摘 要：隨著新課程改革的深入，生物教學不再局限于知識的傳授，而更加注重學生探究能力的培養(yǎng)。實驗教學作為生物教學中不可或缺的一部分，在培養(yǎng)學生探究能力方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文旨在探討如何通過優(yōu)化生物實驗教學，提升學生的探究能力，并提出具體的策略與案例，以期為生物教學實踐提供參考。

關(guān)鍵詞：生物課堂；實驗教學；探究能力；優(yōu)化策略

生物學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，實驗教學不僅是生物教學的重要組成部分，更是培養(yǎng)學生科學探究能力、創(chuàng)新思維能力和實踐操作能力的重要途徑。然而，在當前的生物教學中，實驗教學往往存在一些問題，如實驗內(nèi)容單一、實驗方法陳舊、學生參與度不高等，這些問題嚴重制約了學生探究能力的發(fā)展。因此，優(yōu)化生物實驗教學、提升學生的探究能力，成為當前生物教學改革的重要任務(wù)。

一、生物實驗教學在培養(yǎng)學生探究能力中的重要性

（一）提升學生實踐操作能力

在生物實驗的廣闊舞臺上，學生被賦予成為小小科學家的角色，而這一過程的核心便是他們實踐操作能力的提升。這一能力不僅是科學探索的基石，更是培養(yǎng)學生動手能力、觀察力和數(shù)據(jù)敏感性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先，實驗儀器的使用是實踐操作能力的直接體現(xiàn)。從基礎(chǔ)的顯微鏡調(diào)焦、試管振蕩，到復雜的PCR儀操作、電泳儀分析，每一種儀器的掌握都需要學生細心學習、反復練習。在這個過程中，學生不僅要了解儀器的構(gòu)造和工作原理，更要學會如何安全、準確地操作它們，以獲取可靠的實驗結(jié)果。這種技能的積累，不僅讓學生在實驗中更加得心應(yīng)手，也為他們將來在科研或工作領(lǐng)域中的實踐應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。其次，實驗步驟的掌握是確保實驗順利進行的關(guān)鍵。生物實驗往往涉及多個步驟，每一個步驟的失誤都可能導致實驗結(jié)果的偏差。因此，學生需要嚴格按照實驗指導書或教師的要求，認真執(zhí)行每一個步驟，包括試劑的配制、樣品的處理、反應(yīng)條件的控制等[1]。在反復練習的過程中，學生會逐漸形成對實驗步驟的深刻記憶和熟練掌握，從而提高實驗的成功率和準確性。同時，實驗現(xiàn)象的觀察也是實踐操作能力的重要組成部分。生物實驗中往往會出現(xiàn)各種豐富多彩的現(xiàn)象，如顏色的變化、沉淀的生成、氣體的釋放等，這些現(xiàn)象不僅是對實驗結(jié)果的直觀反映，也是學生理解生物學原理的重要途徑。因此，學生需要具備敏銳的觀察力，能夠及時發(fā)現(xiàn)并準確描述實驗現(xiàn)象，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和結(jié)論得出提供有力支持。最后，實驗數(shù)據(jù)的記錄是科學實驗的必要環(huán)節(jié)。學生需要學會使用科學的記錄方法，如表格、圖表等，將實驗過程中收集到的數(shù)據(jù)進行整理和分析。在記錄數(shù)據(jù)時，學生需要保持客觀、準確的態(tài)度，避免主觀臆斷和誤差的引入。通過反復練習和教師的指導，學生將逐漸掌握數(shù)據(jù)記錄的技巧和方法，提高數(shù)據(jù)處理和分析的能力。

（二）培養(yǎng)學生團隊合作精神

在生物實驗教學的多彩畫卷中，分組實驗無疑是其中一抹亮麗的色彩。這一教學模式不僅豐富了實驗課堂的互動形式，更在潛移默化中培養(yǎng)了學生的團隊合作精神和溝通能力，為他們未來在復雜多變的社會環(huán)境中立足奠定了堅實的基礎(chǔ)。首先，分組實驗為學生提供了一個團隊協(xié)作的舞臺。在小組內(nèi)，每個成員都扮演著不可或缺的角色，無論是負責實驗設(shè)計的“智囊團”，還是操作儀器的“執(zhí)行者”，抑或是記錄數(shù)據(jù)的“細心人”，都需要緊密配合，共同努力。這種團隊協(xié)作的模式，讓學生深刻體會到“眾人拾柴火焰高”的道理，學會如何在團隊中發(fā)揮自己的長處，同時也尊重并欣賞他人的貢獻。在共同解決問題的過程中，學生會逐漸形成相互信任、相互支持的團隊氛圍，這種氛圍對于培養(yǎng)他們的團隊合作精神至關(guān)重

