高中生物探究性实验教学的优化策略

第一篇：高中生物探究性实验教学的优化策略

高中生物探究性实验教学的优化策略

(2010-07-20 21:16:25)转载教育 ▼

标签：

通过两年的研究，我们总结优化了探究性实验教学模式，其教学程序如下：

（王更强 东莞市第一中学 523129）

摘要： 本文分析了高中生物探究性实验教学的主要问题, 提出了高中生物实验教学的优化策略，首先是优化实验教学目标，从而优化教学设计，其次是优化实验教学模式。通过五大措施优化高中生物探究实验教学过程,有效提高实验教学质量，促进学生科学素养的提高。关键词： 高中生物探究性实验 教学模式 优化策略

1．当前高中生物探究性实验教学中存在的主要问题

随着新课程改革的深入，生物实验在高中生物教学中的地位和作用越来越突出，通过对我市高中生物实验教学的调查，发现当前生物探究性实验教学中存在很多问题，其中与教师、学生有关的主要有以下三种情况：一是教师分不清实验的性质是探究还是验证，教学目标不明确；二是教师的实验教学组织能力差，对实验教学中教师和学生的活动设计不科学、组织不到位；三是学生的操作技能差，直接影响实验教学效果。以上问题的解决，唯有让教师理解实验的本质，在具体的实验教学中首先要优化实验教学目标，其次要优化实验教学模式，巧妙安排教学过程，才能有效提高生物实验教学质量，提高学生科学的素养。2．优化高中生物实验教学目标

普通高中生物课程标准对学生生物实验技能方面只给出了描述性的指导原则，没有根据学生的认知水平和规律进行具体化；目前对学生实验技能训练和发展的目标没有人进行全面提炼和整理，形成相应的目标体系。我们以“基于方法观传授知识、基于过程观培养能力、基于综合性提高创新意识”为实验教学理念，构建了“一条主线、三个层次”的实验教学目标新体系，以能力培养为主线，从基本技能训练、综合探究实验和创新设计实验三个层次实施实验教学，从而提高学生实践能力和创新能力。

只有明确了实验教学的目标，才能科学地进行生物实验教学的设计。因此根据普通高中生物课程标准，结合我校生物实验教学的实际，我们全面地整理和细化了实验教学目标，形成我校生物实验教学的三维目标体系。知识目标强调的是知识的基础性、综合性、应用性；能力目标着重培养学生的提出问题的能力、获取信息的能力、探究能力和创新能力；情感领域目标则注重科学价值、科学态度等的培养。3．优化探究性实验教学的模式及策略 3．1优化探究性实验教学的模式

通过两年的研究，我们总结优化了探究性实验教学模式，其教学程序如下：

从以上教学程序上可以看出探究性实验教学的主要特点有：该实验教学模式的核心是实验设计（生物实验的思想方法），目标主要是培养学生提出问题、实验设计、创新实验的能力以及培养学生探究、合作的精神等。强调探究问题的环节，以问题为先，以探究为主，强调探究是对所研究问题的学习，同时也是对探究过程的学习。其主要特征是：重情景，重设计实验，重发现新问题，重评价等。3．2探究性实验教学的优化策略

探究性实验教学的核心是实验设计，指导学生探究实验关键要优化以下几个环节： 3．2．1优化“实验前教师的预实验”

教师对实验的预习其实质就是教师在学生实验前进行预实验，教师对该实验操作的干扰因素、过失因素、实验操作过程中易出现的错误结论、实验的改进方法等就有全面的掌握和理解，从而为教师进行实验规划准备、实验组织、实验操作、实验设计研发及实验教学评价等教学过程提供一手材料，为正式的实验教学扫清障碍。3．2．2优化设计“图表式实验学案”

课前预习，是教学活动的开始，是学生主体参与的首要环节。“图表式实验学案”，将实验流程完整的地展现给学生，对学生预习实验进行全程指导，以图文并茂的方式将实验原理、实验操作、实验记录、实验分析和实验结论呈现出来，同时教师对实验关键点给予提示，这种方式比常规的带着问题看书预习要清晰明了，便于抓住实验预习的要点，这样能让学生自主地主动参与实验预习，能最大地调动学生参与实验的积极性，大大提高实验教学的效率。3．2．3优化“提出问题” 探究始于问题，“发现问题比解决问题更重要”，确定一个可通过实验探究解决的问题，提出可检验的假设，既是进行探究性实验的前提，也是进行实验探究的难点。具体难在设计提问的内容、提问的方法和对学生提问的反馈。

“最精湛的教学艺术，遵循的最高准则就是让学生自己提问题。”教师能把探究性实验的内容巧妙地转化为问题情境，训练学生运用简化和提炼的策略，对教师提供的背景资料和问题情境进行解读，鼓励学生敢于“异想天开”，指导学生合理运用“提出问题”的策略：通过学生自我设问、学生之间设问、师生之间设问等方式；给学生留下足够的空间和时间去发表自己的见解，收集汇总学生的各种问题，然后训练学生运用比较、分析、归纳、概括、重新组合等科学的思维方法来处理各种问题，最终学生就能发现有价值的信息，提炼出很有创意的问题，如《影响酶活性的条件》学生通过思考提出了许多的问题:（1）“能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响?（2）“高温和低温对酶活性的影响是一样的吗？高温会不会使酶失活？低温呢？”（3）“多高的温度会使酶失活呢？如何确定出这个温度？”，（4）“使酶活性达到最高的最适温度到底是多少？”由此看出，学生对于温度影响酶活性地探究并不是“浅尝则止”，而是“渐入佳境”了，提出的问题探究价值也越来越高。3．2．4优化“实验设计”

实验设计是联系问题和结论的重要途径，制定切实可行的实验方案十分重要，设计实验方案其实质是解决一个实验问题，关键是帮助学生根据自己的设想制定方案，而不是代替学生去制定实验方案，我们主要训练学生运用解决问题的模式进行实验设计。

