高中生物实验教学中存在的问题及应对措施

摘要：实验是生物学科中的重要组成部分，在教学中占据较大的比重。在新课标教学改革的持续推进过程中，对实验教学工作提出了更高标准的要求，要求学生掌握实验操作技能，能够将理论知识与实践能力相结合。在具体开展实验的过程中，容易出现各种各样的问题，学生需要解决这些问题，突破实验的难点。基于此，本文将立足于高中生物实验教学工作，分析教学工作中存在的问题，探讨高中生物实验教学的应对之策。关键词：高中生物；实验教学；问题分析；应对策略当代高中生的学业压力比较大，丰富多彩的校园活动是学生缓解压力情绪的主要途径。实验教学，作为一种独特的教学模式，以其生动活泼的活动特性，有效地缓解了学生的学业负担。它引导学生以全新的视角探索生物学领域的知识，从而深化理解，激发学习兴趣。生物学科的实验中揭示了规律和生物课程的奥秘，展开实验探究不仅能够开阔学生的眼界，而且能够锻炼学生的实践能力。因此，在高中生物教学中，教师要解决实验中存在的问题，提高实验教学质量，提升学生生物素养。一、高中生物实验教学的问题分析（一）实验教学方法比较老套高中生物实验教学中存在着实验教学方法比较老套的问题，主要原因在于教师的观念比较落后。一部分教师对于实验教学工作并不重视，认为高中阶段学生的任务是提升成绩，甚至会忽略实验教学这一环节，过度强调理论知识的教学，导致学生并不理解生物学科概念和理论。这部分教师的课堂教学模式并不符合核心素养教育的要求，对于学生实践能力和实验思维的提升并无明显作用。一部分教师的实验教学方式比较落后，仅仅在课堂上向学生示范操作，学生的动手实践能力仍然无法得到提升。并且教师自身的实验操作标准性有待检验，一旦教师出现操作失误的情况，将直接影响学生对实验操作以及实验标准的记忆。对于学生而言，前排的学生在课堂上更有“近水楼台先得月”的优势，后排的学生则无法看清楚教师的操作。（二）实验教学设备比较落后高中生物实验教学中也存在着实验教学设备比较落后的问题，主要原因在于学校重视程度不够。一部分学校的实验室内设备损坏比较严重，并未配备现代化的实验道具，导致教师的正常实验教学工作无法顺利展开，学生也无法执行操作[1]。部分学校的实验室使用频率并不高，仅仅在实验考试和综合性课程中投入使用。由于接触实验室的次数有限，学生对实验室的规则缺乏认知，导致实验技能未能得到有效提升。另外，部分学校的资金并不充裕，缺乏资金建设现代化的实验室，也直接影响生物实验课程教学工作的质量。学校的大多数经费会应用在校园活动、师资培训以及课题研究方面，获得外部资金的来源十分有限。（三）实验评讲方式过于简单高中生物实验教学中还存在着实验讲评方式过于简单的问题，主要原因在于教师对实验讲评的价值和作用理解不到位。一方面，评讲的主体比较单一，教师是评价的唯一主体，教师对学生的评讲无法帮助学生客观地认知自己的实践能力。尽管其他同学会在实验活动中发表个人的意见和看法，但很少发布对实验的评价，学生的自主评价同样比较缺乏。另一方面，教师的评价往往更加注重学生的实验结果，导致评讲结果过于片面，可能会打击学生的实验探究热情。受自尊心的影响，遭受教师批评的学生会深感受挫，在实验活动中犹豫不决、踌躇不前。受到教师夸奖的学生并不一定是实验能力突出的学生，更多的是实验成绩优良者获得教师的夸奖，从而导致实验教学评价不够客观。（四）实验理念存在守旧问题大多数高中生物教师的实验教学理念比较守旧，直接影响到实验教学活动的质量和效果，也限制了学生实验能力的提升。一方面，一部分生物教师认为课堂教学工作是提升学生生物水平最有效的方式，更加重视课堂教学工作、忽视实验教学工作，重视实验的结果、忽视实验的过程，导致最终的实验活动效果差强人意。另一方面，实验活动中存在着学生动脑与动手脱节的问题，即学生开展实验的思路并不清晰，无法熟练掌握实验活动中的知识点，容易对实验中的问题产生困惑。