高中生物实验教学是落实学科核心素养的重要载体，新高考改革要求教学体系在创新能力培养维度实现突破。现行实验教学面临实践能力培养虚化、师资指导能力薄弱、资源配置失衡等系统性困境，其根源在于标准化考评模式与多维能力诉求的冲突，以及课程内容与评价标准的结构性错位。通过建立过程性评价框架、开发情境化实验项目、构建区域协同机制等策略，能够重塑实验教学与核心素养培养的耦合关系，具体包括：构建三维度评价体系促进能力分层发展，设计进阶式实验梯度，衔接课标考纲要求，建立共享平台，破解资源配置非均衡困境。
新高考改革将学科核心素养作为人才培养的核心指标，对生物学科实践创新能力提出明确要求。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》进一步强调实验探究在课程实施中的基础性地位，明确要求实验教学课时不得低于总课时的30%。然而在政策导向与教学实践之间仍存在明显断层，存在实验教学资源配置不均、评价体系适配性不足、教师专业能力结构性缺陷等问题，制约了新高考目标的实现。本研究基于核心素养培养框架，系统剖析实验教学现实困境，解构其成因机制，并提出课标考纲协同优化的实施路径，为突破实验教学价值异化困境提供理论支撑与实践参照。
一、新高考背景下高中生物实验教学现状审视
新高考改革对学科核心素养的强化要求与现行实验教学体系间存在显著的结构性矛盾。考试评价机制仍以纸笔测试为主导模式，实验操作考核多采用虚拟仿真或结果复现形式，致使教学重心向理论识记偏移。课程标准虽明确实验探究能力培养目标，但在实际教学中，部分学校将生物实验课时压缩，甚至以视频观摩替代实操训练，导致学生难以形成规范的实验思维与操作技能。同时，实验课程实施呈现双重割裂态势：一方面，新高考命题逐步增加开放性实验设计类试题占比，强调科学探究与创新思维；另一方面，教材预设的验证性实验占比超过80%，且多数学校仍采用“教师演示—学生模仿”的固化教学模式。这种评价导向与教学实践的反差，使得学生面对情境化实验问题时普遍表现出方案设计能力薄弱、变量控制意识欠缺等实践素养缺陷。
二、高中生物实验教学困境的深层成因分析
（一）考评机制单一性与实验能力多维性冲突
现行高考生物学科评价体系仍以纸笔测试为主体框架，实验操作能力的考查多通过试题情境模拟实现。纸笔测试侧重知识再现与结果分析，难以完整评估实验设计、仪器调试等动态过程性能力，导致一些学校在教学中弱化实验操作训练。部分区域虽将实验考核纳入学业水平测试，但采用“抽签确定考题、统一量化评分”的简化模式，实质上仍将多维实验能力压缩为标准化操作流程。这种评价导向偏差导致实验教学陷入功利化困境。一方面，教师倾向于选择与高频考点直接对应的实验项目，对于需长期培养的观察记录、误差分析等能力普遍缺乏系统训练；另一方面，学生实验报告呈现模板化特征，重点复现教材既定结论而非记录真实实验现象。评价标准与能力培养目标的错位，使得新高考要求的科学探究素养难以在现有教学体系中有效落地。
（二）师资实践指导能力结构性不足
高中生物教师实验教学能力呈现三重结构性缺失：其一，实验创新意识薄弱，部分教师过度依赖教材预设方案，对实验情境改编、探究性问题设计缺乏主动探索；其二，跨学科整合能力不足，难以将化学计量、物理光学等关联知识有机融入实验教学，导致学科核心素养培养碎片化；其三，仪器操作规范性待提升，部分教师对数字化传感器、显微成像系统等新型设备的原理及校准流程掌握不充分。上述能力缺陷直接削弱了实验教学的实施效能。教师机械执行教材实验步骤时，往往忽视引导学生反思实验设计的科学性与可优化空间；跨学科知识整合的欠缺，使得学生难以建立完整的科学思维链条；而非常规仪器的操作示范，则可能传递错误实验方法。这种专业素养与教学需求的错位，导致实验课程难以有效承载新高考要求的创新能力培养目标。
（三）课程内容与评价标准衔接断层
