新高考背景下提升高中生物實驗教學有效性的策略探討

摘 要：新高考背景下，生物實驗的開展是高中生物教師重要的教學任務，也是幫助學生鞏固生物知識，加強生物理論學習，促進實驗探究的重要組成部分。提升高中生物實驗教學有效性，對于提升學生的核心素養(yǎng)有著重要的意義?；诖?，本文從實際情況出發(fā)，首先闡述了新高考背景下高中生物實驗教學的價值，分析了提升高中生物實驗教學有效性的要素，最后有針對性地提出了提升高中生物實驗教學有效性的策略，以供參考。

關鍵詞：新高考；高中生物；實驗教學；策略

生物學是一門具有較強實踐性的學科，實驗教學也是高中生物教學的重要組成部分，其有效開展對鞏固學生學科知識，加強理論學習有著重要的促進作用。因此，高中生物教師應立足新高考背景，創(chuàng)新實驗方法，豐富實驗內(nèi)容，提升高中生物實驗教學有效性，幫助學生積累實驗知識，為后續(xù)的高考奠定基礎。

一、新高考背景下高中生物實驗教學的價值

（一）有利于啟發(fā)學生的多維思維

生物實驗具有實踐性和理論性的雙重特質(zhì)，在實踐方面，學生需要利用生物實驗儀器或設備，按照具體的實驗流程完成項目任務；在理論方面，需要收集實驗數(shù)據(jù)、規(guī)劃內(nèi)容、撰寫實驗報告等。上述目標的完成需要學生具備一定的抽象思維與邏輯思維，能夠正確處理實驗內(nèi)容、研究生物學理論知識，分析各項實驗因素，這些內(nèi)容與高考要求不謀而合。在這種情況下，學生可以通過實際操作實驗設備、觀察生物現(xiàn)象，形成良好的知識應用能力和邏輯思維能力[1]。此外，生物實驗教學的開展，能夠促使學生在分析生物原理和實驗數(shù)據(jù)的基礎上，在具體的實驗中進行驗證，有利于提高學生的發(fā)散思維、探究思維、整合思維等多維生物思維

能力。

（二）有利于提高學生的動手操作能力

高中生物實驗教學具有很強的操作性特點，學生在具備一定生物知識以及學科原理的基礎上，對所學知識內(nèi)容進行實操驗證和探究，加強對知識的鞏固與記憶。從這一角度來看，高中生物實驗教學能夠幫助學生在實驗操作中加深知識記憶，鞏固教學成效，增強其學習自信，使學生能夠在科學的、全面的實驗操作中深入理解知識內(nèi)容，進一步促進理論教學與實踐教學的結(jié)合，有利于提高學生的動手操作能力。

（三）有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力

生物學是一門研究生物和生命體的學科，學科本身的發(fā)展與創(chuàng)新離不開實驗的支持，許多偉大的生物發(fā)現(xiàn)以及生物發(fā)明，都需要經(jīng)過成百上千次實驗進行驗證。從高考的題型選擇方面來看，目前生物高考中關于考查學生生物創(chuàng)新思維的問題愈發(fā)多樣，教師必須培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，豐富教學方法，幫助學生形成一定的創(chuàng)新能力。一方面，生物作為一門自然性極強的學科，決定了實驗在生物中的重要性，教師可以利用生物實驗教學讓學生發(fā)現(xiàn)許多新奇的生物現(xiàn)象，促進學生創(chuàng)新思維的生成；另一方面，教師可以將現(xiàn)代生物科學的諸多新發(fā)現(xiàn)融入實驗教學中，拓寬學生的思路，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，為學生后續(xù)的深入學習奠定基礎。