要[2]。其次，分組實驗為學生提供了提高溝通能力的鍛煉機會。在小組內(nèi)，成員之間需要頻繁地進行交流，包括實驗思路的探討、實驗步驟的確認、實驗現(xiàn)象的分享以及實驗數(shù)據(jù)的分析等，這些交流不僅有助于確保實驗的順利進行，更讓學生在實踐中學會如何有效地表達自己的觀點，如何傾聽他人的意見，并在此基礎(chǔ)上達成共識。通過不斷溝通實踐，學生的溝通能力將得到顯著提升，他們能夠更加自信、流暢地與他人進行交流和合作。

二、優(yōu)化生物實驗教學的策略

（一）更新實驗內(nèi)容，貼近生活實際

傳統(tǒng)的生物實驗內(nèi)容往往比較陳舊，與現(xiàn)實生活脫節(jié)。為了激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望，教師應(yīng)及時更新實驗內(nèi)容，選擇貼近生活實際、具有時代特色的實驗項目[3]。

例如，在生物課堂教學中可以通過引入一系列貼近現(xiàn)實生活的實驗項目，如環(huán)境污染對生物影響的研究以及食品安全檢測等，深化學生對生物學知識的理解和應(yīng)用，讓他們深切感受到生物學這門學科與現(xiàn)實世界的緊密聯(lián)系，從而激發(fā)他們探索未知、關(guān)注社會的熱情。首先，關(guān)于環(huán)境污染對生物影響的研究實驗，可以選取不同的污染物（如重金屬、塑料微粒、農(nóng)藥殘留等）作為研究對象，通過模擬或?qū)嵉夭杉芪廴镜沫h(huán)境樣本（如土壤、水體、空氣等），觀察并分析這些污染物對特定生物（如植物、水生生物、昆蟲等）生長發(fā)育、生理機能乃至遺傳特性的影響。這樣的實驗設(shè)計，不僅讓學生直觀地看到環(huán)境污染的嚴重后果，也促使他們思考如何減少污染、保護生態(tài)環(huán)境。在實驗過程中，學生需要運用所學的生物學知識，設(shè)計實驗方案、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，這一系列流程不僅鍛煉了他們的科研能力，也培養(yǎng)了他們的環(huán)保意識和責任感。其次，食品安全檢測實驗是另一個將生物知識應(yīng)用于現(xiàn)實生活的生動例子。在這個實驗中，學生可以學習使用各種生物學方法和技術(shù)（如微生物培養(yǎng)、酶聯(lián)免疫吸附試驗、分子生物學檢測等），對食品中的有害物質(zhì)（如細菌、病毒、農(nóng)藥殘留、重金屬等）進行檢測和分析。通過親手操作，學生不僅能夠掌握食品安全檢測的基本流程和技術(shù)要點，還能夠深刻認識到食品安全對于人類健康的重要性。此外，這類實驗還鼓勵學生關(guān)注食品安全問題，學會在日常生活中做出明智的選擇，保護自己和家人的健康。

通過這些貼近現(xiàn)實生活的實驗項目，生物課堂不再是抽象的理論講解和枯燥的知識灌輸，而是變成了一個充滿探索樂趣和實用價值的實踐場所。學生在實驗中不僅學到了知識，更學會了如何將知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力。這種能力的培養(yǎng)，對于他們未來的學習和工作都具有重要的意義。同時，這些實驗項目也讓學生更加關(guān)注社會問題，增強了他們的社會責任感和使命感。

（二）創(chuàng)新實驗方法，提高實驗效果

傳統(tǒng)的生物實驗方法往往比較單一，缺乏創(chuàng)新性和趣味性。為了提高學生的實驗參與度和探究能力，教師應(yīng)積極創(chuàng)新實驗方法，采用多樣化的教學手段和實驗技術(shù)。