与此同时，教师在开展实验活动时，不肯放手让学生自主行动、不愿增加实验活动的难度，过于简单的实验活动将束缚学生能力的提升和思维的拓展。（五）学生不按实验规定操作实验活动是一项需要发挥学生能动性的实践活动，学生在实验活动中的一系列操作将直接影响实验活动效果和实验活动结果，不少学生不按照规定操作，对实验教学工作产生不良影响。一方面，学生在教材中已经了解了实验活动的结果，认为完全按照教材中的指示开展实验活动，将缺乏探究的意义和趣味性，故而在实验活动中随心所欲，甚至在老师尚未讲解完实验活动内容时，便开始实验活动，使实验活动丧失了其原有的意义。另一方面，教师在向学生讲解实验室活动注意事项时，学生的注意力完全被实验室内的各种活动器材吸引，并未专注聆听教师所讲解的实验活动注意事项。在正式实验活动中，学生时常会出现违规操作，甚至频频制造闹剧。二、高中生物实验教学的解决措施（一）更新新颖的教学方式和教学观念针对生物实验教学中存在着实验教学方法比较老套的问题，需要对教学方法和教学观念进行更新。一方面，教师要扭转对实验教学工作的看法，提高对实验教学工作的重视。开展生物实验教学的初衷是帮助学生深化理解生物学科知识、提升动手实践能力，这就需要教师在生物实验设计中添加生物学科的知识，学生在自主实验的过程中，教师在一旁穿插生物学科知识点，提升学生的动手操作能力和创造力。以使用高倍镜为例，在学生使用高倍镜前，教师可以提问学生“装片应该如何移动？”同学们将联系理论知识，回答“如果需要把视野中上方的像移动到视野正中间，需要把装片向上移动；如若需要把视野中左方的像移动到视野正中间，需要把装片向左移动。”背后蕴藏的知识点是“显微镜视野中的像是倒像”。与此同时，教师可以让学生自行设计生物实验的流程与方案，学生需要提前对所学内容进行预习，将不懂的问题反馈给教师[2]。学生在按照自己设置的实验步骤开展实验时，能够更加清晰地理解实验步骤是否合理，如此一来，既能实现学生的自主学习，也能显著提升实验教学效果。另一方面，教师要突出学生在实验中的主体地位，转变传统的教学方式。比如，学生在设计“观察质壁分离与复原”这一实验时，可能会产生“为何要选择紫色的洋葱？”这一疑问，教师除了回答学生的疑问之外，还要帮助学生解决问题，告诉学生“选择紫色洋葱是因为紫色洋葱有紫色大液泡，便于观察。如若洋葱的颜色过淡，可以将光圈缩小，使得视野变暗，也可方便观察”。（二）优化传统的实验模式和实验设备对于生物实验教学中存在着实验设备比较落后这一问题，需要对传统的实验模式和实验设备进行更新和优化。一方面，学校要尽可能为学生提供现代化的实验室，保证教师的正常实验教学工作能够顺利展开。除了扩大在实验室建设和实验室设备引进方面的资金投入之外，还要安排专业的维修技术人员对实验室进行日常维护，及时发现实验室里的安全隐患和设备损坏，避免铸成大错。比如，学校可以建设一套完整的实验室设备更新与报废处理体系，以及一套标准的实验室日常监测与维护工作体系。学校明确规定实验室内设备的使用年限，在实验室内设备到达使用年限之后，及时清理和更新。由于学校的器械设备属于固定资产，需要按照固定资产的处理标准和方法执行报废处理等一系列操作。在实验室日常监测与维护工作体系中，明确规定了每天、每个时间节点的实验室负责人，要求工作人员切实履行个人职责。另一方面，教师要提前向学生介绍实验室的规则、如何在实验过程中保障自己的安全和他人的安全，待学生了解实验室规则之后再开展实验活动。教师在带领学生开展实验前，还可以借助多媒体技术向学生展示实验步骤，让学生在清晰了解实验步骤之后，再开展实验。比如，生物老师可以将实验室规则、实验室注意事项以及实验步骤制作成微课视频，提前将视频发送给学生，由学生按照微课视频内容展开预习。