首先建立问题的框架，明确实验设计的重点和关键，如正确陈述自变量和因变量的关系，自主设计合理的对照实验，正确描述观察或测量变量的方法，清晰列出重要的步骤和材料，预测实验结果，制定观察记录表等。

其次是抓住实验设计的核心，找到解决问题的方案。在设计实验方案的过程中，运用求同法、求异法、剩余法、共变法确定实验的变量和孤立变量；训练学生运用对比的科学方法建立对照实验；精心设计实验步骤第一步是“共性处理”、第二步是“变量处理”、第三步是“显示差异结果”；训练学生运用发展变化的观点，根据实验的实际情况，不断修正改进原来的实验方案；训练学生用辩证的思维方法看待自己的实验，评估实验的局限性。3．2．5优化“交流评价”

实验探究的目的并不在于全班得到统一的实验结果，而重在使学生真正参与探究过程，让学生懂得科学的探究方法，让他们的创新意识得到发挥。在“交流评价”环节我们比普通的实验多一个交流模块，一般有两个交流模块，一个放在实验前，交流个人提出探究问题及设计的实验方案，重点评价学生能否提出值得探究的问题，并进行猜想和假设；另一个则放在实验操作之后，对实验结果的分析交流以及对实验中的各种特异情况作进一步的探究。评价以激励性评价为主，重点评价学生：能否独立正确的完成实验操作方法：能否科学地观察实验现象，如实地记录实验的数据：能否对实验现象或收集到的实验数据进行分析、归纳或概括出实验的结论；能否与他人交流成果且有所获益等。另外我们设置了成果展示栏，对学生的优秀实验报告，课外实验探究，创新实验设计、研究性成果进行展示汇报，让学生感受和分享成功的快乐，更激发他们参与实验的热情和参与实验探究的激情。

实验中有很多现象并不象预设的一样，对新生成的实验问题，学生不能根据现象作出结论判断，教师通过交流评价环节，让学生展开激烈的讨论，每一个学生都参与实验分析，通过层层分析，步步推进，学生对问题的认识逐步深入，然后提出新问题，并且自主设计新的实验进一步探究解决，作出合理解释。如有一组学生在探究用淀粉酶探究PH值对酶活性影响时，观察到淀粉酶在碱性条件下溶液遇碘不变蓝。实验出现的“意外”是否说明“淀粉酶在碱性条件下活性很高”呢？该组同学为了找出原因，积极展开了进一步的探究；首先，从实验结果溶液不变蓝，提出第一个新的设想：“试管中的淀粉被完全分解了吗？”他们改用斐林试剂检测，并没有观察到砖红色沉淀，得出结论：“淀粉没有被分解”。那么是什么原因阻止了淀粉和碘液的显色反应呢？考虑到加HCl与加NaOH实验组之间唯一区别在于pH值不同，该组同学提出第二个设想：“碘液在碱性条件下可以和淀粉反应？”他们先往该试管的溶液中加入1mLHCl溶液用以中和NaOH溶液，再滴加碘液，此时溶液变为深蓝色。于是实验出现“意外”的原因终于大白了，是检测的试剂选择不当，碘液会与NaOH反应，本实验应该选择斐林试剂进行检测比较合适。

从2005年新课程在我校实施以来，我们就把生物探究性实验教学作为一项课题进行研究，取得了一定的成绩：其中“优化高中生物实验教学，提高教学质量的研究”获东莞市普教系统科研成果一等奖；教师参加省市优质课比赛一人获省一等奖，两人获市一等奖；教师论文发表4篇，12篇获奖；共拍摄了四节实验录像课；学生参加东莞市科技小论文比赛有10多篇获一等奖；参加青少年科技创新大赛一项获省一等奖，二项获市二等奖；总之，实验教学的功能要得到最大的发挥，一定要优化高中生物实验教学。事实上，优化实验教学目标和优化实验教学模式是最基本的优化策略，因为优化实验教学目标才能优化教师的教学设计，才可以规范教师的实验教学行为，优化实验教学模式才可以优化实验教学过程，才可以改进学生学习的方式。为此，让我们共同努力、共同探索实验教学的规律和优化策略吧！

参考文献：

1.朱正威.探究性学习实施中的几个问题.生物学通报.2006.1：27—28 2.韦仕发.实验探究教育法在“新陈代谢与酶”一节中的应用.生物学教学.2006.6：33—35 3.施忆.高中生物课程标准中的活动与探究（必修部分）.北京：高等教育出版社.2003.11

第二篇：初中生物探究性实验教学有效策略

初中生物探究性实验教学的有效策略

在探究性实验的教学实践中，我也深刻体会到：学生自己带着疑问，自己动手进行观察实验，在实验过程中去探究、发现、获得新知识，既是培养学生科学探究能力的主要途径，又能在此基础上发展学生的合作能力、实践能力和创新能力。

那么在生物实验教学中，怎样才能将探究学习真正落实到位?以下我就在探究性实验教学过程中的尝试来谈谈自己的体会。

一、动手激趣，重视第一个探究性实验

七年级上册教材共有探究性活动57个，本册教材安排了6个比较完整的科学探究活动，每个探究基本上都包含了科学探究的6个步骤。由于探究的内容不同，各个探究对学生进行科学方法训练和探究技能训练的侧重点不一样。本书第一个探究是“光对鼠妇生活的影响”，这个实验无论是知识背景还是材料用具对七年级学生来说都没有难度，组织实验也不受实验器材和装备的影响。从实验设计本意理解，也并不是要求学生严格按科学探究的七个步骤去一一完成，而是让学生体验科学探究的基本过程，重点理解变量和初中阶段设计实验组和对照组只允许出现一个变量。在教学中个人认为，教师在实验中无论学生选择非生物因素（阳光、空气、水分、土壤、温度、湿度）中的哪一个因素进行探究都是可以的，设计的实验方案只要具有可操作性都应该鼓励学生大胆尝试。让不同的组探究不同的变量对鼠妇生活的影响，不仅

