试论高中生物实验教学方法新突破
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摘 要：生物学是一门实验性学科，实验性是生物学的一个突出的特点。通过实验，学生可以利用多种感官直接感知事物本身，增强直接经验，获得生动表象，以之作为形成概念、理解原理和掌握规律的依据。尤其是从近几年的高考实验题题型变化来看，设计性实验题所占的比重越来越大，对学生的实验能力考查要求愈加重视。如何创新高中生物实验教学方法，并提高学生的实验能力和创新能力呢？结合工作中的实际教学经验，对高中生实验教学方法的新突破进行了探究分析，并提出了一些看法和建议。
关键词：高中生;生物实验;教学方法;创新
高中阶段的学生在学习能力和学习态度等方面已经达到了一定的水平，对生物科学实验研究中的实验操作和问题研究等也具备了一定的能力。高中生物新教材中增添了许多实验案例，目的在于提高学生的生物实验操作技能，培养学生的动手能力、科学和技术创新能力以及探索科学知识的技能。但是不得不承认，随着高考压力的增大以及生物学科与三大主科相比的劣势地位，高中生物实验教学很难引起学生和教师的充分重视，很多学生甚至还认为实验学习纯属娱乐，对高考的意义不大，学习兴趣和参与度都不大。另外，在教学过程中发现教材中一些实验设备昂贵，消耗的试剂也价格不菲，鲜活材料不易采集，实验操作步骤繁琐且难以观察到实验现象，因此需将高中生物实验加以改进和创新，使之更适合实验活动的开展，同时也培养教师和学生的创新精神和实践能力。对高中生物课程而言，实验研究是学生获取知识和理解概念的最基本途径，而利用实验进行创新更是学生学习生物学科的内在动力。因此，加强高中生物实验研究创新不仅是高中教师教育教学工作的重点，还是加快高中生物课程改革，实施“高层次创造性人才工程”，是培养一批高水平的具有创新能力的人才的具体途径。
一、高中生物实验教学创新途径分析
从实验流程出发，抓好每一个环节的创新。所谓“磨刀不误砍柴工”。生物实验的成功和每一个环节的设计密不可分，涉及实验材料的选择、实验流程的安排以及实验结果的分析等。而教师在这其中就是要做好相当充分的实验教学前期准备，在实验内容或者实验材料选择上加强与学生实际生活的联系，在教学过程中找突破，提高学生的生物实验综合素养和实践能力。以探究实验“pH对酶活性的影响”为例，实验教学创新要从每一个细节做起。除了实验室中具备的各种酸碱试剂，教师还要准备一些熟悉的实验材料吸引学生的注意力，如常见的酸性物质：白糖、甜点、乳酪等;常见的碱性物质：柿子、黄瓜、柠檬等。这样的实验材料可以增强实验的探究性和趣味性，让学生加深对实验的理解，并将实验延伸到日常生活中，满足了学生的好奇心和求知欲。尤其是亲自验证一些我们觉得很酸的物质反而是碱性的时候，更能让学生感觉到神奇，纷纷动手实践，不经意间给生物实验课堂注入了很多生活气息，让严谨的实验科学更加“接地气”，与学生的生活相关联。在实验过程中，笔者发现学生有不同的表现：都很有热情，因为实验材料丰富，大家的选择不尽相同。当进行完实验获得结果后，学生相互讨论交流，课堂气氛十分活跃。每一个生物实验既是科学、严谨、细致、认真探索的过程，又是生活中每一个自然现象的科学延伸，我们应该关注每一个细节，加强与学生实际生活的联系。只有这样，我们才能培养出既有渊博知识，又有探索精神和创新能力的学生。
二、注重学生创新意识的培养与提高
思想是行动的指引。高中生物教师要提高对学生生物实验创新意识的培养，这样学生才能在意识的指引下质疑，并开动脑筋思考，利用新旧知识找出解决问题的办法。生物学科来源于生活。教师通过在生物实验教学活动中更好地培养学生的创新意识和创新能力，能够有效地提高学生认识生物、认识世界的能力。就生物实验教学而言，就应该在课程、教材、教法、研究等方面作周密的思考，敢于对课堂内外的实验教学作大胆的改革和创新。只能这样才能使生物实验活动朝着更有利于培养学生创造能力和创新精神的方面发展。而现实实验教学中，小组合作探究式实验学习方式能起到很好的效果。例如，在“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验中，研究可能会影响植物光合作用的环境因素，如果一味地由教师直接引导或者提问总结，显然不利于学生创新意识的培养与提高。若是将实验的主动权交给学生自己，让他们通过自由组合的方式划分成实验小组，教师在这个过程中积极引导学生去讨论和总结。这样学生不仅能够对实验结果进行总结和分析，而且可以在与他人的交流中进行更加深入的思考，从而进行思想上的碰撞，能使学生之间彼此激发灵感，培养思维能力和创新意识。再从结果上看，这样的自主实验可以更快地調动学生动脑筋思考，从实践中得到“阳光、水、二氧化碳等影响植物光合作用”的结论，而且不用教师去引导，学生自己就会去思考这些因素是如何影响植物光合作用的，使得实验教学前后的环节一脉相承、紧密联系，教学质量自然稳步提高。
