注重實驗教學(xué)，培養(yǎng)實踐能力

摘 要：生物學(xué)作為自然科學(xué)的重要組成，實踐性是其顯著特征。高中生物教師要想構(gòu)建高品質(zhì)的生物課堂，幫助學(xué)生奠定堅實的生物學(xué)基礎(chǔ)，不僅要實現(xiàn)知識的高效灌輸，還要培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?，探索科學(xué)、高效的實驗教學(xué)方法。著重探討高中生物實驗教學(xué)的有效策略，旨在提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；實踐能力；高中生物；教學(xué)策略

作者簡介：李亞云（1979—），男，江蘇省泰興市第一高級中學(xué)。

科學(xué)的本質(zhì)在于實驗?，F(xiàn)代生物學(xué)理論建立在無數(shù)實驗的基礎(chǔ)上，高中生物教師必須意識到實驗?zāi)芰τ趯W(xué)生長遠發(fā)展的重要意義，秉持嚴(yán)謹(jǐn)細致的實驗精神，探索多元化和有效的實驗教學(xué)策略，幫助學(xué)生打開生物學(xué)大門，一窺大自然的神奇和奧秘，追尋基因密碼的真諦。

一、樹立實驗教學(xué)理念

理念是教學(xué)的先導(dǎo)，高中生物教師要想提高實驗教學(xué)的品質(zhì)，必須樹立正確的實驗教學(xué)理念，認(rèn)識到學(xué)生才是實驗教學(xué)的主體，準(zhǔn)確把握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，逐步培養(yǎng)學(xué)生的實驗意識，為高效實驗教學(xué)打下堅實基礎(chǔ)。

（一）尊重學(xué)生主體地位

因材施教是一種重要的育人智慧。由于學(xué)生個體間的差異，他們的生物知識理解能力和實驗操作能力也有所不同。高中生物教師要尊重客觀現(xiàn)實，了解每一個學(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ)，采取有針對性的實驗方法，扎實提升學(xué)生的實踐能力［1］。

為達成實驗教學(xué)目標(biāo)，教師要尊重學(xué)生的個體差異。比如，有的學(xué)生生物學(xué)基礎(chǔ)扎實，了解生物實驗的基本流程，熟悉實驗方案的設(shè)計思路，渴望從實驗中探尋真理；有的學(xué)生生物學(xué)基礎(chǔ)較差，不熟悉生物實驗操作流程。俗話說“千人千面”，教師要想構(gòu)建有效的實驗課堂，必須正視這些客觀差異，采取有針對性的指導(dǎo)方案。同時，教師可以采用多樣化的實驗方法，讓學(xué)生感受到實驗的獨特魅力，從而激發(fā)他們的探索熱情。

（二）培養(yǎng)實驗探索意識

實驗是生物學(xué)研究的重要途徑，無數(shù)科學(xué)家正是在一次又一次的實驗中不斷驗證自己的猜想，揭示生命奧秘。高中生物教師應(yīng)致力于培養(yǎng)學(xué)生的實驗探索意識，讓他們以實驗思維觀察和理解周圍事物，在潛移默化中提升生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)人教版《生物學(xué)》必修1第3章“細胞的基本結(jié)構(gòu)”時，教師需要強調(diào)“實驗是推動科學(xué)進步的動力”，讓學(xué)生意識到，要想在生物學(xué)探究之路上有所建樹，必須要擁有強烈的實驗探索意識。在講授細胞結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識時，教師可以先從細胞發(fā)現(xiàn)的歷程入手，介紹歷史上的重要實驗，幫助學(xué)生理解實驗對現(xiàn)代生物學(xué)的奠基作用。接著，教師可以采用問題導(dǎo)向法，以多元問題引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考每一個生物實驗步驟背后的意義，使其認(rèn)識到每個實驗都是前人積累的寶貴經(jīng)驗，在探索中逐步形成實驗探索意識。最后，教師要鼓勵學(xué)生自主開展生物實驗，根據(jù)所學(xué)知識自主設(shè)計實驗方案，讓學(xué)生在不斷的實踐和反思中磨煉實驗探索意識和動手操作能力。

二、實現(xiàn)信息技術(shù)融合

“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，信息化是當(dāng)今世界發(fā)展的基本趨勢。信息技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域的深度融合，讓生物學(xué)煥發(fā)出新的生機。高中生物教師需要順應(yīng)時代發(fā)展潮流，充分發(fā)揮信息技術(shù)對生物實驗教學(xué)的推動作用，切實提高學(xué)生的實踐能力。

（一）播放實驗流程

生物實驗課注重操作演練，通過一個個詳細的實驗步驟，讓學(xué)生充分體會實驗原理。但這種教學(xué)模式往往耗時耗材，不利于教師在有限的課堂時間內(nèi)講解復(fù)雜的實驗。而隨著信息技術(shù)與生物教學(xué)的深度融合，教師可以通過用多媒體展示實驗流程的方式，大大提高實驗教學(xué)的效率。