发展了学生的求异思维，更重要的是激发了学生的实验兴趣。为使实验设计更加完善，教师及时给予点拨：(1)需要做对照实验吗？需要探究几个变量？这么多变量需要设计几组对照实验？要几个实验装置？它们的作用分别是什么？然后教师讲解探究实验重点在于控制变量法，每一组对照实验只能控制一个变量，其余条件都相同。这次活动需要较长的观察时间，教师要有耐心，要安排足够的时间。这样，一则学生有成功感；二则可让学生体验探究的基本过程，为后面的学习打下伏笔。

二、授人以渔，规范探究性实验的基本程序

无论学习什么，方法最重要，探究性实验亦如此。教材专门安排了《探索生命的方法》这节内容，编排了实验法研究的示例——“蛆是从哪儿来的”，并归纳出实验法研究的七个步骤。本人认为，在实际教学中不能只注重七个步骤的记忆而忽略七个步骤之间的因果关系和思维顺序，不能只注重探究过程的完整性而忽略各步骤的独立性。

所以在这一节的教学中本人重点结合已做过的探究性实验“光对鼠妇生活的影响”比对课本示例，完善“光对鼠妇生活的影响”一节中探究性实验的基本程序，从而建立完整的探究思维顺序。要建立完整的探究思维顺序，本人有意识地设计了针对思维操作技能的强化训练。也就是说，在教学中不急于让学生一下子设计出完整的探究性实验，这样不仅可以分散教学难点，而且可以排除学生的畏难情绪。在实际教学中，本人感觉到实验设计对于学生来说是最难的，而明确实验变量是实验设计的关键，也是学生实验设计的难点。

本人根据课本中提供的不同的探究实验，使学生由浅入深地学习实验变量确定的方法，总结实验变量确定的方法。

方法一：直接从实验目的获取。如：光对鼠妇生活的影响实验变量是什么?(光)

方法二：分析实验目的和实验原理推出。如：观察植物细胞的吸水和失水，首先演示发生在日常生活中的现象——分别泡在浓糖水和清水中的萝卜条所呈现的不同现象。学生提出问题：为什么浸在不同溶液中的萝卜条会出现不同的变化？如果将已经皱缩变软的萝卜条放在清水中，会发生什么现象？浓糖水和清水有何区别？萝卜条的细胞又发生了什么变化呢？如何解释这些现象？引导学生发现实验原理是细胞吸水或细胞失水，找出实验变量——细胞外界溶液的浓度，主要在实验设计中理解“什么是对照”、“什么是干扰因素”、“如何巧妙地设置对照组”、“如何避免干扰因素对实验结果产生影响”等关于科学探究实验的设计方法和思路。掌握了实验设计的关键，一举突破了实验设计的难点，所以对紧接其后的探究性实验起到了“举一反三”的教学效果。

三、科学训练，发展学生的探究能力

没有探究，就没有创新；没有训练，就不能形成能力。真正要发展学生的探究能力，教师必须在生物课程标准的指导下对学生进行科学的训练。

1.完成教材安排的探究性实验，从感性认识中培养学生的探究能力。在教学中，可根据实验的目的改变实验材料或重新设计。如“绿叶在光下制造淀粉”这一实验的目的是要学生通过探究发现光合作用的产物是淀粉，实验中增加将天竺葵的叶片与银边天竺

葵叶片直接进行对比实验，用淀粉的产生部位同时也证明叶绿体是进行光合作用的场所。

2.以试题的形式对学生进行探究思维训练，从理性认识中培养学生的探究能力。目前，围绕学生探究能力训练的试题不少，选择与学生已有的学科知识为背景的探究试题效果更好，也可以根据学生熟悉的生物学知识、事实和材料为背景编制训练题。在生物教学中，探究性实验的教学无疑是对生物教师提出的一个更高要求。

只要我们在生物实验教学中从第一个探究性实验开始重视，以方法入手，多给学生动手的机会，多创设探究思维训练情境，学生才能在探究中主动获取知识，在理解的基础上完善生物学知识体系，才能使探究性实验的教学充满活力

第三篇：民族地区高中生物探究性实验教学现状和教学策略研究

民族地区高中利用当地资源开展生物学

探究性实验教学的研究

王小娇

专

业：学科教学生物 指导教师：龚大洁（教授）民族地区高中利用当地资源开展生物学探究实验教学的研究

—以舟曲一中为例

一、选题依据

为适应时代发展的需要、满足现代化社会对高科学素养创新人才的求，20世纪末，我国启动了第八次基础教育课程改革。在此课程改革中，生物学课程在课程理念、课程目的、课程框架和内容要求等方面都有了很大的改变。在重新定位了中学生物学课程的价值后，课程改革的焦点聚集在“面向全体学生”和“倡导探究性学习”[1]。生物是一门以实验为基础的学科，实验教学贯穿整个生物教学过程。实验是进行科学探究活动的重要途径之一，以科学探究为目的的实验被称为探究性实验。探究性实验的环节与科学探究相似：提出问题→进行假设→设计实验→进行实验→分析数据，得出结论→表达交流。进行探究性实验教学不仅能让学生学习实验原理、实验方法和结论，更重要的是能培养学生发现问题的能力、思考能力、创新精神、实践能力、收集和分析数据的能力以及合作交流能力。探究性实验教学注重学生学习的主动性，有利于培养学生主动学习的习惯。因此，积极开展科学探究活动，实施探究性实验教学有助于实现课程改革的目标，是当前教学的重要方式和任务之一。探究性实验教学的重要性也可由新课改前后实验教学的地位变化看出，新课改之后，实验教学的地位从辅助角色转变为生物教学的中心。课改以前，生物教学注重生物理论知识的传授，实验主要起到验证强化生物学知识的作用；新课改之后，实验教学逐渐成为生物教学的重心，期望学生通过实验探究活动来发现科学知识。可见，新课程改革要求学校实施探究性实验教学。

