高中生物实验教学的有效性研究
宁瑛
湖南省邵阳市隆回县第九中学
摘要：生物是一门知识较为抽象的自然科学，需要借助实验来辅助教学。《普通高中生物学课程标准》中强调，要加强和完善生物学实验教学，使学生在接受高中阶段的生物学学习后最终具备适应个人终身发展和社会发展需要的生物核心素养。实验教学作为实现教学目标的一种形式，是生物学教学的重要部分，扮演着不可替代的作用。然而，由于升学压力和目前高中生物实验教学的低效问题，大部分的高中教师都把目光放在了理论知识的传授上，忽视了实验教学对学生生物核心素养的重要作用。如何让高中生物实验教学有效果、有效率、有效益，让学生花费最少的时间获得生物实验教学的最大收益，是教师在教学中应重点思考的内容，也是教育工作者应深入研究的问题。
关键词：高中；生物；实验；教学；有效性
一、创设实验问题情境，激发学生积极探究
课堂提问是通过师生的双向互动、交流来进行信息传递、交流和互换的过程，是教师带领学生去质疑、去探索、去发现的过程，教师通过设立一个个与实验相关的有效问题，把学生带入到实验情境中，势必能引起学生思维的发散并积极思考与探究。另外，教师在实验教学的组织过程中，需要依托对话来创设适宜的实验问题情境，实验教学本就是严谨的过程，如果对话内容不当，提问偏颇，不仅影响上课效率，还会导致不能实现预定的教学目标，因此，一个精妙的实验问题情境和一些有效的实验课堂提问是提高课堂效率的关键。
例如： 在“绿叶中的色素提取与分离”实验中，只问滤纸上从上往下有多少条色素带，称为什么？这是一种浅层次的思考方式，学生们很容易陷入机械式“背实验”的思维模式，对此，教师可以优化问题设计，将其设置为：过滤纸上的四条色素带的排序是不是固定的？产生疑问，依据分离原理，绿叶中的色素在层析液中的溶解度和在滤纸上的扩散速率是有差别的。由于层析液中的配方有多少种类，不同的层析液色素的溶解度也会有差异，这样色素在滤纸上的排列次序也会有所不同，以此调动学生深度学习和探究的主动积极性。
二、运用信息化教学手段，提高实验教学效果
在互联网发展的今天，信息技术作为一种有效的教学手段，已经被普遍运用到实验教学过程中，教师可根据实验设计，在适宜、适时地利用信息技术辅助实验教学的基础上，对现有的多媒体课件进行选择和改进，教师可以先在课外进行预实验，并将实验过程和结果制成视频放到实际课堂中展示，突破实验在时间和空间上的限制，这样学生不仅能观察到更为精准明显的现象，还能节约时间，以及消除实验所带来的诸多风险，提高了实验教学效果。
例如：在＂检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质＂的实验教学中，为了能更好地强化学生对实验过程、实验结论的认知和记忆，教师可以把整个实验过程通过多媒体课件进行呈现，并同步讲解。对于学生没有观察清楚的内容，教师可以重复播放。该多媒体课件可随意播放任意一个实验步骤，对实验进行反复分析与讲解，显著提高了生物实验教学有效性。做完展示后，教师可以提出思考问题：通过观察实验过程，同学们有何发现？能得到什么结论？通过教师的引导和启发，以及直观的演示，学生可以总结出：苹果里有还原糖，土豆里没有还原糖；而土豆里有淀粉，苹果里没有淀粉。基于此，教师可再详细讲解糖类鉴定的反应原理、实验现象及其注意事项等内容。演示实验通过多媒体课件直观展现，极大地增强了实验教学的趣味性及教学信息化水平，同时也避免了各种实验试剂、实验用品的消耗和实验失败等问题，有效提高了生物实验教学实效。
三、利用生物科学史，促进实验教学的有效性
生物科学史是一种实用的教学资源，渗透着多种科研方法，在课堂上极易激发学生的学习兴趣，但同时又极易被教师所忽视。当老师将教材中“浓缩的知识”进行稀释，将生物知识还原到其曾经存在的历史背景或探索阶段，使学生了解实验结论的发展和完善，了解这一过程中所蕴含的科学方法和探究过程，从而极大地增强了学生对实验过程和本质的认识。在开始实验之前，教师可以让学生阅读与实验有密切关系的文字，或者是观看视频，这样可以引导学生对科学家的研究背景展开调查。之后，学生可以利用网络、书籍等工具，来查找与科学家的生物学事迹背景。教师再让学生对科学家所处的环境进行思考，寻找在此背景下还没有被研究与解决的问题。利用生物学发展史、人物传记、人物访谈等实验研究背景，去对学生进行感染，激发学生的求知欲，为后续的实验学习做好准备，提高实验教学的有效性。
四、重视探究性实验，引导学生自主探索
高中生物新教材中设置了诸多“探究•实践”活动，教师应给予充分的重视。探究性实验是以高中生为主体，有利于促进学生生物学科学素养的提高。教师要充分挖掘教材中的探究性实验，或是改其他类型的实验为探究性实验，科学探究实验有着明确的基本程序，教师按照一般步骤在实验前先引导学生提出问题，激起探究欲望，再结合探究情景，引导学生设计出探究方案并作出假设。在学生解决问题的过程中，教师注意引导学生在实践中体验自主探究的过程，通过自主探究、合作，让学生主动参与到探究实验中，提高自身的实验能力，促进自主建构知识，激发深层思维的发展。
例如：必修1“影响酶活性的条件”探究实验教材并没有给出具体实验步骤，只是给出参考材料，教师这时就要充分利用自身的引导作用，可在实验前对学生进行常识介绍并解释材料选择的原因，学生在教师的引导下再凭借已有知识，以小组合作的方式按照科学探究基本步骤共同进行实验操作，最后不同小组通过实验结果的横向与纵向比对，总结温度和pH值对于酶活性的影响。这样，在整个过程中，既有教师的引导，也有学生的探究，还有生生间的相互配合与合作交流，这不仅可以满足学生操作和自主探索的需要，还可以达到生物实验教学的真正目的，让学生获得更多的收获，从而提高实验教学的有效性。
总而言之，在常规高中生物实验课堂上，通常以实验来验证生物现象及其内在规律，让学生亲手操作来进行探究，极大地发展他们的动手力及探究能力。探究创新教学路径，调动学生学习积极性是重要因素，可采用多样化的教学法，充分发挥生物实验的作用来实现，进而全方位地发展他们的生物学科素养。为此，本文将谈一谈如何提高高中生物实验教学的有效性，以期为该领域研究提供一定的理论帮助。
参考文献：
[1]彭自挥. 高中生物实验教学的有效策略研究[J]. 课堂内外(高中教研), 2022(6):114-116.
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