新課程改革背景下的高中生物學(xué)實驗教學(xué)策略

文 /張長山

引 言

實驗教學(xué)是高中生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分，對學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)及能力的培養(yǎng)有著顯著的優(yōu)勢。在新課程改革背景下，教師必須不斷改進(jìn)、創(chuàng)新教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生對生物學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，使他們充分發(fā)揮主觀能動性，有序地進(jìn)行實驗操作與知識探究，最終提升生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。目前，高中生物學(xué)實驗教學(xué)仍然存在較多的問題，這就需要教師明確并著手解決這些問題，探尋有效的教學(xué)策略，提高高中生物學(xué)教學(xué)的質(zhì)量與效率。

一、高中生物學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀

新課程改革推動了高中生物學(xué)實驗教學(xué)的發(fā)展，教師和學(xué)生也開始重視高中生物學(xué)實驗的教育價值。教師積極引導(dǎo)學(xué)生參與實驗探究，能夠充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)上的自主性。然而，在當(dāng)前的實際教學(xué)過程中，高中生物學(xué)實驗教學(xué)依然不能滿足培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求。

（一）部分教師缺乏教學(xué)實踐經(jīng)驗

受傳統(tǒng)教育模式的影響，部分高中生物學(xué)教師很少在課堂上開展實驗教學(xué)活動，導(dǎo)致學(xué)生接受生物學(xué)知識的途徑較為單一。實驗屬于一種實踐活動，教師只有給予學(xué)生真切的體驗與視覺沖擊，才能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而提升教學(xué)效率。目前，大多數(shù)教師并不能將生物學(xué)知識與生活實踐很好地結(jié)合起來，教學(xué)依然以課堂講授為主。這導(dǎo)致學(xué)生的參與積極性不高，教學(xué)效果自然也不夠理想。

（二）部分教師的教學(xué)觀念有待更新

隨著新課程改革的持續(xù)推進(jìn)，應(yīng)試教育的弊端已經(jīng)充分顯現(xiàn)出來?；诖?，教師需要及時轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，加強對教學(xué)模式的創(chuàng)新，推動現(xiàn)代教育的發(fā)展進(jìn)程。目前，部分高中生物學(xué)教師仍然沿用傳統(tǒng)講授式的教學(xué)方法，在實際教學(xué)活動中基于教材與板書進(jìn)行機(jī)械的講解。這樣一來，學(xué)生往往難以在短時間內(nèi)掌握教學(xué)重難點，記憶不夠深刻。同時，這一教學(xué)模式可能進(jìn)一步拉大學(xué)生在生物學(xué)學(xué)習(xí)能力上的差距，降低部分生物學(xué)學(xué)習(xí)能力薄弱學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而影響整體的教學(xué)效果[1]。

（三）學(xué)生的生物學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱

其實自小學(xué)開始，學(xué)生便或多或少地接觸到一些生物學(xué)知識。在初中階段，生物學(xué)以一門單獨的課程呈現(xiàn)在學(xué)生面前，要求學(xué)生掌握相關(guān)的生物學(xué)基礎(chǔ)知識。但初中階段生物學(xué)課程并不屬于中考范疇，師生對其重視程度不高。這就導(dǎo)致學(xué)生的生物學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍較差，他們很難對教學(xué)重難點知識進(jìn)行有效理解，也難以跟上教師的教學(xué)進(jìn)度，同時還容易產(chǎn)生注意力不集中的問題，從而影響到最終的課堂教學(xué)效果[2]。

（四）生物學(xué)實驗教學(xué)方法單一

部分教師在開展生物學(xué)實驗教學(xué)時往往墨守成規(guī)，按部就班地進(jìn)行實驗，即采用“講臺講解+實驗”的形式完成教學(xué)。學(xué)生在座位上觀察學(xué)習(xí)實驗，失去了動手機(jī)會，逐漸削弱了對生物學(xué)學(xué)科研究的意識。這種形式讓原本生動、形象的生物學(xué)實驗教學(xué)變得枯燥乏味，究其根本是教師缺乏對實驗教學(xué)的探索創(chuàng)新。教師陳舊的教學(xué)方式會嚴(yán)重影響學(xué)生對生物學(xué)學(xué)科形成積極探究的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，這與《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中規(guī)定的生物學(xué)教學(xué)的目標(biāo)相背離。

