柳繼紅

新高考背景下，生物實驗逐漸成為高中生物教師重要的教學(xué)任務(wù)之一，學(xué)生可以通過高質(zhì)量的生物原理實驗驗證和生物知識實驗探究，對生物學(xué)理論實現(xiàn)透徹且深刻的理解，并且，能夠扎實掌握生物學(xué)知識與技能的應(yīng)用方法。高中生物教師若想提高生物實驗教學(xué)的有效性，則需要改進實驗課程的教學(xué)設(shè)施，優(yōu)化實驗教學(xué)的思路和手段，可以創(chuàng)建生活化實驗、探究性實驗、信息化實驗等，并且，完善實驗課程的評價體系。本文結(jié)合生物實驗的教學(xué)價值，淺談高中生物教師創(chuàng)建高效實驗課程的實施策略。

一、高中生物開展實驗教學(xué)活動的實踐價值

（一）啟發(fā)學(xué)生多維生物思維

生物實驗并不是簡單的顯微鏡操作，它包括對生物學(xué)理論知識的分析與研究、對實驗內(nèi)容的設(shè)計與規(guī)劃、對實驗項目的具體操作、對實驗數(shù)據(jù)的收集與整理以及撰寫生物實驗報告等內(nèi)容。而上述實驗步驟具有較強的邏輯性特點，這使得學(xué)生可以通過參與生物實驗項目逐漸形成良好的邏輯思維能力。與此同時，在對生物原理分析和實驗數(shù)據(jù)研究過程中，學(xué)生也可以逐漸提高整合思維、發(fā)散思維、遷移思維、創(chuàng)新思維等多維生物思維能力。

（二）提高學(xué)生動手操作能力

實驗本身就具有極強的操作性特點，而生物實驗則是學(xué)生通過對學(xué)科概念或?qū)W科原理進行實操驗證和實驗探究的過程。由此可見，高中教師在生物課程中開展高效的實驗教學(xué)活動，更有助于鍛煉學(xué)生動手操作的能力，提高其實驗學(xué)習(xí)的信心，使他們可以通過科學(xué)的實驗步驟透徹理解生物學(xué)知識，并且，能夠?qū)⒗碚撆c實踐實現(xiàn)有機融合，進而真正感受到生物學(xué)的魅力，提升其自主參與實驗活動的積極性。

二、新高考背景下提高高中生物實驗教學(xué)效果的具體措施

生物實驗是學(xué)生深度了解生物學(xué)知識，掌握生物學(xué)原理應(yīng)用方法最有效的方式。而在新高考背景下，如何提高生物實驗教學(xué)質(zhì)量、提升高中生實踐動手操作能力也逐漸成為當(dāng)前高中教師重點研究的課題之一。對此，下文從實驗設(shè)備、實驗?zāi)繕?、實驗細則、實驗方法、實驗評價五個角度出發(fā)，探究高中生物教師增強實驗教學(xué)效果的有效措施。

（一）完善高中生物實驗硬件設(shè)施

實驗硬件設(shè)施是高中生物教師開展高效實驗教學(xué)活動的前提條件，也是實驗課程的關(guān)鍵物質(zhì)基礎(chǔ)。由此可見，學(xué)校若想改善高中學(xué)生生物實驗學(xué)習(xí)的質(zhì)量，滿足新高考實驗教學(xué)的要求，則需要加大對生物實驗硬件設(shè)施的資金投入。比如，根據(jù)不同教學(xué)要求和實驗需求添置多樣化生物實驗器材，如實驗滴管、顯微鏡、顯微投影器、培養(yǎng)皿、蓋玻片、燒杯、酒精燈等。并且，學(xué)校還要定期對實驗器材進行保養(yǎng)和維護。

除此之外，學(xué)校還需要根據(jù)當(dāng)前高中生的學(xué)習(xí)需求和實驗需求搭建專業(yè)、智能化生物實驗室。比如在實驗室中安裝多媒體教學(xué)設(shè)備、配備高清投影儀和高清攝像頭，以便生物教師在實驗教學(xué)過程中對學(xué)生展示操作復(fù)雜或具有一定危險性的生物實驗視頻，從而使學(xué)生通過細致觀看操作視頻加深對此類生物學(xué)知識的了解和認識，提高他們實驗課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（二）明確高中生物實驗教學(xué)目標