例如，在講解細胞分裂這一復雜而微妙的生物學過程時，可以應(yīng)用多媒體技術(shù)為學生打開一扇通往微觀世界的窗。通過精心設(shè)計的動畫模擬，學生仿佛置身于細胞的內(nèi)部，目睹了染色體這一遺傳信息的載體如何在細胞分裂的舞臺上演繹著復制與分離的精彩劇目。動畫中，隨著細胞周期的推進，染色體的形態(tài)變化被細膩地呈現(xiàn)出來：它們從松散的染色質(zhì)狀態(tài)逐漸凝聚成緊致的染色體形態(tài)，隨后在酶的催化下完成DNA的精確復制。這一過程，如同微觀世界的精密舞蹈，既展示了生物體遺傳信息的穩(wěn)定性與連續(xù)性，又揭示了其背后復雜而精細的分子機制。緊接著，動畫展示了染色體的行為變化，隨后細胞一分為二，每個新生成的細胞都獲得了與親代細胞相同的遺傳信息。這一過程不僅讓學生直觀地理解了細胞分裂的基本過程，更深刻地感受到了生命體在生長、發(fā)育、繁殖過程中所展現(xiàn)出的驚人精確性和復雜性。此外，對于那些因?qū)嶒灄l件限制、操作難度高或存在安全隱患而難以在課堂上實際操作的實驗，多媒體技術(shù)提供了完美的解決方案。學生可以在虛擬實驗室中，通過模擬軟件或在線平臺，安全、便捷地完成實驗學習。他們可以在虛擬環(huán)境中自由探索、嘗試不同的實驗條件，觀察并記錄實驗現(xiàn)象，從而更加深入地理解生物學原理和知識。這種基于多媒體技術(shù)的教學模式，不僅豐富了教學手段、提高了教學效果，更重要的是激發(fā)了學生對生物學的興趣和熱情，他們不再是被動的知識接受者，而是成為主動的探索者和發(fā)現(xiàn)者。在探索生物奧秘的過程中，他們不僅增長了知識、提升了能力，更培養(yǎng)了科學精神和創(chuàng)新思維。

（三）強化實驗過程管理，確保實驗安全

生物實驗過程中存在一定的安全風險，因此教師應(yīng)加強實驗過程管理，確保實驗安全。首先，要制定詳細的實驗操作規(guī)程和安全注意事項，并對學生進行安全教育和培訓；其次，要定期檢查實驗設(shè)備和藥品的完好性和安全性；最后，要設(shè)立安全監(jiān)督員或小組長，負責實驗過程中的安全監(jiān)督和應(yīng)急處理。

例如，在進行“微生物培養(yǎng)與觀察”這類實驗項目時，教師應(yīng)格外重視實驗過程的安全管理。首先，需制定詳盡的實驗步驟流程，明確每一步的操作規(guī)范，特別是關(guān)于無菌操作的細節(jié)，如正確穿戴實驗服、佩戴口罩與手套，以及使用酒精燈進行接種環(huán)的滅菌等。同時，附上詳細的安全注意事項，提醒學生注意實驗中的潛在危險，如生物樣本的潛在致病性、化學品（如消毒劑）的誤用風險等，并進行針對性的安全教育培訓，增強學生的安全意識和自我保護能力。其次，定期檢查實驗室內(nèi)所有設(shè)備，如顯微鏡、超凈工作臺、培養(yǎng)箱及滅菌鍋等，確保它們處于良好工作狀態(tài)，避免設(shè)備故障導致的安全事故。對于實驗所需的藥品和試劑，應(yīng)建立嚴格的庫存管理制度，定期檢查有效期，及時處理過期或損壞的藥品，防止誤用。此外，還應(yīng)確保化學試劑標簽清晰可辨、存放位置合理，避免混淆或誤取。在實驗實施過程中，設(shè)立安全監(jiān)督員或小組長制度尤為重要。監(jiān)督員需經(jīng)過專門培訓，了解實驗安全規(guī)范及應(yīng)急處理措施，能夠及時發(fā)現(xiàn)并糾正實驗過程中的不安全行為。同時，他們還需負責實驗結(jié)束后的安全檢查工作，確保實驗區(qū)域恢復到安全狀態(tài)，防止遺留的安全隱患。為了進一步提高實驗安全性，教師還可以引入模擬演練環(huán)節(jié)，如定期進行火災(zāi)、化學品泄漏等緊急情況的應(yīng)急演練，讓學生熟悉應(yīng)急處理流程，提高應(yīng)對突發(fā)事件的能力。此外，還應(yīng)建立實驗安全反饋機制，鼓勵學生報告實驗中遇到的安全問題或隱患，形成師生共同參與的安全管理氛圍。

