刘群

摘 要：实验是生物教学重要组成，在于直观呈现生物知识。随着新课程改革全面实施，高中生物教师注重创新实验教学方式，调动学生参与生物实验积极性，改变以往单一枯燥的课堂教学氛围，积极鼓励学生自主探究和动手操作，从而对所学生物知识产生深刻印象，为理解和应用知识做好铺垫，提高实验教学质量。

关键词：高中生物;实验;改进;创新;路径

随着新课程改革的不断深入，学生的独立思考与自主创新能力培养，成为生物教学的重点。生物实验因为能有效培养学生的独立思考与自主创新能力，也受到广大教师的高度关注。教师可结合学生学情多方面创新和改进实验教学，激发学生学习兴趣，提高实验教学质量。

一、创新实验教学理念

相关调查研究指出，目前很多高中生物教师在实验教学过程中依旧沿用传统教学理念和方式，即为学生灌输式传授知识，学生被动记忆和背诵实验过程，未能真正理解和掌握所学生物实验内容。究其原因，多和生物教师未及时更新教学观念，有待提升专业素养。部分学校在传统教学观念影响下没有重视实验教学，未在软硬件等教学设备方面过多投入，长此以往造成生物实验没有分配到足够课时，学生自然未重视实验学习，降低整体生物实验教学效率。

高中生物教师在新课程改革背景下应摒弃传统教学观念，积极吸纳素质教育内容体系，在此过程中形成良好的创新型思维，提升教学水平。在高中生物实验教学中可采取探究式方式，充分发挥学生主体作用，形成尊重、平等、融洽的师生关系，而教师在此过程中则发挥引导和组织作用，促使学生高效探究生物实验。学生在做实验时尝试提出自身观点并加以验证，随后归纳总结生物现象和规律，还要引导学生反思自身在实验操作中存在的非规范行为。与此同时，在生物教学中开展科学探究是一种实践活动，充分调动学生参与生物学习积极心和主动性并学会主动获取和解答重难点生物知识。科学探究涉及计划制定、假设猜想以及后期实验和结论归纳。学生科学探究活动后能有效增强对生物知识的情感，形成良好的创新能力和科学探究思维，有效提升生物教学效率。与此同时，高中生物教师在实验教学中除了要让学生理解和掌握相关知识，还需培养学生合作精神与自主思考能力。此外，高中生物教师需结合学生学情设计集创新性与趣味性于一体的实验，使学生通过实验学习理解和掌握更多的知识与技能。教师还需注重建设实验硬件建设，尽可能做到软硬件双管齐下，为学生提供更为优越的实验学习条件和氛围。高中生物教材收录的实验十分典型，涵盖较多生物科学原理与概念知识内容，教师不单单要指导学生反复操作实验，最重要指导学生在实验操作中充分熟悉基本流程与操作规则，并在现有典型实验基础上做出优化和创新，引领学生汲取经典实践经验，基于此产生创新意识，强化创造力，为长远学习和发展奠定坚实基础。

二、实验方法有效创新

高中生物教师在新课程改革背景下应积极优化实验教学方式，全面调动学生参与生物实验活动积极性和主动性，提高实验教学效率。如果生物教师想要切实提高实验教学效果，那么就要发挥学生主体作用，自身则扮演指导与组织角色，引领学生将所学生理论知识应用于实践操作中。新课程标准明确指出，教师在教学中应注重培养学生观察生物现象和概括能力，引领学生探究生物知识的同时强化科学探究精神与动手操作能力。虽然高中生经历小学和初中阶段学习，但依旧具备较强的好奇心，教师可通过指导学生观察实验现象与已有知识相结合并在此基础上提出问题，深化对所学生物知识理解，提高学习效率。

以环境因素对光合作用强度影响实验教学为例，作为高考生物热门题型，但教材传统实验方式过程复杂，装置烦琐以及缺乏严谨性。其中运用白炽灯作为光源会产生较大的热量，温度会干扰实验。与此同时，运用多种颜色玻璃纸会投射中多种颜色光，再加上玻璃纸薄厚程度不同，会投射出不同强度的光。运用打孔器也叶片进行打孔后再运用注射器排出叶片内气体，最后统计叶片上浮数量，整个过程历时较长，烦琐复杂且不易难操作，因而有必要创新实验方法。具体从可从以下方面着手，首先准备实验器材;分别准备一个10w、20w、40w的不同功率LED灯，一个分层模型板，温度计，若干长势相同水草，四个500ml烧杯，二氧化碳片剂，若干冰块等。其次自制分隔式光合作用探究实验装置;运用具有遮光性能的复合材料制作该装置，分为三间，每间分别安装不同功率的LED光源，由一个开关控制上述光源。由于LED光源为冷光源，在一定程度能避免白炽灯等热光源散发出温度对实验结果造成影响。第三具体实验;将学生分为若干小组探究光照强度以及CO2浓度、温度对光和强度产生影响。随即打开光源开始计时，要求学生认真观察烧杯气泡上浮数量，整个过程清晰直观，简化传统实验，深化对所学知识理解。