生物科学不仅是众多理论知识构成的体系，也是一个不断探究的过程。2001年制定的《生物课程标准（实验稿）》提出生物教学的课程理念是要提高学生生物科学素养倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动学习。生物课程标准在能力目标部分开宗明义提出要发展学生的科学探究能力，在科学探究中发展合作、实践能力。生物课程标准将科学探究作为一种重要的学习方式，十分重视、强调学生进行自主、开放的探究学习。开展探究实验是探究性学习中的重要环节[2]。探究性实验是培养和提高学生科学素养、发展科学探究能力的方法和有效途径之一。进行探究性实验应以改进、设计实验为切入点，科学探究的过程往往是不断完善实验设计和不断克服困难的过程[3]。新的人教版的生物教科书中实验部分与旧版教材相比具有以下三个不同点：第一是实验数量多，基本上每章都有相关实验。第二是实验类型多，教材中的实验类型有探究实验、演示实验、模拟制作等；其中，探究实验比例上升。第三是实验和知识是紧密相连的。与旧教材中实验放在教材的最后不同的是新教材中实验分散在各章节中，实验和知识内容联系紧密。新课标的实施和新教材的使用突出探究性实验的地位，实施探究性实验教学是中学生物教育中最有效地使学生获得知识、实验技能和创新能力的重要手段。因此，探究性实验教学是当今生物教学中必需的教学方式。

舟曲县受泥石流的影响，一方面新课改实行的前两年舟曲一中的学生一直在外借读，从2014年春季学期才开始新课程教学方式，大多数教师对课本上的探究性实验都采用传统的讲授方法，教师的探究性实验教学水平很薄弱；另一方面新舟中学的建立使学校的生源受到影响，近两年录取的学生基础很差。而课改的趋势和课标上对探究性实验的要求在逐步提高，也越来越注重学生的能力。因此，探索出适合该地区探究性实验教学方式是必需的，也是迫切的。

然而面对实验室配备严重不足，实验仪器陈旧落后等情况，我们可以充分利用当地的资源有效地开展探究性实验教学。舟曲县自然地理复杂，生态环境和气候特殊，为多种生物的繁衍提供了良好的条件；舟曲一中网络资源方便快捷。我们可以利用这些资源有效地开展探究性实验。

二、研究的目的、意义

（一）研究目的

本研究的目的有以下几个方面：

1.通过此课题的研究，找出当地适合生物探究性实验教学的资源，提高探究性实验教学的开出率。

2.调查教师实施探究实验时遇到的问题，提出可行的解决对策，提高教师的探究实验教学水平。

3.高效的开展生物探究性实验教学，提升学生的探究水平。

（二）研究意义

本课题的研究意义有以下几个：

1.有利于课程教材改革的顺利实施。许多学者认为新教材改革中高中生物教材的变化是最大的，其变化主要集中在实验的类型和数量的增加，新教材中探究性实验增多了，因而，探究性实验教学的质量对整个课程教材改革起着关键作用。

2.改善学生学习方式，提高合作能力。探究性教学以学生为主体，倡导学生的自主探究，进行探究性实验教学能使学生由依赖教师向自主学习转变，让学生学会学习。在探究性实验过程中学生一定会发现很多问题，产生很多疑惑，这些问题需要通过交流合作去解决，进而能增强学生的合作意识。

3.舟曲县一中属于名族地区的高中，其探究性实验教学的实施有一定的代表性，通过本课题的研究，能为其他民族地区的高中学校开展探究性实验教学提供参考依据。

三、国内外研究进展

（一）国外研究概况

国外学者对课程资源的研究，首先关注的是课程目标、课程内容、和来源的问题，并且主要是将课程资源作为课程的有机组成而融合在课程各个部分中加以研究。例如，泰勒1949 年在《课程与教学的基本原理》编写的书中提到：“要最大限度地利用学校的[4]资源；加强校外课程研究；帮助学生与学校以外的环境打交道”。托斯顿.胡森(Torsten

Husen)和纳维尔.博斯特尔斯维特(T.Neville Postlethwaite)主编的《国际教育百科全书》，从教学目标、教学活动、教学活动组织、课程评价等四个角度来描述课程资源，即“寻求目标、选用教学活动、组织教学及在制订评估方案过程中的多种可以利用的资源”[5]。国外学者在以往的研究中更多的是把教师与学生当作课程资源，而忽略了其他因素。随着研究的进一步深入，课程资源的内容也不断地丰富，越来越多的有形的、无形的条件和因素成为了课程资源的组成部分，地方课程资源就是其中之一。美国的《丰富教学模式》提到，当真正的、现实的问题与学习内容和过程相结合时，学习便更有意义、更有趣[6]。美国还编写了相应社区或地区的“资源目录” [7]。据相关研究表明:美国教师利用最多的校外教育资源为: 学校周边环境、池塘、农田、河流、森林、国家公园、自然路径等[8]。日本的课程改革在课程体系中设置“综合学习时间”，目的是想充分利用地方课程资源，开展特色教育活动，并且详细列举了各种资源以及这些资源的利用途径及形式[9]。荷兰的中等教育课程改革追求“真实的教育学”，即“在纯粹的正式的工作环境中建构知识，要求学生掌握的知识更多地与日常生活相联系并有意义地镶嵌在社会生活中；其实现是建立在丰富的地方课程资源上的[10]。澳大利亚将旅游地、公园、保护区都当成学生进行环境教育的课程资源。，这些活动基地根据学生不同的年龄、地域,组织各种各样的课外活动，建立不同的学生兴趣小组，例如，河流守望小组、废旧回收小组等，让学生直接参与环境管理过程，促使学生养成良好的生活习惯[11]。俄罗斯的博物馆对中小学是开绿灯的，充分有效地利用各种社会资源，学校甚至可以将课堂教学挪到博物馆中进行，同时会利用歌剧院、少年宫、名人故居、图书馆、电影院、科技馆等开展教学[12]。从上述情况来看，国外对于地方课程资源的利用各有侧重点：有些侧重于挖掘学生的学习潜能，促进学生个性发展；有些侧重于学生综合实践能力的提高；有些侧重于学生适应未来工作能力的提高。

