高中生物实验教学问题及优化研究

摘 要：实验教学作为高中生物课程的重要教学手段，具有着其他教学方式不可比拟的优越性，是学生获取直接资料与数据的重要途径。实验教学的开设也满足了学生的学习需求，弥补了传统课堂教学模式的不足；有利于充分调动学生的观察能力与动手能力，培养学生的实践性思维，促进高中生各方面素质的综合发展。

关键词：高中生物；生物实验；实验教学

生物是一门以实验为基础的自然科学，实验本身就是生物学中不可或缺的组成部分。之所以在生物教学中进行实验的运用，一方面是实验能够将一些抽象的概念和内容用最直接的形式表现出来，这会加深学生对内容的理解。另一方面是利用实验可以获得新奇的东西，这些东西有助于学生对生物学的兴趣增加，同时激发起探究的欲望，从这个角度来看，生物实验对于提升学科兴趣帮助巨大。

一、当下生物实验教学存在的问题

1、实验过程中，学生的注意力集中情况易受影响

受实验设备条件、课时安排等因素的限制，许多学生可以充分参与生物实验、进入实验室的机会并不充裕。许多学生由于好奇心的作祟，在进入实验室时对内部陈列的实验设备、器具等充满了无限的好奇，这大大分散了学生的学习注意力，难以保证学生的听课质量和实验质量；甚至有些学生在好奇心的驱使下没有得到教师的允许和指导，擅自触碰生物实验器具，往往容易导致教学器具发生损坏，严重者还会对学生的人身安全造成影响。另外，由于身处实验室这个新环境中，或对教师的实验演示各抒己见，学生在生物实验教学过程中更容易在课堂中出现交头接耳的现象，严重影响了课堂秩序，不利于教师对课堂纪律的管理。长此以往，容易导致学生难以实现对教师传授的信息和知识做到完全接收，尤其疏忽了对生物实验过程中的注意事项、实验技巧等关键知识的掌握，造成学生学习效率不高的情况。

2、学生的实验操作效果不理想

大部分高中阶段学生的自我控制能力较差，对新鲜事物有着浓厚的兴趣。这是导致学生在生物实验过程中分心、走神的重要因素。学生一心扑在实验器具上，无心聆听教师对实验技巧、注意事项等一系列问题的讲解，致使部分学生在动手实验期间出现失误，导致实验的结果或是得出的数据出现较大偏差。

3、学生在实验中往往只顾进行实验过程的步骤，而忽视了对实验数据的及时记录和整理

某些学生在实验过程中并未做到认真操作，但迫于教师的压力，在实验过程结束后选择借鉴其他同学的实验数据，严重影响了生物实验的效果。生物实验旨在通过实验得出有效、真实的数据，为进一步的生物研究提供资料。有些学生视生物实验为游戏，忽视了生物实验的科学性与严谨性，致使生物实验没有起到该有的作用，从而导致学生对生物课程的认知大打折扣，通过生物实验推动对生物的学习也更无从谈起。

4、生物实验设备、器材陈旧，影响教学质量

部分学校在生物实验设备、器材上较为匮乏，一方面，可供教师筛选、利用的生物资源与设备极为有限，无法为教师的生物教学研究和教学实验提供高效的支持，严重阻碍了学科教学的设计与创新，不利于生物实验的开展。另一方面，生物实验设备过于陈旧，难以达到生物实验要求的标准，难以为学生的生物实验提供专业、便捷的实验环境。