微课视频作为一种精简的学习方式，能够方便学生展开碎片化的学习。如此一来，生物学科实验教学工作的质量可以得到保障，教学工作的现代化水平也能得到明显提升。（三）改进简单的成果检测和实验讲评对于生物实验教学中存在着评讲方式过于简单的问题，需要对简单的实验成果检验与实验评讲进行改进，发挥评价对于学生的激励作用和引导作用，指引学生改进自身实验技术，提升动手操作能力[3]。一方面，教师可以补充学生作为评价主体，让学生按照小组的方式开展小组内部互评，每个小组成员都会在实验过程中观察其他成员的操作，既能从其他同学身上学到优点，也能指出其他同学操作过程中出现的问题，同学们会在合作的过程中取得更大的进步。在小组内部互评中，同学们需要对其他小组成员进行不少于30字的评价，不可敷衍地仅仅使用优秀、中等、良好等内容。另一方面，教师可以从学生的实验结果、实验表现、实验态度、实验设计等多个角度对学生进行评价，全面提高实验教学工作的质量和有效性。在实验结果评价中，教师需要帮助学生分析造成实验误差的原因。在实验表现评价中，教师需要将实验开始前和实验结束后学生的状态进行比较。在对实验态度进行评价时，教师需要重点参考学生面对困难的表现、对待数据误差的态度。在对实验设计进行评价时，教师需要考虑学生实验流程是否合理、任务分配是否合理、动手操作是否合理等一系列问题。为了生成对学生进步过程的记录，教师还可以为学生制作实验成长记录，详细统计学生在每次实验活动中的进步。如此一来，高中生物实验教学的价值进一步提升，学生的学科核心素养也能得以发展[4]。（四）适当增加生物实验活动难度系数对于生物实验教学活动中的理念过于守旧的问题，除了需要更新实验活动理念和实践教学方式之外，教师还需要适当提升生物实验活动的难度系数，锻炼学生的实验能力与学科核心素养。一方面，教师可以借助省级优秀生物观摩课的视频让学生学习优秀的实验活动项目、借鉴和学习他人的实验活动过程。在观看优秀学生的实验活动时，同学们能够看到严谨细致的实验态度、专心的状态、熟练地操作，补充作为自身生物学科知识体系的一部分。与此同时，学校安排教师外出学习和接受培训时，也可以将其他学校的实验活动经验记录下来，与同学们分享。另一方面，教师要学会放手，让学生自行开展实验设计、实验准备、任务分配、开展实验、数据记录、观察分析以及得出结论的整个过程。在学生全权负责实验活动之后，学生清楚地了解实验活动的每一个环节和每一个具体的步骤，并将理论知识与实验活动一一对应，掌握对应的生物课程理论知识。与此同时，生物教师还可以鼓励能力出众的学生提前接触高等生物学理论知识以及高等生物实验。在掌握教材中知识点的基础上，探究生物学更深领悟的知识点，满足学生的求知欲望和探索欲望。（五）加强学生科学品质与态度的培养对于学生在实验活动中存在操作不当的问题，需要加强对学生科学品质与实验态度的培养[5]。一方面，科学实验是一项十分严肃的活动，绝不容许学生以随意的态度对待实验活动。教师要注重端正学生的实验态度，比如可以通过向学生播放生物学发展历史的视频，让学生对生物课程肃然起敬。特别是在了解我国现阶段生物学取得的成就是前辈们何其辛苦和努力的实验所得，学生的科学态度将得到明显转变，袁隆平院士杂交水稻的整个过程便可以作为良好的教学素材，也是学生日常生活中最常接触的生物学实验成果。另一方面，生物教师可以发动学生之间的互相监督。由同学们互相监督各自在实验室的活动表现，向教师举报不按照规定执行操作的行为。教师在得到“情报”之后，不可一味地对学生进行批评，而是先了解学生不按照规定执行实验操作的原因，以谆谆教诲感化学生和教导学生，并将在实验活动中将表现良好的学生作为“实验标兵”，其他同学向身边优秀的学生看齐，课堂中将达成良好的学习氛围。在良好的学习氛围指引作用下，学生对待科学的态度将得到转变，全体学生的科学品质也将获得有效提升