二、新高考背景下提升高中生物實驗教學有效性的要素分析

（一）完善高中生物實驗硬件設施

高中生物實驗教學的開展必須具備一定的物質(zhì)基礎，即需要具備充分的實驗硬件設施。學校應立足國家關于教育教學的政策要求，改善實驗環(huán)境，加大實驗設備的投入，滿足高考關于實驗教學的要求。一方面，需要根據(jù)高中生物教學要求和實驗需求，添置生物實驗器材，如酒精燈、燒杯、培養(yǎng)皿、顯微鏡、投影儀等，為學生創(chuàng)造良好的實驗環(huán)境；另一方面，學校需要結(jié)合實際需求，定期對實驗器材進行保養(yǎng)維護，開設專門的實驗教室，加強環(huán)境保養(yǎng)與維修。此外，學校方面可以結(jié)合自身具體情況，打造出具有智能性、專業(yè)性和情境性的智能實驗室，為高中生物實驗教學的開展提供場地基礎?？梢栽趯嶒炇覂?nèi)安裝一批多媒體設備，利用視頻、動畫或PPT等形式向?qū)W生展示一些操作復雜或具有危險性的實驗內(nèi)容，幫助學生加深對生物知識的了解，提高學生的實驗課程學習質(zhì)量。

（二）明確高中生物實驗教學目標

新高考背景下，高中生物實驗教學的開展需要圍繞具體的目標進行實驗設計，確保學生能夠在參與實驗的過程中，形成有意義的實驗積累，促進活動的多樣化開展，幫助學生更深入地理解各種生物知識。此過程中，教師需要圍繞課程標準以及高考中關于高中生物實驗教學方面的內(nèi)容，確定具體題型的考查要素，以此為依據(jù)設計教學目標，確保教學的合理化開展。一方面，教師需要培養(yǎng)學生的實驗技能，促進學生對實驗內(nèi)容的熟練掌握。學生不僅需要知曉具體的實驗步驟與實驗流程，還需要在實驗開始前，結(jié)合自身所學提出有關實驗的探究問題，做出實驗假設[2]。在教師的引導下利用實驗的方法驗證自身提出的假設，最后寫出實驗結(jié)論。另一方面，教師也需要幫助學生形成正確的情感價值，形成正確的生物情感意識。在開展生物實驗教學的過程中，能夠圍繞學生的高階思維發(fā)展，著重培養(yǎng)學生的各項能力與學習意識，幫助學生形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度與正確的情感價值觀。綜上，在高中生物實驗教學開展期間，教師必須制定多維度的教學目標，幫助學生找到正確的實驗研究方向，提高學生的實驗質(zhì)量，加強實驗學習。

（三）科學制定高中生物實驗標準

高中生物實驗教學的有效開展，除了需要具備完善的硬件設施與具體的實驗目標外，也需要有具體的標準支撐，確保學生能夠在標準操作中提高實驗掌控度。為了順應高考要求，提升實驗教學效果，需要立足于教材內(nèi)容，圍繞學生實際情況，科學制定高中生物實驗標準，促進實驗標準和教材內(nèi)容的緊密結(jié)合。此外，教師也需要結(jié)合以往高考試題，立足于學生真實的實驗操作需求設計實驗方案。比如，需要從實驗的流程設計、材料使用、數(shù)據(jù)分析以及猜想驗證等方面，為學生提供合理的、全面的、可供參考的標準內(nèi)容。在標準確定的基礎上，能夠讓學生更規(guī)范地開展實驗操作，提高教學效率。

三、新高考背景下提升高中生物實驗教學有效性的策略

（一）創(chuàng)建實驗情境，激發(fā)學生的實驗興趣

“興趣是最好的老師”，為了最大限度地提高教學質(zhì)量與教學效率，必須激發(fā)學生的實驗興趣，讓學生能夠產(chǎn)生主動探究、主動思考、主動學習的意識。在這種情況下，學生能夠獲取更充足的學習驅(qū)動力，促進學生實驗素養(yǎng)潛移默化地生成與提升。傳統(tǒng)教學模式，更注重教師的演示講解，學生長期處于被動學習的狀態(tài)，操作實驗設備的機會較少，導致實驗教學開展流于表面，無法使學生真正深入實驗內(nèi)容探究實驗現(xiàn)象。因此，教師需要對傳統(tǒng)實驗教學形式進行整改，注重學生的實驗操作，為學生提供更多的動手機會。