例如，在教學(xué)人教版《生物學(xué)》必修2第1章“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”時，為了讓學(xué)生充分理解孟德爾豌豆雜交實驗的基本流程，學(xué)會控制生物實驗中的變量，教師可以充分發(fā)揮信息技術(shù)的獨特優(yōu)勢，通過播放精心制作的實驗視頻，讓學(xué)生了解從實驗設(shè)計、材料準(zhǔn)備、操作步驟到實驗結(jié)論形成的全過程，直觀感受生物實驗的意義，進而理解孟德爾對遺傳因子的驗證邏輯。傳統(tǒng)的生物實驗教學(xué)模式受限于實驗條件和時間周期，無法在短時間內(nèi)重現(xiàn)孟德爾實驗的基本過程，但信息技術(shù)能夠讓豌豆長時間的生長過程在幾分鐘的視頻中具體呈現(xiàn)。而且學(xué)生能反復(fù)回放視頻，重溫關(guān)鍵環(huán)節(jié)，逐步掌握實驗要點，為后續(xù)的親身實驗奠定堅實的理論和實踐基礎(chǔ)。

信息技術(shù)與實驗課堂的融合，是現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢，為實驗教學(xué)質(zhì)量提升提供了強有力的支持。高中生物教師必須秉承與時俱進的精神，發(fā)掘信息技術(shù)對于現(xiàn)代實驗課堂的建設(shè)性作用，實現(xiàn)信息技術(shù)和生物實驗課堂的有效融合。

（二）展示實驗問題

探索科學(xué)真理的過程往往充滿曲折和挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的生物實驗教學(xué)中，為了找出實驗中的問題，學(xué)生往往要進行重復(fù)實驗，這通常需要耗費大量的時間和精力。而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教師可以利用信息技術(shù)重現(xiàn)實驗過程，讓學(xué)生在觀看與反思中識別其中的問題，避免在實際操作中犯類似的錯誤，從而提高實驗效率［2］。

正確、高效的生物實驗固然值得學(xué)習(xí)，但不完美的實驗過程同樣有著重要的教育意義。俗話說“失敗是成功之母”，只有見識過不同的實驗問題，學(xué)生才能夠更清楚地理解每個實驗步驟背后的邏輯和原理，從而在未來的實驗操作中少走彎路，避免重復(fù)犯錯，提高實驗的成功率和效率。信息技術(shù)與生物實驗教學(xué)的多樣化融合，為學(xué)生從失敗中汲取教訓(xùn)提供了豐富的手段。例如，教師可以通過虛擬實驗軟件，模擬不同條件下的實驗，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中嘗試不同的實驗方案，觀察其中的錯誤并加以改進。

三、抓準(zhǔn)實驗教學(xué)關(guān)鍵

（一）探究實驗原理

在自然科學(xué)中，實驗是連接理論和實踐的橋梁。在高中生物學(xué)習(xí)中，學(xué)生只有將理論知識與實踐探究有效結(jié)合，才能對科學(xué)原理形成深層次理解，提升實驗探究能力［3］。

例如，在教學(xué)人教版《生物學(xué)》選擇性必修1第1章“人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”時，教師可以通過模擬實驗重現(xiàn)人體內(nèi)環(huán)境，使學(xué)生掌握內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基本原理。在模擬實驗中，學(xué)生可以比較自來水、緩沖液和肝勻漿在加入酸或堿后pH的變化，進而理解生物體是如何維持體內(nèi)pH的穩(wěn)定的。正所謂“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，高中生物教師需要明白實驗對于自然科學(xué)的重要性，如果沒有實驗作為基礎(chǔ)，理論僅僅是空中樓閣，難以對現(xiàn)實生活產(chǎn)生深遠影響。實驗不僅能幫助學(xué)生觀察和分析生物現(xiàn)象，還能為他們提供親身驗證理論的機會。通過實驗，學(xué)生可以進一步了解人體如何通過調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境，保持相對穩(wěn)定的生理狀態(tài)，以應(yīng)對外界環(huán)境的變化。這種實驗探究式的學(xué)習(xí)模式，正是提升學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。

（二）突出實驗重點

為了提升學(xué)生的實驗水平，高中生物教師應(yīng)在實驗教學(xué)中突出重點內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中建立清晰的實驗流程與步驟［4］。

例如，在教學(xué)人教版《生物學(xué)》選擇性必修1第5章“植物生命活動的調(diào)節(jié)”時，教師可以通過演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生驗證達爾文關(guān)于植物向光性調(diào)節(jié)的假說。教師可以提前講解本次實驗的重點內(nèi)容，使學(xué)生熟悉實驗流程與核心環(huán)節(jié)。演示實驗是生物學(xué)實驗教學(xué)必不可少的環(huán)節(jié)，雖然現(xiàn)代信息技術(shù)手段可以在短短的幾分鐘內(nèi)呈現(xiàn)生物實驗的整個過程，但如果缺乏真實的實驗操作，學(xué)生便無法真正掌握實驗注意事項，提高實踐能力。俗話說“實踐出真知”，學(xué)生唯有參與到具體的實驗活動中，才能發(fā)掘?qū)嶒灥闹攸c內(nèi)容，才能將理論知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用，感悟生物學(xué)對于人類發(fā)展的重要意義。正是無數(shù)科學(xué)家的潛心實驗，推動了現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展，高中生物教師需要秉承科學(xué)實驗精神，通過實驗展現(xiàn)教學(xué)重點，增強學(xué)生的實踐能力。