（五）學(xué)生參與積極度不高

基于現(xiàn)階段對生物學(xué)實驗教學(xué)的分析，傳統(tǒng)的教學(xué)方式根本無法調(diào)動學(xué)生的積極性。這就導(dǎo)致學(xué)生對生物學(xué)學(xué)科失去探究的主動性。《課程標(biāo)準(zhǔn)》重視學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，要求將課堂還給學(xué)生。然而，部分教師習(xí)慣性地將自己定位成知識的傳播者，強調(diào)自己的主體作用，忽視了對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。如果學(xué)生失去教學(xué)中的主體地位，不但教育資源會造成浪費，而且教師也無法培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和探索能力。

二、新課程改革背景下高中生物學(xué)實驗教學(xué)的策略

在高中生物學(xué)教學(xué)中，實驗教學(xué)是重要的組成部分。有效的實驗教學(xué)不僅能強化學(xué)生對理論知識的深入理解和有效運用，還能提高學(xué)生在實驗過程中的知識探究能力和自主學(xué)習(xí)能力。

（一）完善準(zhǔn)備工作，確保實驗的有效性

提升創(chuàng)新能力是《課程標(biāo)準(zhǔn)》中生物學(xué)學(xué)科教學(xué)的基本目標(biāo)之一。在傳統(tǒng)生物學(xué)實驗教學(xué)中，大多數(shù)學(xué)生不斷重復(fù)教學(xué)大綱及高考重點實驗內(nèi)容，得到的實驗結(jié)果僅是圍繞應(yīng)試教育開展，忽視了創(chuàng)新能力的發(fā)展?；凇墩n程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，高中生物學(xué)實驗課程加強對教學(xué)過程的優(yōu)化，利用實驗教學(xué)激發(fā)學(xué)生的好奇心，能夠使學(xué)生保持對生物學(xué)學(xué)科的熱情，感受到生命的力量。與同樣以實驗為基礎(chǔ)的化學(xué)及物理學(xué)科相比，生物學(xué)學(xué)科的實驗過程更易受到環(huán)境、天氣等外界因素的影響，并且在獲取實驗材料過程中也會受到季節(jié)或時間更迭等的影響，最終導(dǎo)致實驗準(zhǔn)備過程過長。因此，高中生物學(xué)教師必須在課堂實驗開展前充分考慮各項影響因素，提前準(zhǔn)備好各種實驗材料，切實提升實驗教學(xué)效率。其中關(guān)于實驗材料的準(zhǔn)備，一般情況下需要教師確保其新鮮度，切莫保存過長時間[3]。還有就是實驗材料的獲取方式，一種可選擇進(jìn)入市場直接購買，如進(jìn)行“細(xì)胞壁分離”這一實驗時，教師直接購買一些新鮮洋蔥即可；另一種是有嚴(yán)格實驗要求的材料，這種材料通常需要特殊渠道才可獲得，這時教師可選擇一些具有相同性質(zhì)的代替品。這不僅不會過多影響實驗效果，還可簡化實驗過程。例如，在進(jìn)行“探究溫度對淀粉酶影響”實驗時，教師可以用唾液代替淀粉酶，分別將裝有淀粉溶液的1、2、3號試管和唾液的①、②、③試管放到0℃、37℃、100℃水中預(yù)熱，然后將相同溫度的淀粉溶液和唾液混合。靜止幾分鐘后，教師再向試管中滴幾滴碘液，這樣通過溶液的顏色變化，學(xué)生就能夠直觀地得出實驗結(jié)論。

