陈卫东
江苏省南通市天星湖中学 226010
摘 要 ：实验教学是高中生物教学的重要组成部分，也是培养学生学科核心素养的重要途径。本
文着眼实验教学的重要地位，从调查高中生物实验教学的现状入手，对症举措，提出优化策略。
关键词： 高中生物；实验教学；现状；优化策略
实验教学是生物学教学的重要组成部分，也是培养学生科学思维的重要途径，通过实验教学可以帮助学生掌握技能、形成概念，理解和巩固生物学知识，培养学生观察现象、提出问题、分析问题、解决问题的能力，促进学生掌握科学方法并形成正确的科学态度。
1 高中生物实验教学的地位
1.1 形成学生实验技能的需要 生物实验技能中包含了操作能力和思维能力的因素，思维是围绕着操作展开，实验中的思维是综合性思维，是分析、综合、归纳、演绎等各项抽象思维的综合，实验是各种动作、知觉、思维的综合运用。实验技能的核心是操作，操作包含了实验的设计程序和实验的操作程序，体现在对实验的具体处理过程之中。通过分析现阶段实验教学的现状及成因，通过对实验方案、模式的优化，使学生能真正动手实验，将实验教学落到实处，以利于学生实验技能的形成。
1.2 发展学生科学思维的需要 生物实验教学不仅仅是让学生在认识活动中理解已学的原理、规律，学会做几个实验，更重要的是要掌握生物学实验的思维方法，因为思维方法比实验结果更为重要。生物学实验从实验的设计、操作到分析实验结果、总结归纳结论，都离不开科学的思维方法，思维方法在方法论意义上指导着实验的操作和思考问题、解决问题所采用的手段和方式。具备了正确的生物思维方法，有助于揭示要研究的生物现象、生物规律的本质属性和内部规律。科学思维是科学的思维方法之一，在实验教学过程中，对实验方案的设计、数据的处理及实验问题的二次探究等方面的优化，使学生的科学思维得以培养和发展，并能探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。
1.3 提升学生核心素养的需要 近年，教育部颁布的《关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》明确提出将“发展学生核心素养体系”的研制与构建作为推进课程改革、深化发展的关键环节。基于此，高中生物学课程的设计和实施都是以“立德树人”为指向，以发展学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四大生物学核心素养为基准，构建课程内容框架和知识体系。实验教学是培养学生科学思维的重要途径之一，学生只有具备了科学思维能力，形成科学思维的习惯，才能深刻理解基于生物学概念性知识基础上形成的生命观念，能针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施、以及对结果的分析与交流，能基于生物学的认识参与个人与社会事务的讨论，做出理性解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学问题，利于促进学生核心素养的养成、发展与提升。
2 高中生物实验教学的现状
通过对本地区部分学校实验教学情况的调查后，对实验的开设情况与开设效果做了较全面的了解。根据调查结果获得了比较全面的信息，这对新课标背景下优化实验教学具有重要的指导意义。从调查结果中反映的问题来看，影响实验开设率与实验开设效果的因素有很多，下面将从学校的层面、教师的层面、实验本身的层面对实验教学中出现的问题进行归纳与分析。
2.1学校层面 学校对实验教学重视度不够，从课时安排上看，安排的实验课时数少，很多生物老师为了保证教学进度，完成教学任务，只有减少实验的课时量，甚至几乎不做实验，无法保证充足的实验时间。部分学校对实验室的仪器设备和试剂药品的购买很少，实验室不充足，缺乏专业的实验员，以致大部分实验无法开设。
2.2教师角度 在理论上，大部分教师对实验教学的重要性是认同的，并认可高中生物学实验教学有助于学生核心素养的提高；而在教学实践中由于多方面的客观因素对实验重视度不够，更多的是在公开课和示范课上进行实验操作，在日常课时中以理论教学为主。对操作困难的实验，教师开设几次后发现实验效果不好，耗费时间很长，大部分教师决定舍弃不再开设；对于不在考试范围中的实验也不予开设；有部分教师则为了减轻教学任务，倾向于用播放视频的形式代替实验课。教师在实验教学中教学方法单一，部分教师为了强化实验原理、操作步骤的理解和记忆，花大量的时间先讲解，留给学生亲手操作的时间大大减少；还有部分教师为了节省时间，直接将实验步骤和实验材料列在黑板上让学生按照既定步骤操作，这让实验课变得很机械化。教师在实验课中指导性不强，主要是因为实验前期准备不充分，部分教师不参与实验材料的准备，在实验前也不做预实验。课堂中学生实验出现的问题无法给予正确指导，学生对于实验材料、实验设计一知半解，并不能很好地提高学生的探究能力和创新能力。有部分教师可能由于自身实验能力的欠缺，在实验课中不能给学生演示正确的操作过程，实验课也就成了走过场，自然不会收到好的实验效果。
