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生物是以实验为基础发展起来的科学，经历了由现象到实质、由宏观到微观、由定性到定量的发展过程。生物学科在于从生命现象挖掘生命本质，带领学生在实验中学习生物学科，从实验操作培养动手能力，从实验设计培养科学探究，从实验总结培养理性思维。
一、落实开展实验教学，加深学生对基础知识的掌握
高中生物必修教材共有19个实验，其中必修一《分子与细胞》就有14个，占了高中生物实验的绝大部分。在高一阶段开展实验教学，可以明显提升学生学习生物的热情，也为今后更多学生选学生物科奠定了基础。从以背诵记忆开始的学习，变成了动手观察讨论交流的活动，增加了学生学习生物的趣味性和主动性，学习意愿和热情的提升，必然会带来更好的学习效果。美国缅因州贝瑟尔国家培训实验室对学生在每种指导方法下，学习24小时后的材料平均保持率进行了调查，讲授-5%，阅读—10%，视听结合—20%，示范—30%，讨论组—50%，实践练习—75%，向其他人教授/对所学的内容立即运用—90%，说明开展实验教学，学生通过分组动手操作、讨论分析得出结果，能明显提升学生对基础知识的掌握。例如，若只是单纯记忆“检测生物组织中的还原糖、蛋白质和脂肪”，学生对于反应的颜色、是否需要水浴加热、是否有沉淀以及试剂的滴加顺序、原理等知识点容易混淆。但通过亲自动手实验操作之后，就能够很好地掌握实验过程、实验原理以及实验现象。
开展实验教学不会挤占教学时间，反而可以明显提升教学效果，学生对基础知识的记忆和理解能更加深入。我们可以把课堂搬到实验室，把实验融入到课堂，把课堂回归到实验，体现生物的探究之美、思考之乐。实验课和教学进度也不矛盾，实验可以促进教学的进行。
二、通过做实验引导学生优化实验，提升学生的科学探究能力
通过开展实验提升学生的科学探究能力。学生在实验过程中，再现科学家的探究历程，再次体会科学家的思维过程和科学方法，从而培养探究思维能力。例如，在实验《细胞大小与物质运输的关系》中，用不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞，用NaOH扩散模拟物质扩散。学生观察NaOH扩散的速率和扩散的体积比，思考扩散速率和扩散体积比的意涵，从而学习到细胞体积与物质运输效率之间的关系。并且，能够学习科学家的探究思维方式，从而提升科学思维的素养。
同时，在实验中鼓励学生发现问题，发现实验的不足之处，进而引导学生进行改进创新，从而解决问题。例如，实验《绿叶中色素的提取和分离》是必修一第五章第四节光与光合作用的一个观察验证型实验。目的是观察验证绿叶中色素的种类、颜色、含量，进而为后续的光合作用中能量转换做铺垫。做实验的时候，先让学生明确实验的原理和材料，然后按照教程给定的步骤进行实验，提高学生的动手能力。但在操作的过程中，学生会出现各种各样的问题。比如，层析液没及滤液细线、滤纸条上颜色过浅，不易观察等。这些问题会引起学生主动思考和探究。例如，为什么滤纸条上色素带颜色过浅？经过大家探讨，总结出可能是如下原因：（1）选取的材料；（2）无水乙醇的使用量；（3）过滤；（4）画滤液细线的次数；（5）层析时层析液没及滤液细线；（6）实验室的光线等环境因素等。通过反复讨论，同学们分组做了重新改进：（1）选取菠菜嫩叶和老叶，或者是菠菜和番薯叶进行对比；（2）相同量的叶使用不同量的无水乙醇进行提取，实验发现将无水乙醇的使用量由10mL改为5mL，可以明显提高滤液中色素的浓度，也不影响研磨的效果；（3）过滤时，发现使用尼龙布越多的小组，滤液的颜色越浅。