及时调整自身的教学工作，在这一过程中逐步构建起更加完善的生物实验教学模式。

参考文献

[1]蒋雷鸣.试论初中生物实验教学优化与创新对策[J].天津教育，2020（17）：167-168.

[2]王学莲.重视初中生物实验教学提高课堂教学效率[J].考试周刊，2020（72）：141-142.

[3]李春凤.核心素养下高中生物实验高效教学策略研究[J].求知导刊，2023（20）：35-37.

[4]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.

[5]李健.生物学核心素养在高中生物实验教学中的渗透[J].数理化解题研究，2022（24）：125-127.

[6]杨政宏.生物学核心素养在高中生物实验教学中的渗透策略[J].高考，2023（16）：137-139.