摘要：高中生物学实验课在培养学生科学素养与探究能力方面具有重要地位。围绕当前实验教学中存在的问题，提出了以学生为中心、优化实验设计、分层分类指导、整合信息技术的教学模式，强调通过真实探究情境提升学生实验技能与科学思维水平，有效激发了学生的学习兴趣与自主探究意识，促进了教师教学方式的转变，显著提升了课堂教学质量。

关键词：高中生物学；实验课教学；有效教学模式

生物学作为一门以实验为基础的自然科学，强调通过观察、探究和实验来认识生命现象与规律。高中阶段的生物学实验课在学生科学素养培养、探究能力提升和创新意识发展中发挥着不可替代的作用。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》明确指出，应通过实验教学引导学生亲历科学探究过程，掌握科学研究的基本方法，形成理性思维和批判性思考能力。面对新课标理念对实验教学提出的更高要求，高中生物教师亟需转变传统的教学模式，探索更为高效、科学、符合学生发展规律的实验课教学路径。

1.高中生物学实验课有效教学模式的构建

1.1确立以学生为中心的教学理念

在生物学实验教学中，确立以学生为中心的教学理念，意味着教师需从单向传授知识的角色中转变出来，更多地关注学生的学习过程与探究体验，尊重学生的主体地位，鼓励学生在实验中提出问题、设计方案、动手实践并进行反思。通过让学生在真实的实验情境中主动建构知识，不仅可以激发学习兴趣，还能有效培养学生的科学探究能力和创新意识。以学生为中心的实验教学强调过程而非结果，重视培养学生的科学思维方式和自主解决问题的能力。

在高一生物必修2第1章第1节《孟德尔的豌豆杂交实验（一）》的“探究·实践 性状分离比的模拟实验”中，教师在教学过程中不直接给出固定步骤，而是引导学生基于孟德尔实验的背景，自主设计模拟实验方案。例如，教师可以提供不同颜色、形状的模型豌豆粒，让学生根据自由组合、自行统计结果后推导性状分离比。在实验中，学生自行假设、操作、记录和分析数据，在出现与预期不符的现象时，引导他们反思实验设计或数据处理中的问题，进一步完善实验流程。

1.2优化实验设计，突出探究与创新

有效的生物学实验教学应避免单纯演示性质的操作，应通过优化实验设计，增加实验的探究性与开放性，引导学生在提出问题、制定假设、实验验证、数据分析的完整过程中主动思考与创新。探究性实验设计不仅能够提升学生的科学探究能力，还能激发他们对科学研究方法和科学精神的理解与认同。

在高一生物必修2第2章第1节《减数分裂和受精作用》中的“探究·实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”教学中，教师在传统观察细胞分裂阶段的基础上，优化实验设计，引导学生提出探究性问题，如“各个分裂阶段的细胞数量是否相等？”“影响减数分裂观察效果的因素有哪些？”教师可以提供多组不同处理条件（如不同染色方法或不同材料来源）的装片，让学生进行比较观察，记录数据并分析差异原因。学生在实验中不仅掌握了减数分裂的基本过程，还通过自主提出问题和验证假设，深化了对实验现象本质的理解，增强了探究意识和创新思维。

1.3分层分类指导，关注个体差异

在实验教学过程中，学生的认知水平、动手能力、学习兴趣存在明显差异。分层分类指导是提升整体教学效能的重要策略。通过对学生进行合理分组，设置不同层次、不同类型的实验任务，使每位学生都能在适合自己的水平上挑战自我，获得成功体验，促进全体学生的科学素养提升。

在高一生物必修2第3章第2节《DNA的结构》的“探究·实践 制作DNA双螺旋结构模型”活动中，教师可根据学生基础差异进行分层指导。对于基础较强的小组，教师可以要求他们用更复杂的材料（如金属丝、橡皮筋等）自主设计模型结构，兼顾碱基配对规则和螺旋结构特点；而对于基础一般的学生，可以提供预设模版，引导他们按照指导手册完成基本结构拼装。通过分层分类的实验指导，不同能力层次的学生都能在活动中体验到挑战与成就，既保证了实验任务的完成度，又促进了学生自主学习和合作探究的积极性。

1.4整合信息技术，提升实验互动性

信息技术的引入为生物学实验教学提供了更广阔的空间。通过虚拟仿真实验、数据可视化工具、多媒体资源等手段，可以弥补传统实验教学中因设备条件、实验周期或操作限制带来的不足，提升实验的趣味性和互动性。信息技术支持下的实验教学能够打破时空限制，让学生获得更丰富的实验体验，强化对抽象生物学概念的直观理解。

在高一生物必修2第5章第1节《基因突变和基因重组》的教学中，教师可以结合信息技术，利用虚拟仿真平台让学生模拟基因突变过程。通过软件操作，学生可以直观观察碱基对替换、缺失、插入等突变类型对DNA序列和蛋白质结构的影响，并实时调整参数进行多次模拟实验。与传统板书讲解或静态图示相比，虚拟仿真实验不仅增加了学生的操作体验感，而且激发了他们在不同条件下自主探索突变机制的兴趣，显著提升了实验课的互动性与学习效果。

2.高中生物学实验课有效教学模式的实践效果分析

2.1学生实验技能与科学思维能力同步提升

在以学生为中心、注重探究与创新的教学模式下，学生在实验技能和科学思维方面表现出同步提升。通过自主设计实验、动手实践和数据分析，学生在实验操作的规范性、实验设计的合理性以及实验现象的归纳与解释能力方面均有明显进步。实验教学不再局限于操作流程的机械重复，而成为学生运用科学方法探索生命现象的重要途径，促进了学生批判性思维与逻辑推理能力的发展。

2.2学生学习兴趣与自主探究意识明显增强

优化后的实验教学模式有效激发了学生对生物学学习的兴趣，增强了主动参与探究的积极性。学生在真实问题情境中进行实验操作，能够更加主动地提出问题、制定假设、验证推论，逐步形成自主探究的意识和习惯。实验课成为学生主动学习、主动思考的重要平台，学习动力由外在要求转变为内在需求，整体学习氛围更加积极主动。

2.3教师教学方式优化与课堂教学质量提升

有效教学模式促使教师从知识传递者转变为学习引导者，教学方式更加注重启发与引导，课堂互动性与生成性显著增强。教师能够根据学生学习过程中的实际需求动态调整教学策略，注重过程性指导与个性化反馈，提升了课堂的整体教学效能。实验课堂不再以完成任务为目标，而是形成了以探究过程为核心、以能力培养为导向的教学新格局，促进了教学质量的全面提升。

3.结语

高中生物学实验课在学生科学素养培养中具有不可替代的重要作用。通过构建以学生为中心、突出探究与创新、注重个体差异、整合信息技术的有效教学模式，实验教学不仅促进了学生实验技能和科学思维能力的提升，也激发了学生的学习兴趣与自主探究意识，优化了教师的教学行为和课堂教学质量。实验课的有效教学改革有助于实现生物学科核心素养的培养目标，提升生物学教学的整体水平。

参考文献：

[1]魏楠.高中生物学实验教学中核心素养的渗透路径[J].文理导航（中旬），2025，（02）：13-15.

[2]肖刚山.提升学科核心素养的高中生物学实验教学优化设计——以“探究酵母菌细胞呼吸的方式”为例[J].中学生物教学，2025，（06）：66-69.