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“三新”背景下高中生物实验教学策略探究

发布时间:2026-02-06 19:37:24

摘要:“三新”是指新教材、新课标与新高考,在“三新”背景下,教师在高中生物实验教学中,要把聚焦点从“验证知识”转向“探究素养”,通过丰富的生活实验,激发学生生物学习兴趣,培养学生的实践创新能力与科学探究思维。本文在查阅高中生物实验教学相关文献基础上,结合人教版高中生物教材,探究“三新”背景下高中生物实验教学策略。

关键词:“三新”;高中生物;实验教学;教学策略

随着教育理念的更新,高中生物教学不仅要使学生学会知识,还要使学生学会利用所学知识分析和解决生活实际问题,促进学生核心数学核心素养发展。生物学科中,有大量抽象知识内容如“分子与细胞”等,需要组织学生通过大量的探究性实验来验证知识。笔者结合化学教学实践,从创设真实实验探究情境等层面提出关于“三新”背景下高中生物实验教学的几点思考。

一、丰富实验类型,创设真实探究情境

著名的俄国教育家、思想家托尔斯泰说过:“成功的教学不是强制,而是激发学生的兴趣”,由此可见,兴趣才是学生最好的老师。在“三新”背景下,教师要打破传统的知识单向传授的生物知识教学模式,突破传统的以演示性实验教学模式,为学生创设丰富的实验类型,激发学生生物知识探究兴趣,丰富学生生物知识储备,拓展学生的生物学习视野。同时,为了给学生创设浓厚的生物探究情境,教师可结合生活实际或社会热点,创设具有真实性的生物实验探究情境,引导学生在思考情境问题,设计实验方案,实施实验过程中,通过自主探究与合作讨论,验证化学知识,培养实践动手能力。

例如,教师在“有丝分裂的观察”教学中,要打破传统“观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂”实验形式,而是优化实验设计,增加探究性问题,为学生创设科学探究情境。在组织学生进行实验时,教师可向学生提出探究性问题:“同学们,假如把洋葱进行低温处理,是否会影响其根尖的有丝分裂呢?”,引导学生进行分组实验,一组为常规培养的对照组,另一组为在4℃低温培养24小时的实验组。学生需分别制作对照组与实验组的两组装片,分别放置在显微镜下观察,并统计其处于分裂期的细胞比例,进而分析低温对细胞分裂的影响。在学生结束实验后,教师可向学生提出讨论问题如:“请结合‘细胞知识’,推测低温是否会抑制纺锤体形成?”使学生促进对细胞知识的理解深度。通过丰富实验类型,创设“低温”探究情境,激发了学生的探究兴趣,使学生从传统的被动观察到主动探究,有利于促进学生科学探究与科学思维素养发展。

二、应用数字化技术,提升实验精准度与深度

就生物实验教学而言,学生动手操作实验很重要,但动手操作不应随意而为,而应带着学习目的或问题,这样的实验操作才有意义,才能让学生在实验中收获更多知识。在“三新”背景下,教师可引入数字化工具,优化生物实验流程,突破传统实验的“成本高、耗时长、微观过程不可见”等不足,使学生在实验中,能精准采集实验数据,从而直观理解抽象的生物知识。适合高中生物实验的数字化工具有很多,如数字化传感器、显微成像系统与仿真模拟实验等,教师可结合学生特点和具体的教学内容进行选择。

例如,教师在“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”实验中,可引入根系扫描仪和数据统计软件,优化实验流程。在实验前,教师给学生发放提前准备好的月季枝条和不同浓度的生长素类似物(NAA),向学生讲解根系扫描仪的作用与使用方法。在实验中,学生需先对领取到的月季枝条培养一周,并利用根系扫描仪扫描使用不同的NAA下的根系图像,并把根系数据等录入数据统计软件如EXCEL,计算出平均根长”“生根总数”,并生成“NAA浓度—生根数”散点图。通过“NAA浓度—生根数”散点图,学生能够直观看到NAA浓度与生根数之间的关系,理解“低浓度促进根系生长、高浓度抑制根系生长”的规律,意识到在给扦插枝条配生长调节剂时,需选择合适的浓度。通过精确的数字化实验数据,不仅能使学生直观理解实验现象,还能使学生从模糊描述实验现象转换为定量分析,促进学生发展严谨的科学思维。

三、注重跨学科融合,培养综合思维与创新能力

传统生物实验往往以生物知识为核心,很少或几乎没有涉及其他学科知识,容易使学生误以为生物知识是孤立存在的。在“三新”背景下,教师需打破传统的单一生物学科知识教学模式,为学生创设跨学科实验,将生物知识与物理、化学、数学与信息技术等学科知识有机结合起来,使学生培养从多学科角度分析生命现象的能力,促进学生思维深度与广度的拓展。

例如,教师在“光合作用与细胞呼吸的关系”实验教学中,可引入物理、化学与数学知识,优化实验设计,促进学生综合解决问题能力提升。从物理学科角度看,教师可引导学生在实验中借助“光照强度控制计”,改变实验光照变量,从而探究“不同光照强度”对叶片的光合速率变化的影响;从化学学科角度看,教师可引导学生结合“光合作用”和“呼吸作用”生物知识,分析两者间的气体交换关系;从数学学科角度看,教师可引导学生结合数学公式:“净光合速率=总光合速率-呼吸速率”,代入实验数据,从而探究不同光照条件下,真实光合作用的效率。在学生完成跨学科探究后,教师可围绕多学科知识,向学生提出拓展型问题::“为了提高农作物产量,我们可以如何在温室中调节光照、CO₂浓度?”引导学生结合多学科知识,设计光照与CO₂浓度调节方案,促进学生利用跨学科知识分析和解决生活实际问题能力提升。

总之,在“三新”背景下,教师在高中生物实验教学中,要打破传统的“演示型”实验教学模式,丰富实验类型,组织学生亲自参与多样化的实验,引入跨学科知识,激发学生参与生活实验的兴趣与探究的生物实验现象的积极性。同时,在数字化背景下,教师可引入数字化工具,优化实验流程,使实验现象变得可视化、可量化,促进学生科学思维发展。

参考文献:

[1]罗芬兰.“三新”背景下高中生物实验教学策略探究[J].学周刊,2025,(32):110-112.DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2025.32.037.

[2]林安娜.数字化背景下高中生物实验教学开展策略[J].天津教育,2025,(27):96-98.

[3]舒红梅.“三新”背景下高中生物实验教学策略研究[J].新课程导学,2025,(12):34-37.

周倩倩 开鲁县第一中学