（二）国内研究进展

生物学是一门从近代由从西方传入我国的自然学科，我国的生物学实验教学发展到今天已经有一百年的历史。目前，生物学实验越来越受重视，高考试题中出现的实验题目所占分数由 1981 年的 7%达到 8%，以实验为背景的试题分数也超过了总分的 30%[13]。这几年，这个比例在逐年上升。

近几年来，国内的生物学探究实验教育教学的研究主要体现在以下几个方面： 1．对于生物学探究实验的教育教学现状的调查。这类调查主要是从相应的调查学校的专业生物教师的满员与缺失,专职的生物实验员的相应聘用情况,生物实验室的相关建设,比如：生物实验设备的相应配备状况,生物实验经费的支出以及学校生物园的开设等情况来进行调查与分析。就相关问题，提出一些可进行实施的改革方案与措施[14]。

2．对于生物学探究实验教学方法和教学模式的研究。因为不同的时间,不同的区域,不同的学科，对于学生的学习状况都有很大的差异性，而且不同的老师也会有不同的教育教学方法，所以许多教师都对于具体问题具体提出了很多学习和可以用来借鉴的教学方法，甚至提出了不少新颖的实验教学模式。例如，利用几种形式的实验来提高学生的实验能力，包括模拟实验、分段实验、独立实验和开展课外活动等来提高学生的实验能力，教师则要求进行充分的教学设计，科学的组织教学以及有效的实施教学引导[15][16]。

3．相关理论对生物学探究实验教育教学指导的研究。如行为主义理论，认知主义理论,建构主义理论，人本主义理论对实验教学的指导。建构主义理论给生物实验教学提供了很多的启示，树立了“以学生为中心”的教学观念，采用了多种措施来实现学生的自主学习；创设了良好的学习情境,实施了开放性的、探索性的实验教学;突出了合作学习的设计，实施了分组合作的实验，完善了实验的考核方法,建立了多重评价体系等等[17]。

4．对生物学探究实验教学中教师的角色和行为的研究。这种类型的研究是近几年才有的，新课程改革倡导“自主、合作、探究”性的学习。教师在生物实验教育教学中，应该扮演什么样的角色，以及应该如何引导学生，从而进行探究性的实验。这是一些研究者所研究的方向。并且教师的主观能动性是缩短行为与观念差距的主导因素，任何外部条件对教师的影响，都取决于教师自我专业的发展意识，教师自身对专业发展的追求；教师教学行为的转变是实现新课程培养目标的关键；科学的教学理念是支撑教育改革的灵魂：专业研究者与一线教师的联手是促进教师与新课程共同成长的支点；以校为本的教学研究制度是教师专业发展的平台[18]。

5．对于生物学探究实验教育教学评价的研究。生物实验教育教学评价是对照以实验教学为目标的评价标准，利用科学的方法和手段，对实验教育教学活动中学生的发展变化以及构成变化的各种因素进行价值判断，为教育教学决策提供依据,以促进学生综合整体发展的过程[19]。实验教育教学评价是实验教学中的重要反馈性手段，支配教师采用何种教学模式，制约着学生的实验动机、实验态度和实验策略，科学合理的实验评价能提高学校、教师和学生对实验课的重视程度。实验教学评价理念的更新，评价内容的发展,必将带来实验教学模式的改变,推动实验教学的改革[20][ 21]。

6．对于生物实验教学案例,以及相关实验的改进。成功的实验教育教学案例在很多方面都有所借鉴，尤其是在探究性的中学实验教学过程中，如何进行中学实验教学设计，如何进行科学性的引导实验达到一个怎么样的目的，才算是成功的案例；在实验教育教学过程中，如何改进课本上的实验步骤和材料，从实验过程和实验结果来看,能够更有效率的达到预期效果[22][23]。

目前对生物探究性实验课程资源的研究非常少，对于生物探究性实验的研究也只是通过对实验进行优化和改进，如根据学校所在地的物产特点选择实验材料、优化实验过程、改进实验方法等方面。在优化改进实验方面研究比较多的是罗益群。罗益群从优化实验材料、实验设备试剂替换和共享、优化实验方法、整合媒体资源、社区资源开发利用和自制模型、教具等六个方面介绍了中学生物学实验教学资源开发利用的体会①。罗益群对中学生物实验教学中课程资源的优化研究，发现优化实验资源有利于促进生物实验的开设，利于改善实验室的建设，可促进生物探究性实验的进行，可提高教师专业素养，目的是使教材中所列实验能联系学生、接近社会和贴近生活，促进实验成功率，希望实验现象更明显，操作更便捷②。陈永群认为现行人教版高中生物教材中的实验有利学生能力的形成与提升，并使学生养成严谨的科学态度。但是实际操作中也发现这套教科书中的个别实验设计还存在一些不足之处，经过摸索，陈永群本人试着对必修中的几个实验做了改进和拓展，主要体现在对实验器材、实验方法、实验材料等方面的改进③。有关利用当地资源开展高中生物学探究性实验教学的研究还没有见报道。因此，在舟曲一中进行利用当地资源开展探究性实验教学是很有必要的。

四、本课题的研究途径与方法

（一）研究对象

舟曲县一中高二四个理科平行班学生和舟曲一中全部10名生物教师

①②罗益群.中学生物学实验教学课程资源的开发利用[J].生物学教学.2010(09):36 罗益群.开发课程资源 优化生物实验-----以武冈市第一中学为例[J].当代教育论坛.2011(1):111 ③ 陈永群.高中生物新教材实验改进与创新[J].中小学教学研究.2007(11):9

（二）总体思路

首先，对舟曲一中生物探究性实验实施情况及实验室物力资源（主要包括实验室数量配比、实验室中实验仪器和药品配置、实验器材使用情况）和人力资源（高中生物教师基本情况、教师实验资源观念掌握情况、生物实验人力资源素质）进行调查。其次，调查学生的探究实验水平。再次，调查当地的生物资源并利用当地资源改进探究性实验教学。最后调查改进以后的实验教学效果并提出可行的对策。