现行教材实验体系与新高考评价要求呈现三重割裂：其一，教材中很多实验项目为验证性操作，侧重步骤复现与结论验证，缺乏探究性任务设计；其二，新高考开放性试题强调变量控制、方案优化等能力维度，但教材鲜少提供对应训练模块；其三，实验评价统一多聚焦结果准确性，对假设提出、数据解读等过程性要素关注不足。部分区域甚至将实验报告格式标准化至表格填空形态，进一步压缩学生思维拓展空间。这种内容与评价的错位直接制约创新能力培养。标准化实验模式使学生习惯于寻求预设答案，面对新情境问题时普遍表现出方案设计逻辑混乱、创新迁移能力薄弱。当评价体系持续强调高阶思维考查时，教学却仍在低阶操作层面徘徊，最终导致实验教学难以实现从知识传递向素养生成的价值转型。
（四）区域资源配置非均衡化制约
基础教育阶段生物实验资源配置呈现显著区域梯度差异：其一，城市重点中学普遍配备数字化显微系统、环境监测仪等高端设备，而部分农村学校仍存在基础显微镜数量不足、恒温培养箱老旧等问题；其二，经济发达地区学校能保障每月3—4 次分组实验耗材供给，欠发达区域则常因经费限制采用替代材料或合并实验组别；其三，城乡教师实验培训机会悬殊，城市教师年均参与专业研修2.8次，但乡村教师却不足0.5次。这种资源配置失衡引发连锁教育公平危机。硬件缺失迫使部分学校长期以理论讲解替代实验操作，学生动手能力培养出现结构性断层；耗材供给不稳定导致实验课程实施碎片化，难以形成连贯的探究学习体验。当新高考强调实践创新能力时，资源弱势区域学生已在实验认知起点上遭遇系统性落差，教育过程公平面临实质性挑战。
三、新高考导向下生物实验教学优化策略构建
（一）建立多元化考评体系，推动实验能力综合评估
实验教学评价体系重构需遵循能力导向原则，重点突破传统单一结果评价模式。第一，建立三维度评价框架，涵盖实验设计、操作实施与结果分析三大核心能力。在实验设计维度，需关注学生变量控制、方案可行性等要素，如人教版“探究酶活性影响因素”实验可增设开放性设计环节；操作实施维度应细化仪器使用规范、安全防护等观察点，制定分项评分细则；结果分析维度则强化数据解读逻辑与误差归因能力考查，避免结论表述模板化。第二，开发四层级评价量规，将每个维度能力表现划分为基础、发展、熟练、创新四个等级。例如，在“植物细胞质壁分离”实验的教学中，教师可以划分为三个层级：基础级要求正确使用显微镜观察现象，发展级需自主绘制细胞变化示意图，熟练级能够定量测定质壁分离临界浓度，创新级则可拓展至探究不同植物细胞渗透压差异。量规制定需结合课标要求与教材实验梯度，确保评价标准既具区分度又体现进阶性。第三，实施双轨制评价流程，将过程性评价与终结性评价按6∶4的比例进行整合。过程性评价依托课堂观察记录表，重点采集学生在“DNA粗提取”“微生物培养”等耗时较长实验中的协作表现与问题解决过程；终结性评价除常规实验报告外，可增加实验方案改进答辩环节，要求学生对教材中“影响光合作用速率因素”等经典实验提出优化建议。第四，构建校本化评价资源库，由教研组统筹开发配套工具。可以结合实际教学情况，编制《实验能力观察手册》，针对人教版 12 个必做实验分别设计个性化评价表；建立典型实验视频案例库，收录不同能力层级的学生操作片段作为评分参照；开发实验报告电子模板，内嵌自评互评模块，引导学生在完成“种群密度调查”等野外实验后自主反思操作盲点。评价结果应用需形成闭环机制。教师每学期形成实验能力发展曲线图，精准识别学生在“细胞呼吸测定”等复杂实验中的能力短板；学校将实验评价数据纳入综合素质档案，在学业质量报告中单独呈现实验素养发展水平；教育主管部门可建立区域实验能力常模参照系，为人教版教材修订和实验教学改进提供实证依据。
（二）强化师资专题培训，提升实验教学专业素养
教师实验教学能力提升需构建梯度化培养体系，形成职前职后贯通的专业发展路径。首先，建立三级研架构，针对新手教师、骨干教师与学科带头人设计差异化课程。新手教师侧重基础技能标准化训练，围绕人教版“检测生物组织中的糖类”“观察线粒体”等基础实验，开展仪器校准、安全规范等实操培训；骨干教师聚焦实验教学设计能力提升，通过“探究酵母菌呼吸方式”“环境因素对光合作用影响”等复杂实验的跨学科整合案例研习，掌握探究性问题设计策略；学科带头人主攻课程开发与教研引领，参与一些校本化实验项目的研发指导。其次，实施双轨联动培养机制，整合高校资源与校本实践。