三、开展有趣数字实验

数字化实验是蓬勃发展信息技术下衍生的产物，安全性高，能以直观清晰方式呈现重难点生物知识，改变以往生物实验耗时过长未使学生看到明显变化情况，对所学生物知识产生深刻理解和印象，提高生物教学质量。毫无疑问，生物教师在开展实验时需要运用各种装备，只要具备硬件资源才能顺利开展数字化实验，以清晰直观地方式为学生呈现生物实验，并基于此引领学生观察分析实验现象，明确实验原理以及物质真相。良好的实验装备需依附于各种软硬件配备与定期更新，生物教师要在现有条件下充分整合资源，全面优化数字化实验教学，增强学生观察能力、归纳总结问题能力以及动手操作能力。与此同时，教师在整合资源时需充分发挥数字化实验优势作用和功能，并从以下方面着手：首先配备、完善硬件极其应用软件;实验装备是顺利开展实验重要条件，尤其数字化实验无法脱离有效地实验装备。其中计算机数据采集处理系统是数字化实验常见系统，该系统包括智能接口、开放式软件系统、在线/离线系统等应用软件。多媒体实验广泛应用PPT与Flash等软件，传感器实验运用DataStudio数据处理软件处理数据。同时数字化实验广泛应用如COREL Chemlab等仿真实验软件。实验硬件设备包括电子白板、温度传感器、电流传感器、pH值传感器、投影仪等各种实验器材，上述软硬件为数字化实验不可缺少的基础条件。其次完善各种实验资料;一般实验资料配备包括實验资料光盘、教学案例、教学影片，或借助生物教材教案、学术期刊等教学辅助工具查询与实验有关的资料与数据，提高实验教学效率。

四、实验试剂仪器改进

生物学实验需要相应的仪器设备和试剂作为辅助，不同于其他学科，生物学科实验运用的实验材料都具有强大的生命力，正因如此在获取和保存生物材料时不可避免会受到空间与时间等因素限制。与此同时，生物材料具有显著的发展性、灵活性、多样性、生命性等特征，一个高质量和高水平的实验材料在不断改进、创新和探究中逐渐完善与发展，从某种意义层面而言，生物学实验教学的生命力和吸引力极其旺盛，教师在教学过程中需創新实验试剂和仪器，提高实验教学效率。例如针对实验试剂创新要求，生物实验试剂种类极其丰富，具体操作过程中用量较小，然而试剂配制相对复杂，无形中加大实验工作量，需要师生具有足够的耐心。如果在实际中运用生物教材呈现实验试剂浓度，并非会取得理想实验效果，因而需要在实验中结合实际情况配置试剂，经多次反复操作调整实验试剂浓度、用量、比例等，尽可能达到理想实验效果。与此同时，针对实验装置创新也有相应要求;实验装置是生物实验不可缺少的组成，学生只有充分了解实装置特征与操作才能提升实验教学效果。虽然高中生物实验装置相对简单，然而部分实验装置设计缺乏完善，无法直观且有效地反应实验效果。对此，生物教学需基于原有实验创新和改进装置，要求创新和改进后的实验装置简单且具有较强的可操作性，易于控制实验条件，最重要能直观呈现实验现象。

以“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验为例，该实验在装置方面存在检测手段缺乏严谨、难以控制条件以及实验耗时长等缺陷，因而需从供氧条件和优化酒精检测等方式加以创新，使学生形成良好核心素养。首先在改进供氧条件方面;部分生物教师已改进实验装置，例如在密闭锥形瓶中开展实验并观察有色液滴的具体移动方向，虽然能体现气体含量变化，然而却无法直观反映酒精产生情况，故而无法确定细胞呼吸方式，再加上在测量中较易受环境等非人为因素影响。对此，生物教师在通气导管下端运用塑料管制作一个具有多个微孔的曝气头并以延伸状态分布于整个培养液当中，由此一来，各个地方酵母菌就能获取足够氧气。在上述实验装置改进中参考人体肺部支气管结构，简化实验装置的同时为优化有氧条件提供方式，再结合空气主要成分事实条件为形成无氧条件提供有力证据，解决实际问题的同时强化科学思维。其次优化酒精检测;生物教材中在该实验中运用酸性重铬酸钾溶液检测酒精成分，然而该溶液中的铬离子属于致癌性较强，为自然环境有着较大危害。再加上浓硫酸具有较强的腐蚀性，学生在运用时普遍产生畏惧心理，十分容易出现安全隐患。对此，教师可基于质量分数为11%重铬酸钾水溶液与浓硫酸体积比为1：1可运用酒精检测。该比例检测酒精能有效降低酸性重铬酸钾用量，只需运用滴管滴3滴就可直接反映实验现象，提高实验效果的同时降低实验危险性。

结束语

核心素养背景下的高中生物教学要关注学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任素养培养，而上述教学目标实现与生物实验有着密切的关联。通过创新和改进实验教学深化学生理解，激发学生探究兴趣，提高实验教学质量。

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