（三）研究方法

1．文献分析法：阅读与本课题相关的文献，归纳出当前国内外研究的现状，总结近年来与本课题相关的研究成果和存在的问题，提出自己的研究课题；从文献中寻找一些研究方法，制定研究方案。

2.访谈法：以高中生物课程标准中实验教学的要求为依据,编写问卷，调査内容涉及以下几个方面：

（1）高中生物教师基本情况、教师实验资源观念掌握情况、生物实验人力资源素质。

（2）实验室数量配比、实验室中实验仪器和药品配置、实验器材使用情况。（3）当地可利用的生物资源。

通过以上调查分析探究性实验教学存在的问题，利用当地生物资源改进实验教学。3.测验调査法：编制《高中生生物探究性实验能力测试题》。经多次预测后,选取理科班的学生进行测验,调査学生在生物试题中探究性实验能力的表现情况,分析学生探究性实验能力的不足,为学生探究性实验能力培养提供依据。

4.问卷调查法：编制《探究性实验教学效果问卷》调查改进后的的教学效果。5.数理统计分析法：用SPSS等相关分析软件，对问卷和测验数据进行分析。

五、论文写作进度安排

（一）准备阶段(2014.6—2014.9)查阅相关文献、书籍，确定研究课题，撰写开题报告。

（二）实施阶段(2014.10—2014.3)对生物学探究性实验教学进行调查，提出相应措施进行教学。测验教学成果，进行数据分析。

（三）撰写论文阶段(2015.3—2015.9)整理资料，完成论文初稿

（四）修改论文(2015.10—2016.2)修改论文中出现的问题

（五）论文盲审、答辩（2016.3—2016.7）

六、论文框架

1．前言 1.1．研究背景 1.2．国内外研究现状

1.3．当前舟曲县一中生物实验教学实施情况调查分析 1.3.1．实验室物力资源的调查分析 1.3.2．学校生物人力资源的调查分析 1.3.2．生物探究性实验教学存在的问题

1.4．利用当地资源进行生物学探究性实验教学的实践探索 1.5．研究的目的意义 1.6．研究方法和步骤 2．探究性实验教学相关理论 2.1．概念的界定 2.2．理论依据 3.研究方法和步骤 3.1．研究方法 3.2．研究步骤 4．结果分析

4.1．学生探究能力的结果分析 4.2．教师探究实验教学情况结果分析 4.3．改进探究性实验教学后的教学效果分析 5．结论和建议 5.1．结论 5.2．建议

七、参考文献 [1] 刘恩山，中学生物教学论[M]．北京：高等教育出版社，2009,2

[2] 董菲．新课程理念下如何开展中学探究实验教学[J]．当代教育理论与实践，2011，3（4）：115-117． [3] 戴佳朋．生物教学中学生科学素养的培养[J]．教学与管理，2011，12：139-140． [4]拉尔夫.泰勒著，施良方译.课程与教学的基本原理[M].北京：人民教育出版社，1999:36 [5]T.胡森.国际教育百科全书[M].贵阳:贵州教育出版社，1990:670 [6]兰祖利.里斯著,华华、戴耘、包容译.丰富教学模式—本关于优质教育的指导书[M].华东师范大学出版社，2000：23

[7]王静.美国中学环境教育的历史经验与启示[D].硕士毕业论文.2003：17-18 [8]叶云屹.生物教学中关于环境教育课程资源开发利用的研究[D].南京师范大学教育硕士专业学位论文，2005：18

[9]熊梅.当代综合课程的新范式：综合性学习的理论与实践[M].教育科学出版社，2003:15 [10]汪文静.荷兰中等教育课程改革新动向[J].外国教育资料，2000，（1）：41-45

[11]张学广.国际环境教育可持续未来—澳大利亚环境教育国际会议综述[J].比较教育研究，2000：59-61

[12] 殷世东.美、俄、法三国中小学综合实践活动课程常态化开设的启示[J].外国中小学教育,2009，(l):60-62 [13] 高迪.高中生物新课程探究性教学现状的调查研究[D].东北师范大学 2011 [14] 胡灵敏.如何通过生物实验教学培养学生的实验技能[J].黑龙江科技信息,2009(10):218.[15] 夏薛梅.建构主义理论对生物实验教学的启示[J].黔东南民族师范高等专科学校学报,2006,24(6):117-119.[16] 刘淑贤.交互式教学模式在高中生物学实验教学中的应用探索[D].华东师范大学 2009 [17] 黄飞跃.课改实验区教师教学行为变化的调查与研究[D].福建:福建师范大学,2005,10.[18] 陈继贞,张祥沛等.生物实验教学研究[M].北京:科学出版社,2008:98.[19] 丁邦平.国际基础科学课程改革回顾与展望[J].课程.教材.教法，2002(10):4~5 [20] 胡奇志.英美两国理科课程改革的一些特点及启示 [J].比较教育研究

，2001(9):12~13 [21] 陈育红.从生物实验教学现状谈评价机制改革的必要性[R].国家教师科研基金“十一五”成果集(中国名校卷)(三),2009,6:1157-1160.[22] 方金艳.对“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的改进[J).生物学教学, 2010,35(3):48.[23] Reeve, J., Bolt, E., & Cai, Y.(1999).Autonomy-supportive teachers: How they

teach and motivate students.Journal of Educational Psychology, 91.