（二）優(yōu)化環(huán)節(jié)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識

在實驗環(huán)節(jié)的設(shè)計上，教師不可一味照搬書上的經(jīng)驗。生物學(xué)實驗十分強調(diào)對時間的把握，需要學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成全部的實驗步驟，并對實驗現(xiàn)象展開分析、記錄與觀察。針對上述要求，教師要對所在地區(qū)的氣候與環(huán)境做到準(zhǔn)確把握，科學(xué)設(shè)計實驗，并在實際教學(xué)過程中注重對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)與學(xué)習(xí)方向的引導(dǎo)，使其順利完成各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)。同時，教師還應(yīng)告知學(xué)生不可脫離課本展開學(xué)習(xí)，但要加強創(chuàng)新，善于利用課本知識來檢驗實驗步驟與結(jié)果，對出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)進(jìn)行及時探究[4]。另外，每個學(xué)生的動手能力也是存在差異性的，一些學(xué)生可能需要較長的時間或重復(fù)操作才能得出結(jié)果，過程中不可避免地會造成資源浪費，這就需要教師加強對學(xué)生實驗操作的巡查，面對操作不規(guī)范或遇到問題的學(xué)生要及時糾正與指導(dǎo)，以此提升學(xué)生實驗操作的規(guī)范性。

以“細(xì)胞有絲分裂”實驗為例，實驗過程中需要多次漂洗細(xì)胞，經(jīng)歷的時間較長。為有效利用課堂實驗時間，教師要提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，在課上直接從染色這一環(huán)節(jié)開始，在縮短實驗時間的同時，讓學(xué)生體驗實驗重點，檢驗自身知識的掌握情況。

（三）強化主體作用，激發(fā)學(xué)生的探究欲

在高中生物學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)依照《課程標(biāo)準(zhǔn)》的具體要求進(jìn)行教學(xué)方法的改進(jìn)，完善教學(xué)手段，有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的積極性。新課程改革明確要求學(xué)科教學(xué)應(yīng)由關(guān)注“學(xué)生學(xué)習(xí)的知識”向“學(xué)習(xí)知識的學(xué)生”轉(zhuǎn)變，即突出學(xué)生的主體地位，將課堂主動權(quán)還給學(xué)生，讓學(xué)生充分發(fā)揮其主觀能動性，展開對教學(xué)內(nèi)容的探究，從而提高實驗教學(xué)效率[5]。

例如，在教學(xué)“細(xì)胞的分化”一課時，教師可采取引入游戲的方法，充分吸引學(xué)生的注意力。教師可應(yīng)用奧爾夫道具及音樂模擬細(xì)胞游戲，讓部分學(xué)生來模仿細(xì)胞，而其則模擬細(xì)胞的主導(dǎo)者，通過播放音樂和敲打手鼓體現(xiàn)細(xì)胞不斷增殖的特點，并且要求學(xué)生模仿細(xì)胞不斷運動的過程，在分化時逐漸增加學(xué)生數(shù)量，告知學(xué)生這便是與細(xì)胞分化相似的過程。這能夠在營造良好教學(xué)氛圍、調(diào)動學(xué)生參與實驗活動積極性的同時，加深其對知識的理解與記憶，使其理解細(xì)胞增殖的過程，激發(fā)其對相關(guān)知識的深入探究。

（四）優(yōu)化實驗資源，引導(dǎo)學(xué)生參與

生物學(xué)實驗資源包括實驗環(huán)境、實驗設(shè)計、實驗條件和實驗內(nèi)容。教師要以提升實驗教學(xué)的針對性為目標(biāo)，通過多重考量對比，進(jìn)行資源整合。實驗環(huán)境主要是指實驗操作的氛圍，即教師要積極引導(dǎo)，而學(xué)生要主動參與，這樣的實驗操作才會使教學(xué)更高效[6]。實驗設(shè)計是教師針對不同群體學(xué)生的實驗操作進(jìn)行的規(guī)劃設(shè)計，主要是為學(xué)生提供更多、更合適的學(xué)習(xí)機(jī)會。實驗條件一般指學(xué)校在實驗硬件、軟件方面的建設(shè)情況；教師要根據(jù)教學(xué)需要，結(jié)合學(xué)生的實際情況，精選實驗內(nèi)容，使學(xué)生有更多的學(xué)習(xí)機(jī)會。