即使按照教材步骤使用单层尼龙布，依然会有色素损失。同学们尝试不经过滤，直接用研磨液来画滤液细线，有更好的实验效果；（4）考虑到滤液细线要求细，尝试使用较薄的盖玻片蘸滤液划线，可以让滤液细线更加平直；（5）针对层析液没及绿叶细线的问题，同学们根据烧杯的高度，把滤纸条先折叠好挂在烧杯壁上，而不是简单地靠着烧杯壁，能更好的固定滤纸条，从而避免了滤纸条滑落到层析液中；（6）坐在窗户旁边的同学发现，在阳光的照射下，色素带的颜色明显变浅，建议在做该实验时，关好窗帘，在没有阳光直射的地方进行。实验结束之后，部分学生对SiO2和CaCO3的作用还有兴趣进一步探讨，于是部分学生利用课外时间分别再做了两组对照实验，把两组实验结果拍成视频在下一节课上展示给全班同学，同学们就能更清晰地观察到了SiO2和CaCO3的作用。还有同学对是否需要用无水乙醇提出的质疑，于是，又用不同浓度的乙醇进行探究。
通过不断优化创新实验，对于学生的观察能力、动手操作能力以及科学探究精神是很好的培养。学生观察细致，能发现老师未曾发现的问题，和老师一起来优化实验，教学相长，取得了更好的实验效果。不仅仅是学习科学探究思维，更是运用科学探究思维来解决了实际问题。
三、通过开展实验，提升学生生物科学核心素养
1.体现趣味性和实践性
学习的第一动力是兴趣，让学生有兴趣学习是良好学习的开端。学生喜欢动手操作，喜欢观察现象和变化，教师加以引导，能够充分激发学生学习生物的热情。例如，开展实验《果酒的制作》 ，学生亲手制作葡萄酒，自己动手洗葡萄、榨葡萄汁、密封，亲自感受一次由葡萄汁慢慢变成香醇葡萄酒的过程，学习知识也感受快乐。除了课本实验之外，教师还可以带领学生走出课堂。例如，在校园内、外开展种群调查研究，开展《制作叶脉书签》等实验。
2. 体现生命性
生物学科要从生命出发，研究生命现象，找寻生命本质和规律，最后再回归到日常的生命生活实际，用来指导和解决生活中的问题。教师要在日常教学中，多用生活中的事物和事例来开展，引导学生联系生活实际、活学活用。生物实验与日常生活实践密切联系，实验所用的材料都是来自于日常生活之中，如蛋清、猪肝、洋葱、菠菜等；实验内容也跟生活密切相关。例如，蛋白质、糖、脂肪、淀粉的检测，影响酶活性的因素，环境因素对光合作用的影响，酵母菌细胞呼吸的方式等，学生真正体验到生物不是脱离生活的学科，而是来自于生活的学科。自然界中很多生命，生物的学习还不能局限于书本、课堂、实验室，更需延伸到大自然，延伸到生活实际。让学生观察生命现象和特征，找寻一般性规律和内在联系，从而感受生命的力量、体会生命的美丽。
3.体现相容性
将知识与发展相容，生物实验一方面需掌握基本知识，另一方面需了解生物学科的最新发展动态，找寻科学发展的方向。
将自身与社会相容，个体是社会的一份子，个体组成社会，个体影响社会，社會影响个体。实验过程中通过小组合作、全班合作甚至全校合作探究，体现了自身与社会的相容性，增强了学生社会责任感，积极投身社会、服务社会、改造社会。
将生物学科与其他学科相容。生物学科的发展离不开其他学科的发展和支持，特别是数学、化学、物理、信息技术等学科。这些学科的理性思维和探究精神也是相容相通的。
实验教学是生物学科的最大特色，通过实验引导学生对生命的理解和尊重、对自然的珍爱与敬畏、对科技的认知与实践和对社会的责任与担当，提升学生生物学科核心素养。
参考文献：
[1]郭琪琦.基于核心素养的中学生物实验创新趋势[J].中学生物教学，2017（7）：31.
