實驗教學是高中生物教學的重要內容,本文旨在研究高中生物實驗教學的有效性策略,以促進學生對生物學知識的深入理解和實踐能力的培養(yǎng)。首先,從高中生物實驗教學的重要性出發(fā),指出生物實驗教學有利于培養(yǎng)學生科學思維和解決實際問題的能力、有利于激發(fā)學生的學科興趣和探究欲望、有利于培養(yǎng)學生的團隊合作精神和溝通能力;其次,對高中生物實驗教學現狀進行分析,發(fā)現現階段的高中生物實驗教學還存在一些問題;最后,根據現狀提出一系列提高生物實驗教學有效性的策略。
一、高中生物實驗教學的重要性
(一)有利于培養(yǎng)科學思維和實際解決問題的能力
新課標強調以學生為中心,注重學生主動參與和探究式學習。在實驗教學中,教師應轉變傳統(tǒng)的講授模式,鼓勵學生通過動手操作、觀察現象、分析數據來構建知識,培養(yǎng)學生的科學探究能力,讓學生動手實驗,在實驗中發(fā)現錯誤、糾正錯誤,讓知識點在實驗過程中得以消化、鞏固。生物實驗教學注重培養(yǎng)學生的科學思維和解決問題的能力,并讓學生親自動手進行實驗操作,培養(yǎng)他們的實踐能力和操作技能。通過親自參與實驗,學生能夠更好地理解生物學原理,并將理論知識應用于實際操作。在實驗教學中,學生需要進行實驗設計、現象觀察、數據收集等步驟,并要對實驗進行分析與總結,這些都要求他們高度投入到實驗過程中,積極思考。
(二)能夠激發(fā)學生的學科興趣和探究欲望
在生物實驗課程中,學生能夠得到一種全新的體驗,通過參與實驗過程,學生能夠親身實踐和探索生物知識,這種親身經歷有利于激發(fā)他們的學習熱情。通過生物實驗教學,學生可以親身體驗科學研究的過程,擁有生物實驗操作和設計權,有利于激發(fā)他們更積極的學習欲望。實驗教學進一步開發(fā)了學生潛在的創(chuàng)新能力,促進了學生學習熱情和積極性的引導,并且實驗可以使抽象的生物概念變得具體,相較于純理論的教學模式,實驗教學能夠讓學生更主動地參與學習過程,從而提高他們對生物課程的興趣和投入度。
(三)有利于培養(yǎng)學生的團隊合作能力和溝通能力
由于在實驗中,學生經常要和同伴一起進行實驗,他們一起制定實驗方案,分工協(xié)作,行動協(xié)調,一起解決所遇到的問題,從而提高了學生的團隊協(xié)作和交流能力。在這個合作的過程中,同學們可以學習到如何去聆聽別人的意見,以及如何與別人進行有效的交流。另外,在進行試驗時,還會遇到各種突發(fā)狀況,因此,同學們要互相幫助,互相幫助,這樣才能更好地進行交流和協(xié)作。在生物學實驗課中,同學們可以訓練自己的團隊精神、交流能力、合作精神以及問題解決能力,同時也為將來的學業(yè)與事業(yè)發(fā)展奠定了良好的基礎。
(四)打破傳統(tǒng)教學方式的限制,確保課堂的有效性
在課堂上,通過增加生物學試驗的數量,可以打破傳統(tǒng)的教學方式。在課O3oFCklXtevSWVXoXMcGVi2h+sw9Wdo2Z6E8aRdB1mI=堂中開設多節(jié)課,可以加強師生間的情感溝通,建立一個和諧的課堂氣氛。增加實驗課的數量,也能轉變原有的教師講、學生聽的教育模式,使學生從被動的角色變成了主動的角色,讓學生自主地去學習。要想激發(fā)學生的積極性,提升老師的教學水平,就必須增加生物學實驗課的數量,突破傳統(tǒng)的教學方式,以確保課堂的有效性。
二、高中生物實驗教學存在的問題
(一)實驗時間不足
由于高中生物課程安排的緊湊性,學校往往只能安排有限的時間用于實驗教學,導致學生常常只能在較短的時間里匆忙完成實驗任務,而缺乏對實驗目的、實驗原理和實驗結果的充分分析,無法充分掌握實驗技能和進行深入的實驗探究。并且由于生物實驗時間缺乏,限制了學生進行實驗的擴展性和探究性,無法進行更多的實驗設計與探索,阻礙了學生科學思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(二)生物實驗教學方法缺乏創(chuàng)新