一方面，联合师范院校生物科学专业建立教师研修基地，每学期开展“实验教学创新工作坊”，围绕教材中“性状分离比模拟”“种群密度调查”等实验，引入大学生命科学院最新研究成果作为教学延伸素材；另一方面，依托学校教研组组建实验教学改进小组，定期进行“同课异构”研讨，如针对“酶的高效性验证”实验，对比不同情境创设对学生探究深度的影响，形成可推广的教学模式。最后，推行四阶能力认证制度，将实验教学能力纳入教师专业考核体系。初级认证考核教师对教材必做实验的规范执行能力，要求独立完成“绿叶中色素提取分离”“微生物培养”等实验的标准化操作演示；中级认证侧重教学转化能力，需提交“植物细胞质壁分离探究实验”等课程设计案例，展示学生创新能力培养路径；高级认证评估教研引领能力，需主持开发如“本地生态系统调查”等拓展性实验项目，并完成区域教师培训实践；特级认证要求形成实验教学研究成果，如在核心期刊发表相关论文等。
（三）开发进阶式实验项目，促进课标考纲双向对接
高中生物实验课程体系优化需构建能力递进框架，实现课程标准与高考改革的动态衔接。
第一，重构三类实验比例结构，将验证性、综合性与探究性实验占比调整为4∶3∶3。人教版教材中“检测生物组织中的糖类”“观察细胞有丝分裂”等基础验证实验保留核心地位，但需精简重复性操作步骤；综合性实验增设“本地水体富营养化检测”“家庭发酵食品制作”等跨单元整合项目；探究性实验开发“光照强度对水族箱生态系统稳定性影响”“校园植物光合速率差异探究”等开放型任务，强化变量控制与方案设计训练。
第二，设计能力发展梯度，对应新高考命题的能力考查维度。基础层级聚焦实验规范，如“质壁分离观察”强调显微镜操作与现象记录；应用层级要求数据转化，如在“酶活性影响因素”实验中增设曲线图绘制与临界值计算；分析层级侧重误差归因，针对“叶绿体色素分离”实验结果偏差开展小组讨论；创新层级挑战方案重构，鼓励学生对“DNA 粗提取”方法提出替代性方案并进行可行性论证。每个梯度均设置人教版教材对应衔接点，确保能力培养不断层。
第三，嵌入生活化情境载体，建立实验内容与现实问题的认知联结。在“细胞呼吸原理应用”实验中，引入果蔬保鲜技术优化的真实案例，要求学生设计不同储存条件的对比方案；在“种群数量变化”模块，结合本地野生动物保护现状，开展模拟种群调查的野外实践；在“遗传规律”单元，创设家族遗传病咨询情境，引导运用假说演绎法进行系谱分析。情境设计需参照新高考真题命题特征，重点融入“生产实践”“社会议题”“科研前沿”三类高频主题。
第四，建立双向对接机制，实现实验教学与高考改革的互促共进。教研组需定期开展高考试题实验要素拆解。例如，分析“探究植物向光性机理”试题中的变量控制要求，反向优化教材中“生长素发现历程”模拟实验的教学设计；同时将优质校本实验项目转化为命题素材，如把“校园植物物候观察”实践成果转化为生态适应性分析试题。建立实验能力表现与高考失分点的关联数据库，精准定位学生在“实验结果预测”“方案可行性评估”等环节的能力短板。此外，教师在教学过程中可指导编制进阶实验项目指南，为人教版每个必修模块配置 3—4 个拓展实验，如“必修 1”配套“不同品牌加酶洗衣粉效果比较”“手机辐射对种子萌发影响探究”等项目；开发生活化情境案例，收录相关的教学资源；组建区域实验项目共享联盟，推动实验教学的高质量发展。
综上所述，本文揭示了新高考背景下高中生物实验教学的多重现实困境及其生成机理，证实了考评机制与能力诉求的适配程度对实验教学效能的实际影响。在理论层面，构建的能力分层评价框架和教学策略体系，深化了核心素养导向下实验教学改革的理论认知，弥补了传统研究中评价维度单一化的理论缺陷。实践层面提出的区域资源共享机制与师资能力发展路径，为突破资源配置非均衡难题提供了操作性方案。相较于既有研究聚焦单一教学环节的改进，本文研究内容实现了系统要素的协同优化设计，但在实验教学数字化转型策略、校际协作长效机制建设等方面仍需深化研究。在后续研究过程中，应重点关注人工智能技术支持下的个性化实验评价体系开发，以及跨区域教研共同体的可持续运作模式探索。
作者：丁财良 作者单位：福建省邵武第四中学