[2]罗天然.论以“核心素养”培养为目标的生物教学实验创新[J].学苑教育，2017（3）：42.
一、落实开展实验教学，加深学生对基础知识的掌握
高中生物必修教材共有19个实验，其中必修一《分子与细胞》就有14个，占了高中生物实验的绝大部分。在高一阶段开展实验教学，可以明显提升学生学习生物的热情，也为今后更多学生选学生物科奠定了基础。从以背诵记忆开始的学习，变成了动手观察讨论交流的活动，增加了学生学习生物的趣味性和主动性，学习意愿和热情的提升，必然会带来更好的学习效果。美国缅因州贝瑟尔国家培训实验室对学生在每种指导方法下，学习24小时后的材料平均保持率进行了调查，讲授-5%，阅读—10%，视听结合—20%，示范—30%，讨论组—50%，实践练习—75%，向其他人教授/对所学的内容立即运用—90%，说明开展实验教学，学生通过分组动手操作、讨论分析得出结果，能明显提升学生对基础知识的掌握。例如，若只是单纯记忆“检测生物组织中的还原糖、蛋白质和脂肪”，学生对于反应的颜色、是否需要水浴加热、是否有沉淀以及试剂的滴加顺序、原理等知识点容易混淆。但通过亲自动手实验操作之后，就能够很好地掌握实验过程、实验原理以及实验现象。
开展实验教学不会挤占教学时间，反而可以明显提升教学效果，学生对基础知识的记忆和理解能更加深入。我们可以把课堂搬到实验室，把实验融入到课堂，把课堂回归到实验，体现生物的探究之美、思考之乐。实验课和教学进度也不矛盾，实验可以促进教学的进行。
二、通过做实验引导学生优化实验，提升学生的科学探究能力
通过开展实验提升学生的科学探究能力。学生在实验过程中，再现科学家的探究历程，再次体会科学家的思维过程和科学方法，从而培养探究思维能力。例如，在实验《细胞大小与物质运输的关系》中，用不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞，用NaOH扩散模拟物质扩散。学生观察NaOH扩散的速率和扩散的体积比，思考扩散速率和扩散体积比的意涵，从而学习到细胞体积与物质运输效率之间的关系。并且，能够学习科学家的探究思维方式，从而提升科学思维的素养。
同时，在实验中鼓励学生发现问题，发现实验的不足之处，进而引导学生进行改进创新，从而解决问题。例如，实验《绿叶中色素的提取和分离》是必修一第五章第四节光与光合作用的一个观察验证型实验。目的是观察验证绿叶中色素的种类、颜色、含量，进而为后续的光合作用中能量转换做铺垫。做实验的时候，先让学生明确实验的原理和材料，然后按照教程给定的步骤进行实验，提高学生的动手能力。但在操作的过程中，学生会出现各种各样的问题。比如，层析液没及滤液细线、滤纸条上颜色过浅，不易观察等。这些问题会引起学生主动思考和探究。例如，为什么滤纸条上色素带颜色过浅？经过大家探讨，总结出可能是如下原因：（1）选取的材料；（2）无水乙醇的使用量；（3）过滤；（4）画滤液细线的次数；（5）层析时层析液没及滤液细线；（6）实验室的光线等环境因素等。通过反复讨论，同学们分组做了重新改进：（1）选取菠菜嫩叶和老叶，或者是菠菜和番薯叶进行对比；（2）相同量的叶使用不同量的无水乙醇进行提取，实验发现将无水乙醇的使用量由10mL改为5mL，可以明显提高滤液中色素的浓度，也不影响研磨的效果；（3）过滤时，发现使用尼龙布越多的小组，滤液的颜色越浅。即使按照教材步骤使用单层尼龙布，依然会有色素损失。