摘要：本研究聚焦高中生物实验教学，深入剖析培养学生科学探究能力的重要意义，结合教材内容，从实验设计、教学方法、课堂引导等多方面探讨有效策略，旨在提升学生生物学科素养，激发其探索精神，使学生在实验实践中掌握科学探究方法，为未来学习与生活奠定坚实基础，助力生物教学迈向新高度。

关键词：高中生物；实验教学；科学探究能力；教学策略

一、引言

生物学作为一门研究生命现象与生命活动规律的自然科学，实验是其探索真理、验证理论的关键路径。高中阶段，生物课程肩负着启蒙学生科学思维、培养实践动手能力的重任。随着教育改革不断深化，对学生核心素养培育愈发重视，科学探究能力成为衡量学生综合素质的重要指标。高中生物实验教学，恰是孕育这一能力的肥沃土壤。在实验室里，学生们不再是被动接受知识灌输的“容器”，而是主动探索未知的“探险家”。从微观细胞结构观察，到宏观生态系统探究；从酶活性影响因素摸索，到遗传规律实验验证，每一个实验都是一扇通往科学殿堂的大门。但当前教学中，受传统观念束缚、实验资源局限等因素制约，实验教学在培养学生科学探究能力方面尚存不足，亟待深入研究，探寻优化策略，让生物实验教学充分释放潜能，点亮学生的科学探索之路。

二、高中生物实验教学中培养学生科学探究能力的意义

高中生物实验教学对培养学生科学探究能力意义深远。一方面，有助于塑造严谨科学思维。实验过程要求学生精准操作、细致观察、如实记录，面对实验结果差异，需冷静分析原因，摒弃主观臆断，遵循客观逻辑，这逐步锤炼学生理性思考习惯。另一方面，能极大提升实践动手能力。学生亲手操作显微镜、移液器等仪器，配制试剂、解剖标本，将理论知识具象化，手脑协同中熟练掌握实验技能。再者，激发创新探索欲望。实验中的“意外”常是创新火种，如发现与预期不符结果，促使学生大胆质疑、深入探究，尝试新方法、新思路解决问题，为未来科研创新筑牢根基。同时，培养团队协作精神，小组实验里成员分工合作、交流讨论，学会倾听不同意见，汇聚集体智慧攻克难题，契合未来社会对人才综合素养需求。

三、高中生物实验教学中培养学生科学探究能力的策略

（一）优化实验设计，激发探究兴趣

教师可精心挑选人教教材中趣味性强实验，巧妙改进。如“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验，摒弃传统的单一教师演示模式，大胆转变为以学生为主体的探究活动。将学生分成若干小组，为每个小组提供葡萄糖、果糖、蔗糖等不同糖类底物，引导学生自主思考如何设计对比实验，来探究究竟哪种糖类更利于酵母菌呼吸。在这一过程中，教师鼓励学生积极讨论，大胆提出假设，比如有的小组可能假设果糖能使酵母菌呼吸作用更强，因为果糖结构相对简单，易于被细胞摄取利用。教师进一步引导学生思考实验变量的控制，明确自变量为糖类种类，因变量为酵母菌产生二氧化碳的速率或酒精的生成量等，同时提醒学生要控制好无关变量，像培养液的温度、pH值以及酵母菌的接种量等都要保持一致。让学生提前预测实验结果，并阐述依据，激发他们的好奇心与挑战欲，使其全身心沉浸于探究乐趣之中，主动挖掘知识背后的奥秘。

（二）运用问题导向，引导深度思考

教学时，紧密依教材知识，在关键节点巧妙设问。以“植物生长素发现”实验讲解为例，教师抛出问题：“达尔文父子为何选择金丝雀虉草胚芽鞘做实验？它相较于其他植物材料有何独特优势？若我们换成熟叶片进行同样的实验操作，又会出现怎样截然不同的现象呢？”这一连串问题促使学生回溯到当时的实验背景，了解到金丝雀虉草胚芽鞘具有生长迅速、结构简单且对生长素敏感等特点，因而成为理想的实验材料。学生进而思考若换成成熟叶片，由于其细胞分化程度高、生长缓慢，生长素的作用效果可能不明显，甚至难以观察到向光弯曲生长等现象，由此深刻理解生长素作用部位的特殊性。随着教学推进，问题层层递进，如“温特实验中为何要设置空白对照组？”引导学生由浅入深剖析实验原理、步骤，逐步提升思维深度，培养他们独立思考、逻辑推理的能力。

（三）开展小组合作，培养协作探究

组织学生以小组形式开展教材实验，例如“土壤中小动物类群丰富度调查”。在实验开始前，教师详细讲解实验目的、方法与大致流程，然后让学生分组。每个小组分工明确，有的成员负责运用取样器在野外不同环境采集土壤样本，这要求他们掌握正确的取样方法，确保样本的随机性与代表性；有的成员负责将采集到的土壤样本带回实验室，利用放大镜、显微镜等工具进行小动物的分类鉴定，需要熟悉常见土壤小动物的形态特征、分类标准；还有的成员专门记录数据，仔细统计各类小动物的种类、数量，制作详实的数据表格，并且撰写实验报告，清晰阐述实验过程、结果以及分析讨论。在整个过程中，小组成员间不断交流讨论，分享野外采样时发现的土壤质地、植被覆盖等环境因素对小动物分布的影响，交流物种识别过程中的疑难问题与巧妙技巧，合力解决样本混淆、数据波动等实际问题。通过协作完成这一复杂的探究任务，增强团队意识与沟通能力，让学生明白科学研究往往不是孤立的个人行为，而是需要团队协作才能达成目标。

（四）拓展课外实验，延伸探究空间

充分结合教材拓展栏目，积极鼓励学生课后自主实验。如学完“细胞呼吸”相关知识后，引导学生利用家中常见材料开展自制果酒实验。学生准备新鲜水果，如葡萄、苹果等，洗净晾干后，将其捣碎装入干净玻璃瓶，加入适量酵母菌，密封瓶口。随后，学生定期观察发酵现象，记录果汁颜色变化、气泡产生速率等，运用简易的酒精检测试剂检测酒精生成情况，同时详细记录温度、氧气含量等环境因素对发酵过程的影响。在这个过程中，学生将课堂上学到的细胞呼吸原理、影响因素等知识学以致用，不仅拓宽知识面，深化对知识的理解，还持续锻炼探究能力，培养自主学习习惯。遇到问题时，学生通过查阅资料、线上交流等方式尝试解决，进一步提升解决实际问题的能力，让科学探究成为他们日常生活的一部分。

四、结语

高中生物实验教学在培养学生科学探究能力征程中扮演核心角色。通过深挖教学意义，实施优化设计、问题引导、小组协作、课外拓展等策略，以人教教材为基石，充分释放实验教学魅力。这不仅让学生扎实掌握生物知识与技能，更点燃其探索热情、锤炼科学思维、塑造协作精神，为学生终身学习、投身科研奠基。

参考文献：

[1]孙慧君.“菜单式教学”在高中生物学探究实验教学中的应用——以“影响酶活性的条件”为例[J].《中学生物教学》，2023：22–26.

[2]朱智铭.STEM理念在高中生物学建模教学中的应用——以“影响酶活性的条件”为例[J].《中学生物学》，2023：18–21.