浅谈高中生物教学的探究性实验
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作者:何建中
摘 要：2017年下发的《普通高中生物课程标准》中明确要求，不仅要在生物学习中使学生树立正确的价值观，还要培养和锻炼学生的科学思维以及科学探究能力。而高中生物中的探究性实验教学则是培养学生科学思维以及科学探究能力的有效途径。因此，对高中生物中的探究性实验教学进行深入研究，具有显著教育意义。
关键词：高中生物;探究性实验;创新设计
中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2020）33-0125-02
DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.33.062
为了积极响应时代号召，满足国家和社会对创新人才的需求，更好地促进素质教育，我国启动了基础教育课程改革，在这种背景下，生物学科的课程理念、教育目标、教学内容等方面出现巨大转变[1]。高中生物“新课标”中明确提出“倡导探究性学习”的课程理念。然而，目前高中生物教学的薄弱环节就是实验教学，其实际教学情况并不能满足“新课标”的要求。所以，如今，在高中生物教学中开展探究性实验教学是非常有必要的。
一、高中生物实验教学现状
众所周知，生物是一门依托于实验的基础性学科，力求让学生在实验过程中获取更多的知识。对于高中生物学科而言，生物实验教学的地位和作用是不可取代的。然而，现阶段大多数学校在开展生物实验教学时都存在“重知识、轻实验”的问题。首先，高中生物教师的教学观念落后，不管是学校还是教师，都不够重视实验教学，课时量占比很小，教师的首要教学目标是让学生熟练掌握知识原理，并不能发挥出实验教学的价值和作用，愈发凸显出学生存在的“高分低能”问题[2]。其次，大多数教师采取的教学方式和手段并不能很好地匹配于现阶段的生物实验要求。教师在带领学生进行实验教学时，教学模式千篇一律，都是让学生模仿教师的操作步骤或教材中列出的标准实验步骤进行。这种教学方式本身就存在不合理之处，如学生动脑和动手环节相脱离，过于注重实验结果而忽视实验过程。再次，在开展高中生物实验教学时，相关实验材料和实验设施设备严重匮乏。之所以会出现这种问题，是因为学校并不重视生物实验教学，以至于实验设施陈旧且反应迟钝，而学校并未及时维修或更换损坏的实验器材。另外，还有些学校因为自身经费有限，实验材料和试剂数量紧缺，没有能力承担先进实验器材的费用支出，给开展实验教学增添较大难度[3]。
二、高中生物探究性实验教学策略
（一）展示科学过程，培养学生思维能力
自然科学的发展史就是科学探究的历史。就生物发展史而言，每一项发现都经历过科学家反复实验、不断推敲的过程。带领学生学习科学史，可以让学生明确认识知识的产生和发展历程，从而激发学习兴趣，引发学生探究未知世界的欲望。在生物学发展史中有非常多的重大发现，散发着伟大科学家创造性思维的光芒，如生物膜流动镶嵌模型的提出、光合作用发现史、植物生长素的发现过程以及孟德尔两个遗传基本规律的创立等。教师应重视将科学家的思维过程展示给学生，带领学生沿着科学家的思维历程进行亲身体验，使其深刻感受通过探究得到结论的具体思维过程，有利于培养和锻炼学生的思维能力。教师要允许学生做出大胆猜想和假设，让学生自由自在地思考、辯论和学习。同时，还要引导学生将自身提出的实验方法拿来和科学家提出的方法做出对比，从而发现自身存在的问题。在这种教学模式下，科学思维的整个过程清晰地呈现在学生眼前，让学生从中收获科学知识，并受到科学思维感染和熏陶。在生物学发展史中，每项重大发现都来源于各种科学研究方法的综合运用，教师在给学生讲授生物知识时，也应重视渗透独特的科学思想以及方法，让学生深刻领悟这些方法并将其应用到自身实践当中。
（二）设立问题情境，培养学生探索意识
学生作为教学的主体，教师要多给学生提供能够进行自主练习的时间和空间，并结合高中生的心理特点、心智状态、认知能力制订具备针对性的教学计划。在进行实验课程教学时，可先引导学生根据课本要求展开模拟实验，在学生熟练掌握相关操作方法之后，再给学生设计新的课题，让学生在实践过程中强化技能、锻炼思维，最后鼓励学生撰写实验报告。在这种教学模式下，学生首先掌握的就是基础的理论知识，在模拟实验完成后开展自主设计，既给学生创造了扎实掌握实验方法和技能的时间，又给学生提供了发散思维的契机。在学生进行自主设计时，重要环节就是问题的提出和触发思考，因为有了问题才会产生解决问题的动力，有了动力才有找到解决方法的机会。因此，教师在带领学生进行探究性实验时，应重视给学生设立问题情境，给学生展示一些有关实验内容的图片、文字信息、数据、模型等，提出探究性问题，并鼓励学生做出大胆猜想以及判断，然后引导学生独立设计验证猜想的具体方案。如此一来，就产生了一个全新的探究主题，即怎样设计模拟实验。通过这种学习方式，有助于学生加深和巩固已掌握的理论知识，并引发思维冲突，有利于培养和锻炼学生的探索意识。
