一、高中生物实验探究能力概述

高中生物实验探究能力是学生科学素养的重要组成部分，涵盖了观察、实验设计、操作执行、数据收集与分析以及结论推导等多个方面。这种能力不仅要求学生掌握基本的生物学知识和技能，还强调其在面对实际问题时的创新思维和解决问题的能力。通过实验探究，学生可以亲身体验科学研究的过程，学会如何提出问题、设计实验方案、控制变量、准确记录数据，并运用所学知识对数据进行分析和解释，最终得出科学结论，从而培养学生的实证精神和严谨态度，为后续的深入学习和科学研究奠定了坚实的基础。

二、核心素养视角下高中生物实验探究能力的培养意义

（一）提升科学素养，培养科学精神

生物实验探究能力是科学素养的重要组成部分。通过实验探究，学生能够亲身体验科学研究的过程，学会如何观察、记录、分析和解释实验现象，从而加深对生物科学原理和方法的理解。这种能力的培养有助于学生形成科学的思维方式和探究精神，使他们在面对问题时能够运用科学的方法去寻找答案，而不是盲目接受或凭空臆断。此外，实验探究还能激发学生对生物科学的兴趣和好奇心，培养他们对未知世界的探索欲望，这是科学精神的重要体现。

（二）增强实践能力，促进知识与技能融合

生物实验探究不仅要求学生掌握理论知识，还要求他们将这些知识应用于实际操作中。在这个过程中，学生需要动手操作实验器材，掌握实验技能，同时还需要运用所学的理论知识来指导实验设计和数据分析。这种实践与理论的结合，不仅有助于学生更牢固地掌握生物科学知识，还能提升他们的实践能力和解决问题的能力。当学生在实验中遇到问题时，他们需要运用所学的知识和技能去寻找解决方案，这种过程本身就是一种宝贵的学习体验。

三、核心素养视角下高中生物实验探究能力的培养策略

（一）开展显微观察类实验，锻炼学生的观察能力

在核心素养视角下，培养高中生物实验探究能力尤为重要，而开展显微观察类实验是其中一项有效策略。这类实验不仅能够直观展示生物体的微观结构，激发学生的好奇心与探索欲，还能在操作过程中锻炼学生的观察能力、思维能力和动手能力。通过显微观察，学生可以学会如何正确使用显微镜，掌握观察技巧，同时培养耐心和细致的科学态度。更重要的是，在观察过程中，学生能够发现问题、提出问题，并进一步设计实验进行探究，从而在实践中不断提升科学探究能力和创新思维。以《用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动》实验为例，该实验不仅锻炼了学生的显微观察技能，还培养了他们的科学探究能力。‌实验中，学生利用叶绿体作为观察细胞质流动的标志物，体现了科学思维和创新意识。在此基础上，学生进一步提出“动物细胞是否有细胞质的流动？”的探究问题，并选用人口腔上皮细胞和线粒体作为实验材料，这展示了学生科学探究的主动性和创造性。通过实验，学生不仅掌握了细胞质流动的基本知识，还学会了如何通过文献查阅等方法深入探究影响细胞质流动的因素，从而全面提升了他们的生物学科核心素养。‌

（二）开展模型类实验，提升学生的实验操作能力

在核心素养视角下，尤为关键。模型类实验的开展为高中生物实验探究能力的培养提供了有效途径，帮助学生直观理解复杂的生物现象和机制，同时促进学生在实践中主动探索、创新思考。通过构建物理模型、数学模型或概念模型，学生可以将抽象的生物知识具体化，从而深化对生命科学的认知。另外，模型类实验强调学生的主体性，鼓励他们在实验设计、操作、数据分析及结果讨论中全程参与，有效提升了实验操作、科学探究及问题解决等核心素养。例如，在探究减数分裂过程中，采用“扭扭棒”作为材料构建物理模型，用两种不同的颜色的扭扭棒分别代表同源染色体中形态结构相同的两条染色体一条来自是父方、一条来自母方，将颜色、长度相同的两根扭扭棒缠绕在一起，表示已复制的染色体。通过减数分裂内容的学习，利用构建的该模型模拟减数分裂过程中染色体数目及行为变化。这种直观且易操作的模型不仅成本低廉，还能以小组合作学习的方式展示成果，有效锻炼学生的观察能力，促进其对生物实验探究的深入理解和实践。

（三）开展验证类实验，巩固学生对生物理论知识的理解

在核心素养视角下，开展验证类实验可以巩固学生对生物理论知识的理解，更重要的是，其还能鼓励学生通过亲手操作、观察现象、分析数据来验证科学原理，从而培养其科学探究的能力和实证精神。在验证类实验的过程中，学生需要设计实验方案、控制变量、准确记录并分析结果，这一系列活动有助于锻炼他们的逻辑思维、批判性思维和解决问题的能力。‌例如，在验证酶具有高效性的实验中，传统教材使用新鲜肝脏研磨液作为实验材料，但其易变质、腥味重，且成本较高。通过探究与改进，发现韭菜研磨液也能快速催化该反应，且材料易获取、成本低，更适合用于实验教学。同时，在实验结果鉴定时，传统方式存在现象不明显、安全隐患大等问题。因此，可以改进实验装置，如将催化剂注入气球内，通过观察气球膨胀度来直观反应过氧化氢的分解速率，从而提高实验的准确性和安全性。‌

（四）开展探究类实验，增强解决问题的能力

开展探究类实验是提升学生生物实验探究能力的有效途径。通过设计并实施探究类实验，学生可以亲身体验科学研究的过程，学会如何提出问题、作出假设、设计实验方案、收集和分析数据以及得出结论。这一过程不仅锻炼了学生的实验操作技能，还培养了他们的创新思维、批判性思维和解决问题的能力。例如：《探究植物细胞的吸水和失水》作为高中生物学课程的首个探究实验，着重引导学生理解植物细胞吸水与失水的原理及其原因，体现了核心素养中“科学探究”的要求。该实验可以采用小组合作探究的形式，要求学生记录并观察植物细胞在不同试剂作用下的吸水、失水现象，这不仅培养了学生的实验操作技能，还锻炼了他们的科学探究能力和团队协作能力。在实验过程中，通过尝试多种试剂，如葡萄糖溶液、KNO3溶液等，学生进一步分析和讨论了这些试剂在观察植物细胞吸水和失水中的可行性，这一过程促进了学生科学思维和探究能力的发展。此外，实验还引导学生思考能否用这些试剂去观察动物细胞的吸水和失水，从而进一步激发学生的探究兴趣和创新意识，体现了核心素养中“生命观念”和“科学思维”的培养要求。‌

总而言之，核心素养视角下高中生物实验探究能力的培养具有多方面的意义，不仅提升了学生的科学素养和科学精神，还增强了他们的实践能力和知识应用能力。同时，有助于激发学生的批判性思维。因此，在高中生物教学中，教师应高度重视实验探究能力的培养，为学生提供更多的实验机会和指导，让他们在实践中学习、在探究中成长。

参考文献：

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[3]刘建丽.基于核心素养的高中生物实验中学生观察能力的培养[J].课程教育研究,2019,(19):176-177.