新高考要求下，生物教師若想提高實驗教學(xué)的質(zhì)量，需要進一步明確生物實驗的目標，要讓學(xué)生充分了解每一次實驗活動的目的，幫助他們找到實驗操作的具體方向，如此才能使學(xué)生真正理解生物實驗的意義，進而提升其參與實驗活動的積極性，提高他們實驗學(xué)習(xí)的質(zhì)量。另外，教師在設(shè)定生物實驗?zāi)繕酥?，需要先了解新高考要求中對生物知識、實驗步驟、操作技巧等方面的考核標準，知道關(guān)鍵的考查點，然后再以此為依據(jù)進行實驗教學(xué)目標的制定。

以《細胞的物質(zhì)輸入和輸出》一課為例，生物教師在開展實驗活動之前，需要先把高考考查點與教學(xué)內(nèi)容進行有機融合，并在此基礎(chǔ)上設(shè)定本次實驗的教學(xué)目標。針對“探究植物細胞的吸水與失水”生物實驗活動，生物教師需要根據(jù)授課要求制定實驗?zāi)繕?，比如，從生物知識角度出發(fā)，學(xué)生需要通過細致觀察植物細胞在吸水和失水過程中所表現(xiàn)出來的各種變化，加深對“細胞的物質(zhì)輸入和輸出”這一原理的理解與認識，并且，能夠根據(jù)實驗結(jié)論對這一原理進行規(guī)范闡述。從實驗技能角度出發(fā)，學(xué)生不僅要進行具體實驗步驟的操作，還要在實驗開始前根據(jù)生物知識點提出相關(guān)問題，并作出相應(yīng)的假設(shè)，然后再通過生物實驗對假設(shè)內(nèi)容進行驗證，最后還要寫出實驗結(jié)論。從情感態(tài)度價值觀視角出發(fā)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生在生物實驗過程中靈活運用聯(lián)想思維、遷移思維、邏輯思維等多種思維，并借此培養(yǎng)他們嚴謹科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度，幫助學(xué)生養(yǎng)成正確的生物知識認知習(xí)慣。由此可見，高中生物教師制定多維度實驗?zāi)繕耍粌H可以對學(xué)生進行全方位、多角度的學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)，還能幫助他們找到正確的實驗探究方向，進而提高其實驗的效率和質(zhì)量。

（三）科學(xué)制定高中生物實驗細則

高效的生物實驗活動不僅要有明確的實驗?zāi)繕?，還要有具體的生物實驗細則。對此，高中生物教師為了提高實驗教學(xué)的效果，實現(xiàn)新高考的教學(xué)要求，需要將實驗標準和教材內(nèi)容進行科學(xué)結(jié)合，并且，根據(jù)班級學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況和真實實驗操作需求進行實驗方案的設(shè)計與制定。比如，如何選擇實驗材料、如何進行實驗理論猜想、如何設(shè)計實驗步驟、如何分析實驗數(shù)據(jù)、如何整理實驗結(jié)論等，借此讓學(xué)生在實驗細則指導(dǎo)下提高生物實驗的效率。

以《DNA的結(jié)構(gòu)》一課為例，生物教師需要在教學(xué)過程中開展“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型生物實驗”活動，讓學(xué)生通過實驗操作加深對DNA分子結(jié)構(gòu)特點的了解，能夠根據(jù)實驗內(nèi)容構(gòu)建出DNA分子模型。對此，教師為了降低生物實驗的難度，提高學(xué)生實驗操作的效率，則需要制定出規(guī)范的“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型實驗”細則。例如，首先，學(xué)生需要在實驗開始前完成材料的準備工作，找到兩個硬塑方框、兩根細鐵絲、兩根粗鐵絲、拖桿球形塑料片、四種不同顏色的長方形塑料片、若干訂書釘?shù)葘嶒炂鞑?。其次，學(xué)生需要根據(jù)課程要求設(shè)計實驗步驟，如先制作脫氧核苷酸模型→再制作多核苷酸長鏈模型→再制作DNA分子平面結(jié)構(gòu)模型→最后制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。再次，學(xué)生需要規(guī)劃具體操作方式，如先利用訂書針把磷酸、脫氧核糖等基本物質(zhì)連接成脫氧核苷酸模型，然后再將其按照生物學(xué)原理制作成DNA鏈，之后再用同樣方式制作另一條DNA鏈，最后再將兩個鏈條進行旋轉(zhuǎn)，從而得到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。實驗的最后一個步驟則是對實驗過程和結(jié)論進行總結(jié)。教師通過設(shè)計生物實驗細則，能夠幫助學(xué)生直觀了解到每項實驗的具體內(nèi)容和操作步驟，進而提升其實驗操作的效率。