以人教版生物選擇性必修三“酵母菌的純培養(yǎng)”實驗教學為例。本節(jié)課的知識重點在于“酵母菌”，這一實驗所需要的設備、材料相對簡易，實驗難度不高。教學開展期間，需要準備培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、天平、酵母菌種子等材料和設備，下發(fā)給學生后進行實驗操作。首先，教師可以創(chuàng)設出“制作饅頭”的情境，讓學生培育酵母菌來進行發(fā)酵并制作饅頭[3]。其次，帶領學生一同開展實驗，將酵母種子接入培養(yǎng)皿中進行純培養(yǎng)，隨后將其接種到三角瓶中進行擴大培養(yǎng)。當酵母菌生長到一定規(guī)模后，可以用于發(fā)面制作饅頭。實驗過程中，學生需要對酵母菌的生長情況進行觀察記錄，并對自己的實驗操作步驟進行反思回顧。

（二）以問題為導向，發(fā)展學生的理性思維

新高考背景下，教師不僅需要注重對考點的講解，也需要發(fā)展學生的理性思維，確保學生能夠?qū)ι飳W中的生命規(guī)律、生物現(xiàn)象進行總結(jié)歸納，演繹推理。生物學科各類理論知識、生命規(guī)律都需要通過實驗操作探究得出。在上述目標指引下，教師需要注重發(fā)展學生的理性思維，能夠用科學的、具有邏輯的思維思考各類生物學問題，剖析生命現(xiàn)象，理解生命規(guī)律，促進學生高階思維的

生成[4]。

以“植物細胞的吸水與失水”實驗教學為例。在實驗開展期間，教師需要注重發(fā)展學生的理性思維，利用問題引導的方法潛移默化地促使學生進行深入思考，發(fā)展學生的理性思維。針對本節(jié)課實驗內(nèi)容，可設計如下問題“實驗中選取的植物細胞是死細胞還是活細胞？”“將洋蔥選定為材料后，需要從洋蔥的根尖還是葉片外表皮獲取細胞？”“白色洋蔥和紫色洋蔥哪個實驗效果更好？”在實驗正式開始前，為學生提供充分的討論空間，讓學生在小組討論中分析這些問題并大膽提出自身觀點，并讓學生基于自身觀點展開實驗。實驗的重點在于驗證自身提出的猜想，而驗證過程中需要利用全面的數(shù)據(jù)以及切實的實驗現(xiàn)象進行分析，確保猜想的正確性。經(jīng)過實驗操作后，學生能夠較為全面、系統(tǒng)地觀察植物細胞吸水失水現(xiàn)象，在現(xiàn)象的不斷變化中幫助學生驗證自身的猜想，確定實驗材料與實驗效果。當對實驗結(jié)論進行驗證后，教師可以繼續(xù)提出問題，讓學生驗證不同試劑在細胞吸水、失水方面的具體效果，讓學生帶著問題開展實驗，經(jīng)過實驗驗證后，可以發(fā)現(xiàn)“蔗糖溶液試劑”在促進植物細胞吸水和失水方面效果更好。以問題為導向的生物實驗教學，對于促進學生理性思維發(fā)展有著一定的積極作用。

（三）創(chuàng)新生物實驗，促進科學探究

新高考背景下，高中生物實驗教學需要培養(yǎng)學生的科學探究能力，使學生能夠自主探究分析生物現(xiàn)象，加強對生物知識的掌握，能夠?qū)ι飭栴}進行分析探討。出于上述目的，教師應立足于教材內(nèi)容，圍繞高中生的學習特點以及成長規(guī)律選擇合適的教學方法，要求學生能夠在實驗標準流程中進行規(guī)范實驗，提高學生的知識應用能力，加強實驗教學規(guī)范性。與此同時，注重生物實驗教學的創(chuàng)新，讓學生能夠在實驗活動基礎上探索新的生物現(xiàn)象，樹立科學探究精神，培養(yǎng)正確的科學思維[5]。