2.3实验自身条件的角度 根据调查结果和受调查老师的反馈，对影响实验开设效果的因素进行归纳与分析：一是实验材料不合适。如“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的开展时，每个班级所需的实验材料多，容易导致准备的实验材料不足。再者，该实验开设时间比较晚，一般接近寒冬，由于气温原因，洋葱生根数量减少，很容易导致实验材料缺乏，影响实验开设。生物实验材料具有很明显的生命性，实验材料的获取和保存比较麻烦。所以，在实际教学中，需要通过不断的实践，才能挖掘出合适的可以替代的实验材料。二是操作方法不当。在“脂肪的鉴定”实验中，做脂肪切片时，学生因不熟练切片技术，切得太厚，导致染色后在显微镜下不透光，容易看到一片黑暗，不能看到橘黄色的脂肪颗粒。在“绿叶中色素的提取和分离”实验中教师发现学生的操作方法不当，很难得到四条清晰的色素带。在实际操作中大部分学生画不好滤液细线，画得不均匀或不整齐都难以获得四条清晰地色素带。又如在“植物细胞的吸水和失水”的实验中，学生撕取洋葱外表皮细胞厚薄不均匀，在显微镜下找不到原生质层；在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中压片方法不当，学生在用大拇指轻轻按压载玻片时，用力不当，导致细胞分散不均匀，以至难以观察到染色体。三是实验装置不严谨。在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，部分教师认为实验装置的设计不严谨，教材中关于酵母菌有氧呼吸的装置，通过观察澄清石灰水是否浑浊来判断酵母菌是否通过有氧呼吸产生了CO2。通入该装置中的气体中的CO2虽然可以被质量分数为10%的NaOH溶液吸收，但是并没有确定CO2是否全部被吸收，所以会干扰实验结果。操作过该实验的教师反映该实验要经过很长的时间才能观察到实验现象，一般老师不会带学生去实验室操作，而是提前做好，带到课堂中去做演示实验。三是实验试剂浓度不合适。在“植物细胞的吸水和失水”实验中，发现细胞发生质壁分离后不再复原，分析其原因，可能是质壁分离过程中，洋葱表皮细胞已死亡，导致细胞分离后不再复原。大部分实验染色后效果不佳，可能由于浓度太高，找不到要观察的对象。在“观察线粒体”的实验中，染色后视野一片蓝色，难以找到细胞，导致无法看到线粒体这一结构，分析原因可能是背景色太深，影响了实验结果。在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的实验中观察到的细胞是一片蓝紫色，找不到细胞分裂的各个时期，部分教师推测可能是染色剂的浓度不会是引起的。
3 高中生物实验教学的优化策略
针对高中生物实验教学的现状，从转变教学观念、提高教师能力、建立多元考评等方面提出优化策略。
3.1 转变实验教学观念 观念是行动的先导，要搞好高中生物实验教学，转变观念是前提。调查中发现，在对实验教学的认识上，教师还没有引起足够的重视。要想提高实验教学效果，教师要从思想观念上真正的改变，把实验课和理论课放在同等重要的位置。实验教学在生物教学中占有重要的地位，我们不能将其当作是学生生物知识的一个辅助手段。教师按照实验课时要求，上好每一堂实验课，认真完成教材设定的实验、探究、调查活动，不能用讲实验或者播放视频的形式代替实验课。
3.2 提高实验操作能力 实验操作能力是教师在实验教学中最基本的能力，如果教师的操作是错误的，学生在实验课中学生也会模仿老师的操作过程，自然不能获得好的实验效果。所以，教师应加强实验技能的学习，锻炼自身操作能力的同时，也培养教师的实验创新能力。教师除了在课本实验中加强实验技能之外，还应多做一些比较典型的、与自己科研有关的实验或参加各种培训班，以提高自己的实验能力。
3.3 提高实验组织能力 教师在实验教学过程中的组织工作主要包括实验前的准备工作，实验课堂的组织与指导，实验课后的总结与反馈等几个环节。
第一，培养实验小组长。在班级中寻找一些热爱生物或对生物实验感兴趣的学生充当实验助手，在实验课前，教师可以带领这些实验小组长们提前做预实验。一方面可以培养他们的学习兴趣，另一方面通过他们的操作，发现在实验中学生容易出现的问题，以便在实验课堂中采取措施尽量避免这些问题。实验课中，小组长可以指导其他学生的操作，既减轻了老师指导学生的任务，又可以提高了课堂教学效率。
第二，加强对实验过程的指导。在实验过程中，学生在操作时或多或少会出现错误，教师加强巡视，发现并纠正不当的操作。让学生明白严谨、规范的实验操作才能使实验成功。
第三，及时进行反馈评价。实验结束后，指出学生在实验中容易犯的错误，和学生一起讨论，提出解决方案。可以针对每一个实验设计一个操作评价表，学生在操作过程中可以互相评价。实验评价起到督促的作用，让学生的操作更加规范。
3.4 建立多元化的实验考评方式 教学中需要改变实验评价方式，建立操作性强的多元化考评系统。采用试卷测试与操作相结合的实验考察方式，对每个实验制定出相应的实验细则，对学生的实验态度、实验操作能力、实验探究能力、实验过程中情感态度价值观等进行综合评价。实验课堂中包括实验过程中学生预习报告的完成情况，学生的实验态度，学生实验操作能力、实验探究能力。在实验过程中，实验操作的准确性是整个实验成功的关键。因此，在实验考核中应适当提高实验操作能力的赋分比重，让学生在实验课中重视实验的操作。采取多种评价方式，有利于学生认识自己的优缺点；有利于教师获得学生全面的反馈信息，及时调整实验教学策略，促进学生各方面能力的发展。
（基金项目：江苏省中小学教学研究第十二期立项课题“基于科学思维的生物实验教学优化研究”，No.2017JK12-126）
主要参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准[S].北京：人民教育出版社，2017.
[2]胡美秀.高中生物实验教学的优化研究[D].长沙:湖南师范大学,2016.