四、開展自主實驗活動

理論和實踐之間存在差距，任何細微的變化或者變量的波動，都可能導(dǎo)致最終結(jié)果的不同。開展實驗教學(xué)的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，為其長遠發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。這需要教師鼓勵學(xué)生自主開展生物實驗，體驗實驗的基本流程，發(fā)現(xiàn)實驗問題，總結(jié)實踐經(jīng)驗，從而提升實驗品質(zhì)。

（一）體驗實驗流程

生物實驗的每一個操作步驟和規(guī)范要求都有其存在的意義。學(xué)生只有深入實驗過程，才能探究實驗原理，熟悉實驗操作的基本步驟，為自主實驗的設(shè)計和實施打好基礎(chǔ)。高中生物教師可以結(jié)合教學(xué)要求，引導(dǎo)學(xué)生全流程體驗實驗［5］。

以人教版高中《生物學(xué)》選擇性必修2第1章“種群及其動態(tài)”為例，本章的教學(xué)目標(biāo)為了解種群的數(shù)量特征和數(shù)量變化。教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究影響種群數(shù)量變化的因素，并在實驗中運用控制變量法，結(jié)合觀察分析得出實驗結(jié)果。實驗是現(xiàn)代生物學(xué)的重點內(nèi)容，實驗?zāi)芰κ窃u估學(xué)生生物探究水平的重要指標(biāo)。教師需要實施高效的實驗教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解實驗流程，提高學(xué)生的生物探究能力，為其將來的生物研究奠定基礎(chǔ)。實驗不僅是知識驗證的過程，而且是能力提升的過程。教師要注重學(xué)生自主實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，給予他們適當(dāng)?shù)墓膭詈鸵龑?dǎo)，以增強他們開展自主實驗的信心，讓學(xué)生從復(fù)雜的實驗步驟中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，學(xué)會自我反思，保持進步。

（二）總結(jié)實踐經(jīng)驗

現(xiàn)代生物學(xué)知識源于前人的研究，學(xué)生不僅需要擁有扎實的生物學(xué)理論知識、細致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灢僮髂芰Γ€需要擁有自我反思能力和經(jīng)驗總結(jié)能力。反思和總結(jié)是實驗優(yōu)化的原動力，高中生物教師需要引導(dǎo)學(xué)生反思和總結(jié)實踐經(jīng)驗。

例如，在教學(xué)人教版《生物學(xué)》選擇性必修2第4章“人與環(huán)境”時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從生物學(xué)的角度思考人與自然的關(guān)系，以及人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響，并以實驗的方式分析人類活動的破壞性，強調(diào)生物多樣性的重要意義和保護措施。學(xué)生可以結(jié)合自身的探究興趣，從多元角度開展自主實驗。如有的學(xué)生從水污染角度出發(fā)，研究水污染對水生生物的影響；有的學(xué)生從大氣污染角度出發(fā)，驗證人類活動對于鳥類的影響。任何生物實驗在一開始都會面臨各種問題，學(xué)生需要在反復(fù)驗證中不斷進步，在經(jīng)驗總結(jié)中不斷提升，這是完善生物實驗的必經(jīng)之路。教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生體驗這一歷程，鼓勵他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，進入良性循環(huán)，只有這樣，學(xué)生才能擁有光明的未來。

結(jié)語

實驗教學(xué)是生物課堂的重要組成，對學(xué)生的實踐能力具有顯著影響。教師若要構(gòu)建高效課堂，首先需要樹立正確的實驗教學(xué)理念，尊重學(xué)生的主體地位，并采用因材施教的方法，有針對性地引導(dǎo)學(xué)生在實驗中理解生物學(xué)知識。其次，教師應(yīng)充分利用信息技術(shù)的強大功能，實現(xiàn)信息技術(shù)與生物實驗的有效結(jié)合，增進學(xué)生對生物實驗的理解。再次，教師應(yīng)幫助學(xué)生梳理實驗操作的基本流程，掌握實驗關(guān)鍵事項，提高實驗教學(xué)效率。最后，教師應(yīng)利用自主實驗，引導(dǎo)學(xué)生切身感悟生物實驗，把握實驗細節(jié)，自主思考，結(jié)合理論知識探索問題解決方案。

總之，實驗是生物學(xué)的靈魂和生命，高中生物教師應(yīng)秉持發(fā)展的精神，不斷探索創(chuàng)新實驗?zāi)Ｊ?，提高教學(xué)質(zhì)量。

［參考文獻］

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