（三）应用微课辅助，培养学生探究意识
随着科学技术水平的不断提高，更多的先进教学工具应运而生，并被广泛应用到教育教学领域中。就学科教育而言，信息化教学正在逐步取代传统的教学方式，通过充分发挥信息技术的独特优势，使得课堂教学更加丰富多彩，为学生营造良好的学习氛围，将抽象、复杂的理论知识转变为生动、形象且容易理解的知识，很大程度上提高了课堂教学质量和效率。在众多先进的信息化教学工具中，备受教师和学生青睐的就是微课教学，其包含图片、视频、音频等众多教学资源，将有关生物学科的静态文字概念以视频形式呈现给学生，有利于学生更好地理解和记忆相关知识点，使得生物实验不再枯燥乏味，给学生带来不一样的学习体验。微课可以让学生更加高效地进行学习，助力学生将课本知识真正内化为属于自己的知识，让学生感受到生物学习的乐趣。教师需要注意的是，微课只是一种用来辅助教学的工具，虽然有利于提高课堂教学质量和效率，但是不能将其作为主要的教学方向。教师在应用微课辅助探究性实验教学时，应研究透彻教学内容，用高质量的视频或案例给学生讲授知识，从而取得理想教学效果。众所周知，生物学科是一门以实验为基础的自然学科，高中生物教学并不能和实验相脱离。然而，受多种因素影响，有些课程只能在专业的实验室里才能完成，针对这些难以在课堂上进行实验操作的内容，学生的理解难度会更大。此时，教师就可使用微课作为辅助教学工具，让学生不用到实验室也可以直观地看到真实的实验过程。 （四）理论联系实际，开展生活探究实验
早在2003年，我国教育部门提出的高中生物课程理念中就明确要求教师要“注重与现实生活的联系”，要求高中生物教师在进行实践教学工作时加大知识内容与实际生活的关联度，将生物知识和现实生活有效结合在一起，从而拉近生物学科和学生间的距离，激发学生对于生物课程学习的兴趣，让学生更加积极主动地获取生物学知识。后面的课程改革，更加注重探究性活动的课内外结合。因此，教师在设计探究性实验课程时，不仅可以选取课本中的实验，也可以充分利用生活中的素材，引导学生在日常生活中寻找探究课题，设计创新性探究实验，合理利用学生课外时间开展，开设学生社团，引导有兴趣的学生进行探究。通过设计贴合学生生活实际的生物探究实验，可以将生活中的生物现象与教材中的生物知识有效地联系起来，增强学生的学习能力，培养学生的探究能力。让学生运用生物知识去开拓创新，既起到拓展教材内容，丰富学生视野的作用，也能够有效培养学生的生物实验能力，促进学生核心素养的发展。
（五）创新评价方式，形成多元探究思维
教师对学生的评价对学生的发展起着至关重要的作用，对于教师批评的方面，学生经常会感觉厌恶，不再去尝试，而对于教师表扬的方面，学生经常会更加注重。有些教师由于自身的偏好，对学生的评价可能并不客观，这样就会抹杀部分学生的发展潜力，让学生的能力因此被扼杀。因此，教师在高中生物探究实验教学中，要采用多元化的实验评价方式，善于发现学生的闪光点，这样就能在生物实验教学中形成一种民主和谐的氛围，让学生敢于提出和表达自己的想法，敢于探索和进行求证，这样，生物实验的内容才能脱离固有思维的禁锢，朝著更加丰富、多元化的方向发展，学生才能够产生探究积极性，形成多元的探究思维能力。
教师要创新生物实验的评价方式，首先要改变过去以标准答案为准的实验评价方式，在注重实验结果的同时还要注重实验过程，要对学生在实验中的新奇想法和巧妙构思进行鼓励和表扬，让学生感受到教师评价的客观和全面，如此，学生在认识自我的时候才能更加客观，不带偏见。其次，教师还要积极探究实验和自主实验课堂，让学生在发挥自身优势的同时能不断突破自我，激发学生的自主性，给予学生学习和实验的自由，帮助学生更好地了解自己。再次，教师要鼓励学生根据教学内容开展一些生活化、趣味化的探究实验，理解生物现象背后的本质，提高学生的实验探究能力。
三、结语
虽然高中生物实验教学多数是验证性的实验，但是要培养学生的创新意识和实践能力，教师除了要深挖教材外，还要经常性地创造条件，引导学生主动参与探究、勤于动手动脑，逐步培养学生思考、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，这样才能使学生成为适应社会发展的优秀人才。
参考文献：
[1]李玥，黎云祥.高中生物学实验教学策略[J].西部素质教育，2019（12）：235.
[2]万丽娟.核心素养理念下高中生物学探究性实验的教学设计及实践研究[D].安徽师范大学，2019.
[3]王飞.高中生物探究性实验教学的现状与反思——以甘肃省为例[J].天津师范大学学报（基础教育版），2019（2）：22.
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