例如，在教學(xué)“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”一課時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗觀察，開展相關(guān)的實驗設(shè)計：首先是多種細(xì)胞材料、纖維鏡、制作臨時裝片等實驗材料的準(zhǔn)備；其次是復(fù)習(xí)顯微鏡的使用方法，由低倍鏡向高倍鏡轉(zhuǎn)換的操作方法；最后通過簡圖的形式將觀察的結(jié)果進(jìn)行展示。在實驗操作中，學(xué)生能夠積極參與，而且可以圍繞實驗結(jié)果開展集體討論，從而順利完成教師布置的任務(wù)，展示實驗成果，達(dá)成學(xué)習(xí)共識。教師通過實驗操作的設(shè)計，不僅能夠使學(xué)生在實驗操作中積極探討、互動學(xué)習(xí)與研究，充分調(diào)動其參與實驗的積極性，還能夠活躍課堂氣氛，使課堂教學(xué)更高效。

（五）運用多媒體技術(shù)，為學(xué)生提供生動的指導(dǎo)

現(xiàn)代教育發(fā)展要求教師在學(xué)科教學(xué)中積極運用先進(jìn)技術(shù)，對學(xué)科教學(xué)產(chǎn)生良好的輔助教育作用，高中生物學(xué)實驗教學(xué)也不例外。以往的生物學(xué)實驗教學(xué)都是教師基于教材口頭講述實驗步驟與注意事項等，導(dǎo)致學(xué)生在實驗操作中總是遇到各種問題。這時，教師不妨運用多媒體技術(shù)向?qū)W生展示圖片、視頻、動畫音頻等內(nèi)容，給予學(xué)生視覺的沖擊，并激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而有序開展實驗操作。例如，在教學(xué)“細(xì)胞分裂”一節(jié)內(nèi)容時，教師可以在學(xué)生自主實驗前播放一段相關(guān)的Flash動畫，形象呈現(xiàn)出細(xì)胞的具體分裂過程。這時教師再加以簡單講解，讓學(xué)生更透徹地理解相關(guān)內(nèi)容。

另外，教師通過應(yīng)用多媒體技術(shù)，還可以更多地滲透一些生物學(xué)知識與技能，從而拓寬學(xué)生的知識面，為學(xué)生未來的生物學(xué)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)，進(jìn)而提高其生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在教學(xué)“物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗睍r，教師可以結(jié)合多媒體模擬實驗進(jìn)行教學(xué)。在對植物失水和吸水的實驗中，教師可以提出諸多問題，如“為什么漏斗內(nèi)的液面會升高？”“如果換成紗布，會有怎樣的結(jié)果呢？”學(xué)生可以帶著這些問題進(jìn)行仔細(xì)觀察，并在觀察中進(jìn)行討論和驗證，從而達(dá)成學(xué)習(xí)共識。教師可以結(jié)合實驗進(jìn)程，讓學(xué)生就實驗操作提出問題，從而激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索的熱情。教師在實驗過程中還可以組織學(xué)生探討、互動與交流，或利用模擬實驗給學(xué)生提出思考題，引導(dǎo)學(xué)生在課堂上有針對性地進(jìn)行討論，并依據(jù)討論結(jié)果來質(zhì)疑教師的問題，從而幫助學(xué)生快速進(jìn)入思考的狀態(tài)，營造課堂學(xué)習(xí)的氛圍。教師要引導(dǎo)學(xué)生參與實驗操作，將實驗設(shè)計作為整個教學(xué)的突破點，提升學(xué)生的積極性與主動性。

結(jié) 語

在新課程改革背景下，創(chuàng)新高中生物學(xué)實驗教學(xué)方法與手段是教育改革的必然要求。教師需要認(rèn)識到當(dāng)前高中生物學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題，完善準(zhǔn)備工作，優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，強化學(xué)生的主體作用；運用多媒體技術(shù)有效地解決問題，從而提升教學(xué)效率。同時，教師還要注重培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，讓學(xué)生在未來的生活與學(xué)習(xí)中能夠運用生物學(xué)知識來發(fā)現(xiàn)問題、提出問題與解決問題，做到學(xué)以致用。