同学们尝试不经过滤，直接用研磨液来画滤液细线，有更好的实验效果；（4）考虑到滤液细线要求细，尝试使用较薄的盖玻片蘸滤液划线，可以让滤液细线更加平直；（5）针对层析液没及绿叶细线的问题，同学们根据烧杯的高度，把滤纸条先折叠好挂在烧杯壁上，而不是简单地靠着烧杯壁，能更好的固定滤纸条，从而避免了滤纸条滑落到层析液中；（6）坐在窗户旁边的同学发现，在阳光的照射下，色素带的颜色明显变浅，建议在做该实验时，关好窗帘，在没有阳光直射的地方进行。实验结束之后，部分学生对SiO2和CaCO3的作用还有兴趣进一步探讨，于是部分学生利用课外时间分别再做了两组对照实验，把两组实验结果拍成视频在下一节课上展示给全班同学，同学们就能更清晰地观察到了SiO2和CaCO3的作用。还有同学对是否需要用无水乙醇提出的质疑，于是，又用不同浓度的乙醇进行探究。
通过不断优化创新实验，对于学生的观察能力、动手操作能力以及科学探究精神是很好的培养。学生观察细致，能发现老师未曾发现的问题，和老师一起来优化实验，教学相长，取得了更好的实验效果。不仅仅是学习科学探究思维，更是运用科学探究思维来解决了实际问题。
三、通过开展实验，提升学生生物科学核心素养
1.体现趣味性和实践性
学习的第一动力是兴趣，让学生有兴趣学习是良好学习的开端。学生喜欢动手操作，喜欢观察现象和变化，教师加以引导，能够充分激发学生学习生物的热情。例如，开展实验《果酒的制作》 ，学生亲手制作葡萄酒，自己动手洗葡萄、榨葡萄汁、密封，亲自感受一次由葡萄汁慢慢变成香醇葡萄酒的过程，学习知识也感受快乐。除了课本实验之外，教师还可以带领学生走出课堂。例如，在校园内、外开展种群调查研究，开展《制作叶脉书签》等实验。
2. 体现生命性
生物学科要从生命出发，研究生命现象，找寻生命本质和规律，最后再回归到日常的生命生活实际，用来指导和解决生活中的问题。教师要在日常教学中，多用生活中的事物和事例来开展，引导学生联系生活实际、活学活用。生物实验与日常生活实践密切联系，实验所用的材料都是来自于日常生活之中，如蛋清、猪肝、洋葱、菠菜等；实验内容也跟生活密切相关。例如，蛋白质、糖、脂肪、淀粉的检测，影响酶活性的因素，环境因素对光合作用的影响，酵母菌细胞呼吸的方式等，学生真正体验到生物不是脱离生活的学科，而是来自于生活的学科。自然界中很多生命，生物的学习还不能局限于书本、课堂、实验室，更需延伸到大自然，延伸到生活实际。让学生观察生命现象和特征，找寻一般性规律和内在联系，从而感受生命的力量、体会生命的美丽。
3.体现相容性
将知识与发展相容，生物实验一方面需掌握基本知识，另一方面需了解生物学科的最新发展动态，找寻科学发展的方向。
将自身与社会相容，个体是社会的一份子，个体组成社会，个体影响社会，社會影响个体。实验过程中通过小组合作、全班合作甚至全校合作探究，体现了自身与社会的相容性，增强了学生社会责任感，积极投身社会、服务社会、改造社会。
将生物学科与其他学科相容。生物学科的发展离不开其他学科的发展和支持，特别是数学、化学、物理、信息技术等学科。这些学科的理性思维和探究精神也是相容相通的。
实验教学是生物学科的最大特色，通过实验引导学生对生命的理解和尊重、对自然的珍爱与敬畏、对科技的认知与实践和对社会的责任与担当，提升学生生物学科核心素养。
参考文献：
[1]郭琪琦.基于核心素养的中学生物实验创新趋势[J].中学生物教学，2017（7）：31.
[2]罗天然.论以“核心素养”培养为目标的生物教学实验创新[J].学苑教育，2017（3）：42.