实验教学在高中生物教学中占有重要地位。笔者结合教学实践，从探究、观察、检测、模型制作、生物科学发展等角度，谈谈如何通过实践教学，提高学生的认知能力和学习能力。

1、探究类实验

我一般会引导学生根据教材所提供的实验主题，按照多种思路和方案自行设计和实施，在实验过程中不断改进，这样既可激发学生的求知欲，培养其创新意识，并且能大大提高实验处理能力。如，在探究“植物细胞的吸水和失水”的实验前，引导学生阅读教材的参考案例后设疑：为什么实验材料要选用紫色的洋葱鳞片叶，用白色的可以吗？为什么试剂是0.3g/ml（30%）的蔗糖溶液，用其他浓度可以吗，能用葡萄糖溶液代替蔗糖溶液吗？实验中我提供的材料有：洋葱鳞片叶（外表皮紫色，内表皮白色）、藓类的叶片、5%蔗糖溶液和葡萄糖溶液、30%蔗糖溶液和葡萄糖溶液、60%蔗糖溶液和葡萄糖溶液等。然后让学生分组进行尝试实验，讨论实验现象。实验结束后分组交流：实验材料选用紫色洋葱的意义何在？用藓类的叶片能否实现目标？用不同的试剂，不同的浓度怎样呢？然后进行总结。通过此类实验我成功地引导学生向探究的方向迈进：学生从以前的“依样画葫芦”，到现在能在实验过程中采用不同方案，发现问题，改进方法，并由此设计实施探究性实验，能力有了一定的提高。这样处理使学生在探究过程中能深入思考，对问题进行全面的探究，激发学生的探究兴趣，培养学生的思维能力和探究精神。

2、观察类实验

如“使用高倍显微镜观察几种细胞”这是高中教材中第一个观察类的实验，也是与初中教材的衔接，通过这个实验让学生再次熟练显微镜的使用方法，特别是高倍显微镜的使用。高中教材的观察类实验几乎都需要用高倍显微镜进行观察，如“观察DNA①和RNA②在细胞中的分布”“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”“观察根尖分生区组织细胞有丝分裂”“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”“低温诱导植物染色体数数目的变化”等实验。在这些实验过程中学生对于显微镜的使用已经是得心应手，并能熟练掌握临时装片的制作，更重要的是通过自己的直接观察对生物学知识获得感性认识。在实验过程中，老师可以让他们总结一些经验，如显微镜的使用一定要“先低后高”；观察植物材料滴清水而观察动物材料则滴生理盐水等。通过此类实验让学生能够正确并熟练使用一般的实验器具，掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能。

3、检测性实验

我会把高中的重点知识――对照实验的精髓渗透进来。如实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，我能引导学生通过比较1号试管和2号试管、1号试管和3号试管、1号试管和4号试管、3号试管和4号试管，找出其中的自变量、因变量和无关变量，得出相应的结论，并提出与酶相关的新的探究主题，让学生尝试进行试验设计并实施实验，提高其思维严谨性和语言表达的严密性。通过此类实验引导学生归纳出对照实验的原则：科学性原则、单一变量原则、对照性原则，可重复性原则和简单可行性原则等，让学生在以后的学习中，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。

4、模型建构和课外制作类实验

如“尝试制作真核细胞三维结构模型”“建立减数分裂中染色体变化模型”“制作DNA双螺旋结构模型”“利用废旧物品制作生物膜模型”，我一般布置学生回家完成后带来学校展览，既可以小组合作，也可以独立完成。学生的思维很活躍，取材很广泛，有泡沫、塑料、橡皮泥、金属材料、甚至是粘土等，总之，每次都会带来意想不到的效果。真正地给学生带来无穷的乐趣，让他们在玩的过程中学到知识。这类实验不仅丰富了学生的学习生活，而且每次在校内展览都会引起全校师生的关注，带来相当不错的效应。

5、生物科学发展史实验

在平常的教学中，我也非常重视教材中的生物科学发展史。科学发展史是新教材的亮点，它向学生呈现了科学家们独到的科学思想和方法。我在教学过程中能不断启迪学生领会其中的科学方法，且能运用到实际的实验设计中。如通过孟德尔遗传定律的发现历程让学生掌握假说―演绎法的应用；再如通过植物生长素的发现历程中几位科学家的实验设计，让学生从中领会其巧妙的设计思路和相应结论的得出等，领略其中的精髓。对于感兴趣的学生，可以鼓励他们在课外模拟科学家的实验。

参考文献：

[1] 顾友林.高中生物实验课教学策略研究[J].成才之路，2019（06）：85.

[2] 王珊珊.构建高中生物实验教学的有效课堂[J].读与写（教育教学刊），2018，15（12）：112.