（四）創(chuàng)新高中生物實驗教學(xué)方法

不同生物實驗思路和不同實驗操作方式將會給學(xué)生帶來不一樣的學(xué)習(xí)體驗，同時，也會讓他們對高中生物學(xué)知識形成多維度、多層次的分析與思考，從而有效提升其實驗的效果，提高學(xué)生生物實驗的水平。

1.生物實驗聯(lián)系日常生活實踐。

日常生活現(xiàn)象中包含了很多生物學(xué)知識，對此，高中生物教師為了提高學(xué)生對生物學(xué)原理的認知質(zhì)量，則需要結(jié)合日常生活元素開展生物實驗活動，并借此培養(yǎng)學(xué)生知識實踐應(yīng)用的能力。

以《發(fā)酵工程及其應(yīng)用》課程為例，教師可以從食品工業(yè)應(yīng)用角度出發(fā)，指導(dǎo)學(xué)生進行酒水釀造實驗操作，并引導(dǎo)他們思考酒水工業(yè)化生產(chǎn)的方法，進而強化他們對發(fā)酵工程應(yīng)用知識的理解。例如，學(xué)生需要先選擇成熟度比較高的脆性蘋果，用清水洗凈后瀝干水分，并使用專業(yè)設(shè)備榨出蘋果汁。然后，他們再把果膠酶放入混濁的果汁中，靜放一段時間后，可使果肉等沉淀物與果汁分離，并利用虹吸法取出清汁。之后，學(xué)生按照上述方式再次澄清果汁，最后，再利用檸檬酸調(diào)整果汁中的糖度和酸度，從而使其逐漸發(fā)酵成充滿果香且色澤鮮艷的果酒。實驗結(jié)束后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果進行討論，分析“果酒制作方式是否適用于工業(yè)化生產(chǎn)？如果對谷物進行酒類制作，需要采用怎樣的發(fā)酵工業(yè)流程？與傳統(tǒng)手工發(fā)酵相比，發(fā)酵工程具有哪些優(yōu)勢？”等。生物教師把實驗活動與人類生產(chǎn)生活活動進行關(guān)聯(lián)，這不僅可以培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用的意識，還能有效提升他們實驗技能實踐運用的水平，從而使生物實驗教學(xué)達到應(yīng)有的效果。

2.現(xiàn)代信息技術(shù)融入生物實驗。

現(xiàn)代化信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅開闊了高中生物教師的教學(xué)思路，還能促使他們加強對實驗教學(xué)手段的創(chuàng)新與優(yōu)化，從而使學(xué)生在新穎的實驗學(xué)習(xí)活動中提高對生物學(xué)原理的理解與認識。同時，也借此改善他們的學(xué)習(xí)態(tài)度，使其能夠從多元化視角出發(fā)分析和研究生物實驗，進而提升實驗學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

以《基因突變和基因重組》一課為例，對高中生而言，生物中的基因?qū)W知識是比較抽象的一類知識，他們很難通過文字解析或者理論研究對其實現(xiàn)透徹的理解。對此，生物教師為了改善班級學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，增強他們對基因?qū)W知識內(nèi)涵的認知效果，則需要利用現(xiàn)代化信息技術(shù)手段開展生物實驗學(xué)習(xí)活動。例如，教師先用多媒體課件給學(xué)生展示幾幅基因突變的案例圖片，并引導(dǎo)他們思考基因突變的特點和原因。之后，教師再給他們播放一段基因突變生物實驗操作視頻，讓他們近距離觀察基因突變的過程，并根據(jù)視頻內(nèi)容嘗試總結(jié)出基因突變的概念。例如，有的學(xué)生根據(jù)視頻中DNA分子的變化情況，推斷出“當(dāng)DNA分子發(fā)生堿基對的替換、增添、缺失三種運動時，所引起的基因結(jié)構(gòu)變化，則被稱之為基因突變”這一結(jié)論。然后，教師再引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合視頻內(nèi)容總結(jié)基因突變的特點，并根據(jù)生活經(jīng)驗分析新基因的形成將會對生物的生存產(chǎn)生哪些影響。生物教師利用實驗視頻開展教學(xué)活動，不僅可以把抽象的生物學(xué)知識直觀展現(xiàn)在學(xué)生面前，降低他們理解的難度，還能提高學(xué)生主動探索、自主分析的興趣，進而有效提升其實驗學(xué)習(xí)的效果。

3.開展多樣化探究性生物實驗。

生物教師若想啟發(fā)班級學(xué)生的生物學(xué)思維，增強其自主探索的意識，提升他們自主性探究生物學(xué)知識的能力，則需要開展多樣化生物探究實驗活動。并且，在實驗過程中，教師還需要鼓勵學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，以此來強化他們獨立研究、自主學(xué)習(xí)的能力。