在實施生物實驗教學時,教師通常采用的是“提問”“原理”“結論”“操作”等傳統(tǒng)的教學方法。但是,由于教科書上已經呈現出實驗結果,因此學生對實驗結果有了初步的認知。在這樣的情況下,一成不變的實驗順序會導致生物實驗教學課堂變得枯燥乏味,學生也不會產生興趣。除此之外,教師在實驗方式的創(chuàng)新方面沒有進行深入的探索,不能將學生的學習主動性和積極性調動起來,從而影響了學生對生物實驗的興趣和對生物學知識的積極探究。
(三)在實驗教學中沒有充分體現出學生的主體性
當前,國內許多高校的實驗教學依然是由老師主導,老師們習慣性地把自己放在“知識灌輸者”的位置上,忽視了對學生的激勵和引導,也沒有對實驗教學過程中每一個學習階段的內容進行分析和歸納,更沒有根據各種問題的特點,制定出提升教育效果的對策。因此,在中學生物學實驗課的實施過程中,存在著一定的盲目性和盲目性。另一方面,在課堂上,由于缺乏對學生在課堂上的主導作用,使其無法得到最大程度的激發(fā),造成了課堂效率低下,教育資源嚴重浪費;它不僅不利于學生的綜合發(fā)展,也不利于提高大學生綜合質量。為此,我們必須轉變教學方式,讓學生更多地參與到學習中來,從而提高其整體素質。
(四)生物實驗教學模式單一
就當下高中生物實際教學情況而言,部分生物教師通過板書的方式為學生講解知識,這種方式是非常傳統(tǒng)的,且比較枯燥和無趣,造成高中生物教學沒有取得理想的成果。盡管后來大多數生物教師開始使用信息技術來開展實驗教學活動,但是由于不具備相關使用技能和專業(yè)指導,導致的結果就是簡單地將書本內容在屏幕上播放,沒有進行思維的指導和情感的培養(yǎng)。根本原因是高中生物教師沒有充分地理解立德樹人的思想,未能了解這一思想的特征和教學方向,僅僅是簡單地模仿,而沒有進行創(chuàng)新。而且部分高中生物教師沒有完全重視學生給出的意見,認為學生正在發(fā)展階段,還沒有完全的自主意識,所以學生給出的意見不具有特別大的價值。但實際情況是,學生給出的意見能夠具體地展現他們的想法,生物教師如果能夠接受他們的意見,就可以有效提升生物實驗教學效果,進而提高學生的學習積極性。
三、高中生物實驗教學有效性提升的創(chuàng)新策略
(一)合理利用多媒體設備,形象化實驗內容
教師作為課堂教學的主導者,可以利用學生對生活經驗的熟悉感,來激發(fā)學生對生物現象的興趣和探究欲望。通過創(chuàng)設生活化的實驗教學情境,教師可以將教材內容與日常生活相關聯(lián),從而激發(fā)學生對生物實驗學習的積極性。此外,教師應該適當精簡教材內容,去除繁瑣的部分,著重講解難點知識,以便為學生提供更多的時間進行自主探究。在實驗教學中,高中生物教師要充分利用多媒體技術進行直觀的展示,創(chuàng)設實驗教學情境,這對提升實驗教學的有效性有很大幫助。多媒體技術的應用不僅可以激發(fā)學生的學習積極性和動手欲望,還能夠增加實驗的趣味性,豐富實驗教學內容和教學形式,提高實驗教學效率。因此,教師應不斷運用多媒體技術,為學生提供更好的實驗教學體驗。
例如,在教學“使用高倍鏡觀察幾種細胞”實驗時,教師可以利用多媒體設備展示與高倍鏡觀察細胞相關的視頻或文章,提高學生的學習積極性,激發(fā)他們的動手操作欲望。另外,對于“植物細胞的吸水和失水”實驗,教師可以建議學生適當使用手機記錄實驗結果,以增加實驗的趣味性。相較于傳統(tǒng)的人工記錄,巧妙利用電子設備記錄的方式更省時,也更精準,能夠在一定程度上提高實驗效率,具有多重好處。
(二)強化實驗教學與理論教學的銜接
在高中生物教學中,教師重視實驗教學的開展,而核心素養(yǎng)課堂以學生綜合能力的發(fā)展為核心,讓學生在實驗過程中既能養(yǎng)成良好的學習習慣,又能提升多方面的能力,所以核心素養(yǎng)課堂與高中生物實驗教學有著相同的教學目的。在核心素養(yǎng)下構建高中生物實驗教學課堂符合該學科的特點,能夠全面發(fā)揮高中生物實驗教學的作用與價值,貫徹落實新課標提出的教學要求。在課程設計上,教師應確保實驗內容與理論課程緊密相連,使學生在實驗中能夠直觀地理解和應用所學的生物知識。此外,可以利用案例分析、模擬實驗等方式幫助學生建立起實驗與理論的聯(lián)系。例如,在釀造果酒的實驗教學中,可以首先在教室里將學生的不同的團隊實驗步驟以及試驗的結果進行演示,并結合相應的結果來對團隊成員的操作進行理論與依據進行分析,以此達到將理論知識在試驗中鞏固下來的目標。使學生從單純的聽說、背誦生物學試驗轉向動手思考。這既可以培養(yǎng)學生的思考能力,也可以培養(yǎng)學生的實踐能力??傊?,新的86e71a1695da6a2c09aa3b718444ed05生物學課程提倡研究性學習,重視對中學生物學進行全面的素質教育。為此,教師不僅要注重生物學的理論教學,更要注重學生對生物學的認識和培養(yǎng)學生實踐能力的有機結合。