以“檢測生物組織中的還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)”實驗教學為例。教師需要為學生準備一定數(shù)量的花生、大豆，并按照教材中出示的實驗步驟開展實驗。教師可以在這種驗證性實驗基礎上進行實驗創(chuàng)新，利用大豆、花生之外的材料展開實驗，并提出問題激發(fā)學生的探究興趣，如“用其他材料開展實驗能夠得到同樣的實驗結(jié)論嗎？”可以為學生提供玉米、大米等其他材料，按照實驗步驟進行操作，最終帶領學生對實驗結(jié)果進行歸納總結(jié)。經(jīng)過實驗后學生可以發(fā)現(xiàn)，“玉米、大米”等材料的實驗效果遠不如“花生、大豆”明顯。在這種對比實驗中繼續(xù)引發(fā)學生探究，“為什么花生、大豆的實驗效果較好，而大米、玉米的實驗效果較差呢？”在問題中學生能夠運用自身所學知識，探究問題、解答問題，激發(fā)學生的探究欲望。如果學生沒有得到實驗結(jié)論，需要由教師帶領學生一同對實驗操作過程進行回顧與探析，引導學生自主思考、自主探索，明確問題產(chǎn)生的具體原因，分析各類變量條件，使學生在鞏固學科知識的同時，促進創(chuàng)新思維與探究思維的

生成。

（四）聯(lián)系生活實際，增強社會責任感

從高考出題類型來看，在突出生物社會價值、提高學生社會責任方面的問題越來越多，因此在開展高中生物實驗教學的過程中，不僅需要幫助學生掌握具體的知識技能，掌握生物專業(yè)知識，也需要幫助學生形成生物價值意識，促進正確觀念的形成。因此在生物實驗教學開展期間，需要注重生活因素的融入，聯(lián)系生活實際，為學生提供更多樣的教學資源，在解決實際問題的過程中鞏固知識，引導學生利用自身學習的知識解決實際社會問題，幫助學生認識生物學習的重要作用，增強社會責任感。

以“生長素的生理作用”實驗教學為例。教師可以讓學生分別利用不同濃度的生長素浸泡洋蔥根部，確定生長素的生理作用。此過程中，需要通過具體的實驗現(xiàn)象來分析洋蔥生根與生長素濃度之間的關系，明確生長素對于促進洋蔥生根的重要價值。在進行實驗記錄、分析與總結(jié)后，學生可以發(fā)現(xiàn)，生長素濃度越高洋蔥的生根數(shù)量越多。同時教師可以讓學生選擇一種自己喜歡的植物，并用生長素浸泡自己選擇植物的枝條或根部，分析生長素在促進植物生長方面的作用。在這種價值判斷中，學生能夠進一步掌握實驗規(guī)律的普遍判斷，并自己制定合理的生長素使用方案。通過設計這一活動，不僅能夠幫助學生掌握生長素的相關知識，還能促進學生形成一定的社會責任感，讓學生理解學習生物能夠帶來的社會價值，培養(yǎng)學生解決問題的能力，形成責任意識。

結(jié)束語

綜上所述，新高考背景下實驗類題目比重顯著加大，高中生物教師需要更加重視實驗教學活動，能夠圍繞學生主體靈活設計實驗方案。在實驗教學開展期間，必須注重多樣化實驗活動的設計，提高教學有效性，創(chuàng)建實驗情境，激發(fā)學生的實驗興趣；以問題為導向，發(fā)展理性思維；創(chuàng)新生物實驗，促進科學探究；聯(lián)系生活實際，增強社會責任感。積極探索高考背景與生物實驗教學之間的結(jié)合點，創(chuàng)新教學方法，豐富教學內(nèi)容，調(diào)動學生在實驗教學方面的主動性。此外，教師也需要立足生物學科特色，深入貫徹高考理念，加強核心素養(yǎng)培養(yǎng)，促進學生的綜合素質(zhì)發(fā)展。

參考文獻

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[5]楊家祥.高中生物實驗教學反思：以實驗“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”為例[J].第二課堂（D），2024（1）：31.