第四篇：高中生物实验教学现状及优化对策分析

高中生物实验教学现状及优化对策分析

摘 要： 高中生物实验是培养学生自主探索能力和创新能力的重要途径。优化高中生物实验教学质量，提高学生的文化素养，是如今高中生物教学的主要方向。

关键词： 高中生物实验 教学方式 教学评价

高中生物实验是高中生物教学的实践基础，是学生由感性知识向理性实践转化和升华的重要途径，是加深学生对理论基础知识的印象的重要手段。随着新课改在我国基础教育中的实施，传统的高中实验教学模式已经无法满足国家教育的形势和学生的全面发展。所以改变传统高中生物实验教学方式和教学观念，整合实验教学资源和教学模式势在必行。下面我就高中生物实验教学的现状及优化改进的措施进行分析，希望以此推动高中生物实验教学的发展。

一、高中生物实验教学现状分析

1.保守的教学观念无法满足现代素质教育需求。

传统的高中生物教学将实验作为巩固基础理论知识的附属品，甚至部分教师并未意识到实验教学在高中生物教学过程中的重要性，只看重实验最终的结果与结论，忽视实验过程中细节的认知；只看重基础理论要点的巩固，忽视学生实践操作能力的培养。在高中生物实验教学中，教师占据实验操作的主体地位，学生只是盲目地跟从和观察，这不仅严重禁锢了学生探索求知的欲望，而且阻碍了学生创新能力、思维能力和动手实践能力等综合素质的提升和发展。

2.机械化的教学方式无法满足学生的个性化发展。

无论是何种生物实验操作，学生都是按照教师的规划和指导进行机械化的操作和观察，这种僵化的、单一的教学方式不但使得学生的思考能力与实践操作能力相脱离，限制学生与教师之间的互动交流，限制学生之间的合作探究，而且阻碍学生创新精神和能力的发挥，使学生逐渐失去参与实验学习的主动性和积极性。

3.单一的教学评价无法反映出真实的教学水平。

教学评价是对教学行为与过程进行反馈的一种教学手段。高中生物实验教学评价决定教师教学的主要方向和学生学习的主要方式。传统的高中生物实验评价流于书面形式，只注重学生对于理论知识的掌握和消化水平，未能对学生的在实验过程中的情感态度及操作水平进行真实的评价和反馈，导致高中生物实验教学质量和效率的低下。

4.低下的教学水平无法适应现代生物实验标准。

随着基础教育改革的不断深入，高中生物实验教学改革亦呈现白热化趋势。社会经济与科学技术的发展对高中生物实验教学提出了更加严格的要求，然而部分教师由于自身教学水平有限、教学素质低下等原因，因此无法满足现代生物实验教学的发展，使生物实验教学停滞不前。

二、优化高中生物实验教学的重要策略

1.提高认识，转变观念，推动生物实验教学新发展。

教育学生、培养人才是一种社会化行为，是全社会、学校、教师的主要责任。提高高中生物实验教学质量，首先要转变社会教育观念，明确生物实验在社会发展中的作用与价值，才能培养优秀的社会型人才；其次要转变教师的教学观念，端正学校领导的教学思想，增加生物实验课程投入与时间，为生物教学配备专项设备和教学人员，保证生物实验教学的有序化进行；再次要转变教师的教学观念，转变重理论、轻实践的传统观念，以培养学生的创新精神和思维创新能力为实验教学的核心，推动生物实验教学与学生综合素质的全面发展。

2.以学生为主体，以实验为媒介，创设探究式的教学情境。

新时期的高中生物实验教学要以新课标理论为改革的主要方向，在实际的生物实验教学活动中，要以学生为教学主体，鼓励学生主动参与生物实验操作、制订生物实验计划和方案，使学生由被动接受实验转变为主动参与实验，加深学生对实验过程、意义的理解。引导学生主动参与实验的方式多种多样，教师可以以实验为媒介，为学生创设多样化的、探究式的教学情境，引导学生相互探索、相互求知，从而实现学生个性差异能力的培养与发展。例如，在高中生物植物细胞有机分裂的教学中，教师可以组织学生各自带来不同的植物根茎，进行观察、阐述、发现、探究，使植物细胞分裂知识在学生的动手观察操作中得到巩固，提高学生运用生物理论知识分析和解决问题的综合能力。

3.以多元化的教学评价改进教学过程中的不足。

对高中生物实验教学进行深入的评价，不仅要评价实验结果，而且要对实验教学目标、教学内容、教学方式等进行综合性评价。要以现代化的、科学化的、多元化的教学评价方式测评生物实验教学的始末，测评学生的实验操作能力、操作方法、操作态度，等等。高中生物实验操作能力是综合能力的一种表现、一种形式，只有以多样化的评价方式对实验教学进行客观、全面、系统的真实反馈，才能体现出实验教学过程中的不足与弊端，才能及时采取方法进行改进与优化。例如，可以通过对器械的使用、药品的使用等进行操作规范的评价，可以通过观察学生有无想象和创新评价学生的思维表达能力。

4.重培训，养素质，提高生物实验教师的综合教学水平。

教师是高中生物实验课程教学改革的关键所在，教师的教学素质和教学水平决定生物实验课程的质量。新课改背景下，要注重教师的文化理论与实验技能培训，注重教师的文化素质培养，使教师能够跟随科学技术的脚步掌握现代生物实验技能，从而促进高中生物实验教学的进步和发展。

总之，高中生物实验教学是培养学生创新精神和能力的综合途径。高中生物教师要以科学的教学观念为指导，以先进的教学方式为手段，以多元的教学评价为基础，推进高中生物实验教学迈上新台阶。

参考文献：

[1]彭月生.高中生物实验课主体教学模式的研究[D].江西师范大学，2006.[2]吴青.新课程背景下高中生物课堂有效教学策略研究[D].上海师范大学，2010.