(三)注重教學內容的系統(tǒng)性與綜合性
例如,在進行“光合作用與呼吸作用的比較實驗”教學時,主要內容是通過比較光合作用和呼吸作用的差異,加深學生對這兩個過程的理解,這個實驗就可以展示教學內容的系統(tǒng)性與綜合性。在進行實驗準備時,教師可以準備兩組綠色植物,如水蕨或小麥苗,將其中一組植物放在充足的陽光下,作為光合作用組,將另一組植物放置在黑暗中,作為呼吸作用組。在同一時間開始實驗,記錄開始的時間點,并每隔一段時間(如30分鐘)觀察并記錄兩組植物的狀態(tài),如光合作用組的葉片顏色、氧氣釋放情況等;呼吸作用組的葉片顏色變化、二氧化碳釋放情況等。在一定的時間后,比較兩組植物的變化,分析光合作用和呼吸作用的差異。
在這一過程中,教師提出一些問題,如“光合作用和呼吸作用的定義和原理是什么?光合作用和呼吸作用在植物體內的位置和發(fā)生過程是怎樣的?光合作用和呼吸作用對植物和環(huán)境有什么影響?為什么光合作用需要陽光和二氧化碳,而呼吸作用需要氧氣?”引導學生進行思考,加深學生的印象。這個實驗涉及光合作用和呼吸作用這兩個重要的生物過程,通過對兩組植物的比較,學生能夠更加深入地理解這兩個過程的差異。同時,這個實驗結合了其他相關的概念,如光能轉化、氣體交換等,展示了教學內容的系統(tǒng)性和綜合性。
(四)利用翻轉課堂,提升教學效率
在新課程改革的背景下,教師在教學過程中對學生也越發(fā)重視,因而在生物實驗教學實踐過程中,教師除了要督促與教導學生,還應對學生的自主學習進行正確引導,使學生在學習生物知識的過程中得到實踐的機會。在初中生物實驗教學過程中,翻轉課堂是對傳統(tǒng)教學模式的改變,學生在課下就可以實現對生物學科相關知識的學習。在翻轉課堂下,學生能夠完成對生物知識的分析與思考,而后就學習過程中存在的問題尋求教師的幫助,這樣才能培養(yǎng)出好的讀書習慣。在生物學實驗的過程中,實際操作是最關鍵的一部分,所以,老師要加強對實際操作的關注,把他們分成不同的小組,讓每個組的成員都有自己的職責。因為在試驗之前,學生們都對生物學實驗的操作過程和操作方法有了一個基本的了解,因此,老師可以要求他們自己編寫試驗報告,并按照試驗報告的程序去做。
比如,在學習“血液”這一內容時,老師可以在課堂開始之前,安排一個“用顯微鏡觀察人類血液的永久性涂片法”,讓同學們通過觀察人類的紅細胞、白細胞,自己調節(jié)顯微鏡,自己觀察,觀察后畫出細胞的形態(tài),然后由組長報告試驗的運行狀況,并對試驗中出現的問題進行及時的反饋。老師根據同學們的總體學習狀況,將微課教學資源導入,增加有趣的教學內容,讓教室氣氛變得活潑起來。同時,還可以挑選一些對顯微鏡的應用和原理進行詳細說明的多媒體教學資源。在教學過程中,應認真回答問題,使學員能夠熟練地運用計算機。在對植物細胞、動物細胞等樣品進行觀察時,老師要在一旁輔助,也可以讓有動手能力的同學積極參與,對試驗中出現的問題進行歸納和解決。通過分組討論,使同學們能更好地理解和掌握自己所學知識。這樣的“互助互助”模式使得“翻轉課堂”的教學效果得以提高。
四、結語
本文提出一系列針對高中生物實驗教學的有效性策略,包括教師在實驗前的準備工作、在實驗過程中的分配等??梢?,隨著新課程標準的改革,高中的生物學也越來越重視生物學的理論和生物學教科書的理論,因此,教師在教學中學生物學的過程中,應該將生物學實驗和理論有機地融合起來;使學生既能了解生物學原理,又能培養(yǎng)學生的生物學試驗能力。在生物學試驗的過程中,學生可以鍛煉自己的觀察能力和實踐能力,同時也可以從生物學的理論中獲得更多的知識。