（四）注重實驗反思與總結(jié)，提升探究能力

實驗結(jié)束后，教師應(yīng)引導學生對實驗過程進行反思與總結(jié)。通過反思實驗過程中的成功經(jīng)驗和失敗教訓，學生能更深入地理解實驗原理和方法；通過總結(jié)實驗結(jié)論和提出新的問題，學生能進一步拓展探究思路和方向。此外，教師還可以鼓勵學生撰寫實驗報告或論文，將實驗成果進行整理和展示，以提升學生的寫作能力和表達能力[4]。

例如，在“微生物培養(yǎng)與觀察”實驗結(jié)束后，教師應(yīng)積極引導學生對實驗過程進行全面的反思與總結(jié)。首先，可以組織一次小組討論會，讓學生分享自己在實驗中的親身體驗，包括哪些步驟操作得最為順利、哪些環(huán)節(jié)遇到了困難或挑戰(zhàn)，以及這些困難是如何被克服的。通過這樣的交流，學生不僅能夠從自己的經(jīng)歷中學習，還能從同伴的經(jīng)驗中汲取養(yǎng)分，從而更深入地理解實驗的原理和操作技巧。接下來，教師應(yīng)引導學nSUnzoE1zTUs42G1KmKIHSdby2mCLtGGrQs/ide9Q5M=生對實驗的成功經(jīng)驗和失敗教訓進行深入剖析?？梢蕴釂枌W生：“你認為本次實驗中最成功的地方是什么？為什么能成功？”“在實驗中遇到了哪些問題？這些問題產(chǎn)生的原因是什么？你是如何解決的？如果再次進行實驗，你會如何避免這些問題？”通過這樣的反思，學生能夠清晰地認識到自己在實驗中的優(yōu)勢和不足，為今后的學習和研究打下堅實的基礎(chǔ)。在反思的基礎(chǔ)上，教師還應(yīng)鼓勵學生總結(jié)實驗結(jié)論，并嘗試提出新的問題?？梢砸龑W生思考：“通過本次實驗，你得到了哪些結(jié)論？這些結(jié)論對你的學習或生活有什么啟示？”“在實驗中，你是否發(fā)現(xiàn)了什么有趣的現(xiàn)象或問題？這些問題值得進一步探究嗎？如果可以，你會如何設(shè)計實驗來驗證你的猜想？”通過這樣的引導，學生能夠進一步拓展自己的探究思路和方向，培養(yǎng)獨立思考和解決問題的能力。最后，教師可以要求學生撰寫實驗報告或論文，將實驗成果進行整理和展示。在撰寫過程中，教師應(yīng)提供必要的指導和幫助，如教授學生如何撰寫摘要、引言、方法、結(jié)果和討論等部分，以及如何正確引用參考文獻等。通過撰寫實驗報告或論文，學生不僅能夠提升自己的寫作能力和表達能力，還能將所學知識進行系統(tǒng)化整理和深化理解。同時，這也是一種很好地展示自己學習成果和才華的機會，可以激發(fā)學生的學習興趣和積極性。

結(jié)束語

優(yōu)化生物實驗教學是提升學生探究能力的重要途徑。通過更新實驗內(nèi)容、創(chuàng)新實驗方法、強化實驗過程管理和注重實驗反思與總結(jié)等策略的實施，可以有效地激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望，培養(yǎng)他們的科學思維方法、實踐操作能力和團隊合作精神。未來，隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展和教育理念的持續(xù)更新，我們有理由相信生物實驗教學將在培養(yǎng)學生探究能力方面發(fā)揮更加重要的作用。同時，我們也期待更多的教育工作者能夠關(guān)注生物實驗教學的研究與實踐，共同推動生物教學改革的深入發(fā)展。

參考文獻

[1]黃菊梅.初中生物探究性實驗教學的優(yōu)化策略[J].亞太教育，2022（6）：145-147.

[2]田雅麗.優(yōu)化實驗，讓生物課堂培養(yǎng)學生探究能力[J].學周刊，2022（5）：61-62.

[3]董午峰.初中生物實驗教學優(yōu)化策略[C]//廣東省教師繼續(xù)教育學會.廣東省教師繼續(xù)教育學會第六屆教學研討會論文集（一）.江西省九江市湖口縣第三中學，2023：6.

[4]黃佳倩.優(yōu)化高中課堂實驗教學培養(yǎng)生物學科核心素養(yǎng)[J].理科愛好者（教育教學），2020（4）：167-168.