第五篇：浅谈高中生物实验教学

浅谈高中生物实验教学

生物是一门研究人类生产、生活的自然学科。实验在整个生物学科体系中占有非常重要的地位。许多概念与定理都是科学家经历了无数次实验而总结得出来的，这既是人类探索生物世界的研究手段，同时也是我们学习生物知识的重要途径。然而长期以来，受应试教学观念的影响，高中阶段的生物教学中实验一直处于被忽略状态，教师演示实验和学生自主实验的机会比较少。教师将原本的做实验变成了画实验、讲实验，学生大多是看教师做实验，抑或是看教材，使得学生实验技能低下。随着新课程改革的全面推进，更加关注学生生物综合素养的提升，对学生的实验技能也提出了明确的要求，也为我们的生物教学提出了更高的要求。在当前形势下，我们要高度重视实验教学，加强教师演示实验与学生探索实验，以实验为契机来激发学生兴趣，提高教学参与度，实现有效教学。笔者现结合具体的教学实践对高中生物教学中实验的优势与应用原则浅谈如下几点体会。

一、实验在高中生物教学中的重要作用

1.激发学生兴趣。爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”兴趣作为一种积极活跃的非智力因素，在学生的智力活动中起着重要推动作用，甚至决定着教学的成败。激发学生学习兴趣，引导学生主体参与是各学科教学中的首要任务。生物有着奇妙的现象，有着很强的操作性，尤其对于处于繁重学习任务中的高中生来说这更是一种新颖的方式，可以调剂学生紧张的学习，缓解学生的疲劳，减轻学生的负担，可以吸引学生注意力，激起高中生浓厚的学习兴趣与强烈的学习行为，使学生主动而积极地投入到生物教学活动中来。因此，在教学中，我们可以充分利用鲜明的实验现象来吸引学生，引发学生的关注，引导学生的主体参与。

2.帮助学生理解。高中生受自身基础知识与认知规律的限制，在学习某些概念、定理等知识点时仅仅依靠教师枯燥的语言讲述与阅读教材很难理解。如何突出重点，突破难点，加强学生的理解与掌握，这一直是提高教学有效性的一大问题。而实验可以再现概念与定理的形成过程，可以让学生亲历知识形成过程，而不是强行将现成的结论型知识灌输给学生，这样更利于学生的理解、掌握与运用。因此，我们要学会在学生难于理解处、知识的重难点处来设计演示实验或探索实验，让学生从直观实验中获取大量感性材料，让学生在主动思考与思维的基础上由感性认知上升为理性认知，这样便可以让学生轻松地理解较为抽象深奥的生物概念与定理。

3.培养探究能力。新课程倡导自主合作探究式学习方法，新课标明确提出要加强学生科学探究能力的培养。在生物教学中，我们要改变以往以教师为中心、学生被动接受的灌输式教学，要实现以教师为中心到以学生为中心的彻底转变，使教师从教者走向学者，成为教学的组织者、学生学习的指导者与引领者，与学生一起参与到探究性学习中来，从而把学习的主动权还给学生，设计更多的探索性实验，让学生亲自设计实验方案、准备实验器材、进行实验操作、记录实验数据、分析实验结果等等。这些全部交由学生，给予学生更大的探究空间与思维空间，使学生有了更多的机会展开探究，从而能在自主探究中增强创新意识，培养学生创造性思维，提高学生科学探究能力。

4.提高实验技能。高中生物新课标对学生的实验技能提出了明确的要求。在实验教学中，我们要加强对学生观察能力、思维能力、操作能力等实验技能的培养，这是现代复合型人才所必须具备的重要素质。在实验中，我们要引导学生认真观察，仔细记录实验数据，要学会思考，当实验现象、结果与预期不一样要让学生思考是实验操作不准确还是自己的预料等。这样将观察、操作与思考结合起来，可以让学生在亲自操作中学会观察、学会思考，培养学生实事求是的严谨求学作风，全面提高学生的实验技能。

二、在高中生物教学中运用实验的原则

1.科学性。对于演示实验，教师一定要做到操作规范，实验现象明显，切忌模棱两可。如果教师本身对实验步骤、现象等不明确，那么学生也会稀里糊涂的。因此，教师在做演示实验时要提前准备，对实验的各个环节全面掌握，提高实验的科学性，这样才能让学生更为形象、准确地掌握。对于一些亲自操作实验现象不明显或是在现实条件中无法完成的实验，我们可以借助多媒体，用多媒体来模拟实验全过程，这样便可以大大提高实验的准确性与科学性，而且大大提高了实验的可见度，使得全体学生都可以清晰明了地进行实验的观察，更利于学生掌握相关的知识。如观察线粒体、探究酵母菌细胞的呼吸方式等现实中难以完成的实验，我们就可以通过多媒体来制作课件，化静为动、化无为有，向学生形象动态而直观地展现实验全过程，这样就可以大大提高实验本身的科学性。

2.探索性。现行教材非常重视实验的作用，验证性实验与探索性实验都有涉及。我们除了要做好教材上的实验，还要为学生设计更多的探索性实验。实验本身具有探索性，才能让学生充分调用所学知识，展开积极的探究，才能实现学生的主动探究与积极思维，为学生的探究开辟更为宽广的空间，延伸学生思维的深度与广度。只有这样的探索性实验才具有探究价值，将学生的思维引向高潮，促进学生探究能力的提高。

3.操作性。实验不仅要贴近学生的基础知识，而且实验材料要容易获取，现象明显，所用时间短，在实验基本就可以完成。这样的实验才能更具可操作性，可以让学生在实验室顺利完成。否则，实验设计得再好，现象再明显，学生无法完成，这样的实验也是徒劳。

4.等量性。也就是说在两个甚至是多个实验中设计一个条件不变，其他条件完全相同，通过这样的实验来让学生理解这个变量对实验结果的影响。如在探究PH值对酶活性的影响的实验时，所设计的实验中PH值设为变量，其他的条件如温度、试管容量、试剂滴量等等完全相同。这样，通过鲜明的对照实验，学生便可以清晰地认识到PH值对酶活性的影响。同样，我们还可以通过设定其他条件为变量来验证。这样的实验便可以验证出PH值对酶活性的影响。

总之，生物是一门以实验为基础的自然学科，实验处于非常重要的地位。对于实验我们要高度重视，不仅要重视演示实验，还要加强探索性实验，这样的生物教学才能成为有效的教学。因此，在教学中我们要加强实践与探索，注重运用实验教学的一般性原则，最大限度地发挥实验的作用，让学生做实验、分析实验，在不断的操作中激发学生浓厚的学习兴趣，加强学生对相关知识的理解与掌握，提高教学有效性。