三、关注学生个性差异性，分层次教学
科学思维和科学能力的提高是受学生天赋和学生知识技能储备基础影响的。而反观现在的高中生，他们个性突出，想法各异，有敢于创新的勇气和信心，但是在具体实践中又受个性、能力和知识水平等的限制。高中生物教师所设计的教学方案也未必能和每一位学生的学习相协调。例如，在进行“捕获光能的色素和结构”实验时，教师会发现不同的学生有不同的表现：思维活跃的男生，对于实验过程中“称重对比”“实验结果统计和对比分析”理解较快、较好，而女生则会在实验中更加注重细节，更加细心，对“光照时间五分钟”“水蕴草的选择”等方面比较细心留意。这样一来，班级学生由于知识水平、能力等方面参差不齐，导致在完成实验作业时质量存在差异。而在具体相关课题研究中，我们发现班级中还有将近10位学生对完成创新实验存在一定难度，无法达到教师的预期目标。因此，高中生物教师为了更好地促进整体实验创新教学水平的提高，应当做好后进生的转化工作，对能力较弱的学生进行更加细致有效的指导，并鼓励学生在实验小组中形成互帮互助的小团队，在利用彼此差异共同完成生物实验的过程中进行优势互补，实现取长补短、共同进步。 四、合理利用多媒体，打造信息化课堂
在现行网络信息化的教育大环境下，高中生物实验创新也离不开多媒体网络的辅助作用。高中生物教师只有学会、学好使用多媒体网络教学，才能促进高中生物实验课堂教学与国际化先进教学接轨，拉近本地区和发达地区教学的距离，给生物实验课堂注入更多的生命力和发展动力。例如，一些较为危险的实验或者需要使用易燃易爆试剂的实验中，教师可以采取下载网络生物实验操作视频等，让学生在实验课预习时进行观看，对此次实验的注意事项、显微镜使用步骤等进行了解，这样学生在实验进行时能够在脑海里调动已经观看过的实验动画，在自己操作时既能够对实验有信心，当实验过程中出现了一些如试剂洒落、酒精灯起火过大等问题时又能够冷静地处理和解决，避免造成更大的伤害。另外，在实验结果分析、结论分享等实验结尾过程中，有效地利用多媒体，可以节省很多人工计算和分析时间。教师可以鼓励学生创建班级生物实验平台，学生可以在该平台上自由地交流，对实验设计和实验流程操作中的各个方面进行谈论和研究，同时有特殊才能的同学还能利用多媒体和网络展现自己的才能，如可以模仿思维导图将生物实验知识串联记忆，既具有学生创新特色，还能吸引学生的注意力，让学生更愿意参与到生物实验学习中。
五、注重结果评价，促进学生多思考
传统的高中生物实验注重的是让学生通过分析实验数据得到结论，而很少让学生对实验结论进行思考和质疑。而注重创新的生物实验教学就是让学生以探究学习的态度来对待实验，而不是被动地接受实验结论。这就要求教师在实验过程中加强对学生实验过程的评价，在反馈和评价的过程中引导学生深入思考，让学生通过自主探究实验构建知识体系，并更好地完成实验。例如，在“减数分裂”的实验教学中，第一次和第二次相比，中期细胞的染色体会有什么不同，而到了末期又会产生什么变化，对这些问题的思考，可以让学生在实验过程中有较强的目的性，更好地通过实验构建知识体系，并提升技能。又比如，在“有丝分裂”的实验教学中，观察压片时，教师应该对學生在力度的把握上进行积极评价，引导学生多操作，避免学生在力度把握上过重或者过轻而影响实验结果，这种实际操作过程中的指导能使学生更好地掌握实验技能，并对实验过程进行反思。注重创新的生物实验教学就是要引导学生去探究，在实验中自我评价、自我纠错、自我反思，更好地构建生物知识体系，在实验中多交流，实验后多思考，这样才能让学生真正融入实验，更好地学习生物，提高生物学习效率。
总而言之，高中阶段的生物实验教学现状不容乐观，而其教学创新突破之路也是困难重重。但是实验学习却是高中生积累生物科学知识、培养科学研究能力的最重要的途径之一，不只是对学生一时的考试成绩的提高有用，更是学生将来在生物学科上取得长期发展或一定成就的前提和基础。高中教育教学改革的步伐从未停止，教师要积极渗透学生创新意识的培养，激发学生学习生物的兴趣，引导学生进行深入的思考，提高生物实验教学的效率。
参考文献：
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[2]高玲玲.高中生物实验教学中创新能力的培养途径探究[J].考试周刊，2019（30）：171.
[3]江峰.新课改背景下高中生物实验教学创新研究[J].数理化解题研究，2019（9）：92-93.
编辑 高 琼
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