以《光合作用與能量轉(zhuǎn)化》課程為例，此節(jié)課要求學(xué)生知道綠葉中色素的種類及作用，了解葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能，知道光合作用原理，并探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。對此，教師需要先引導(dǎo)學(xué)生自主進行“分離綠葉中的色素”實驗活動。在實驗過程中，學(xué)生需要把濾紙條按照標準插入到層析液中，再用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯，然后等待濾紙條逐漸形成色素帶。之后，學(xué)生再將一滴色素提取液滴入濾紙中央，同時滴入一滴層析液，通過觀察色素擴散的變化過程，可以發(fā)現(xiàn)此濾紙條上逐漸出現(xiàn)了四個色素圈，最后，學(xué)生再對這四種色素顏色進行辨識，從而探索出綠葉中的色素元素及其具體顏色。

之后，教師再引導(dǎo)學(xué)生進行“光照強度對光合作用的影響”生物實驗活動。例如，學(xué)生需要先根據(jù)實驗內(nèi)容提出假設(shè)性結(jié)論，如“在一定范圍內(nèi)，光照強度越強，光合作用越強”。然后，學(xué)生再針對這一假設(shè)進行生物實驗。在實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生需要先把大小相同的多個圓形小葉片中的空氣抽出，讓它們下沉到裝有清水的燒杯底部，然后再把一個盛水的玻璃柱放在臺燈與小燒杯中間，并用臺燈對燒杯進行持續(xù)照射，同時，觀察小葉片浮上水面的時間和速度。根據(jù)這一實驗結(jié)論，學(xué)生既可以加強對光合作用的認識，又能進一步確定假設(shè)性結(jié)論的準確性。生物教師通過開展自主探究性實驗活動，不僅強化了高中生獨立探索生物知識的能力，還能有效提高其生物知識探究的水平，提升他們實驗任務(wù)完成的質(zhì)量。

（五）改進高中生物實驗評價教學(xué)

新高考背景下，高中生物教師不僅要注重對學(xué)生進行生物實驗操作方面的教育，也要重視實驗課程評價環(huán)節(jié)。教師要從多維角度出發(fā)對實驗教學(xué)的目標、過程、結(jié)果等方面進行客觀評價，在了解班級學(xué)生實驗學(xué)習(xí)效果，考查他們生物知識掌握程度的同時，對實驗教學(xué)內(nèi)容和方法進行合理改進與完善，從而為下一次生物實驗教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。另外，教師開展系統(tǒng)化的實驗評價活動，還能促使學(xué)生更加注重對生物綜合能力的強化，并且，有意識地提高自身生物綜合素養(yǎng)。

以《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》一課為例，此節(jié)課要求學(xué)生進行“探究土壤微生物的分解作用”生物實驗，而在實驗結(jié)束后，教師需要針對實驗結(jié)果、實驗過程和實驗效果開展課程評價活動。比如，生物教師可以創(chuàng)建組內(nèi)評價活動，鼓勵每個實驗小組成員對本組的選材準確性、實驗態(tài)度、實驗水平、實驗效率、合作能力等方面進行客觀評價。例如，在選材過程中是否按照要求使用了三種不同特征的土壤、在燒杯中所加水量是否符合標準等；實驗過程中，學(xué)生需要評價同組成員是否全部積極參與到實驗活動之中、每個人是否充分發(fā)揮出了自身的作用、是否展現(xiàn)出了良好的合作意識等；而在實驗結(jié)果方面，各組成員則需要評價本組的實驗結(jié)果是否準確、實驗結(jié)論是否符合標準、是否通過生物實驗加深了對土壤微生物分解作用的認識、是否找到了土壤中微生物所分解的淀粉物質(zhì)等。教師通過對實驗評價環(huán)節(jié)的完善，不僅增強了學(xué)生對自身學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)質(zhì)量的了解，還能讓他們快速找到在生物實驗操作方面的不足之處，并制定出合理的改進方案，進而真正提高學(xué)生生物實驗學(xué)習(xí)的能力，提升他們實驗操作的效率。

三、結(jié)語

綜上所述，新高考背景下，高中生物教師需要更加重視實驗教學(xué)活動，并且，能夠根據(jù)班級學(xué)生的實際學(xué)習(xí)需求和教學(xué)材料中的實驗教學(xué)要求開展多樣化生物實驗活動，進而使學(xué)生通過自主性、探究性、科技化、信息化實驗操作加深對學(xué)科知識的理解。同時，也借此提高他們生物實驗的效率，并使學(xué)生得到生物綜合素養(yǎng)的提升。