實驗提高學生的生物科學素養

龍芳菊?羅充?貴陽市第六中學?李靜

【摘 要】提高學生的生物科學素養是生物課程標準實施的核心任務。在“外植體的接種”的實驗教學中，學生通過實驗操作、交流討論、興趣小組展示組織培養樣品等過程滲透知識、能力、情感態度的教育，以提高學生的生物科學素養。

【關鍵詞】實驗 外植體 接種 生物科學素養

生物學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的科學知識、探究能力以及相關的情感態度與價值觀[1]。新課程標準下的高中生物教學，把提高每個高中生的生物科學素養作為核心任務，因此，如何落實這一任務就顯得尤為重要。美國華盛頓圖書館有這樣一句話：聽過了就忘記了，看過了就記住了，做過了就理解了[2]；同樣，我國的高中生物課程標準的基本理念也倡導學生進行探究性學習[3]，由此說明，行動獲取知識的方式更有助于培養學生思維、能力以及正確的科學態度和價值觀。基于此筆者以實驗 “外植體接種”為例，淺談實驗培養和提高學生的生物科學素養。

1實驗內容與操作分析

1.1 實驗背景與內容分析。“外植體接種”的內容是人教版高中生物選修1專題3“菊花的組織培養”中的重要環節[4]，其內容與《普通高中生物課程標準》相對應的具體內容標準是：嘗試植物的組織培養[1]。植物組織培養技術作為現代生物技術的基本技能，其過程主要包括培養基的配制及其滅菌、環境消毒、外植體消毒與接種、培養與觀察以及進一步誘導操作等，對實驗環境要求嚴格、技術難度和復雜程度較高，目前主要在高等院校及科研院所開展，因此學生對這部分內容的理解存在一定難度。在理論課上，盡管教師采用圖片、實驗視頻等手段引導學生學習，其結果是學生機械地記住了相關的術語，但并未能深入理解以及建立起相關知識的聯系，不利于將知識進行拓展和遷移。通過實驗活動的方式進行，使學生從中發現問題、解決問題，從而深入地學習植物組織培養的無菌技術、理解植物組織培養原理。

1.2實驗操作及其分析。該實驗目的是學習植物組織培養的無菌技術；體驗“外植體接種”的操作；理解植物細胞的全能性。實驗前師生互動、認識和分析實驗器材，為成功操作做好鋪墊。實驗器材包括消毒劑（無菌水、70%酒精和10%NaClO溶液），實驗器具（固體培養基、三角瓶、無菌吸水紙、酒精燈、封口膜、鑷子、剪刀、酒精燈等），實驗材料（新鮮的未開花的嫩枝葉）。師生互助、外植體的消毒和接種進行演示，以避免學生盲目操作和獲取正確的實驗技能。

在明確環境消毒的方法后，學生兩人1組、體驗操作：用酒精對雙手和操作臺消毒→點燃酒精燈→外植體消毒（具體步驟：清水漂洗、酒精消毒、無菌水沖洗、次氯酸鈉消毒、用無菌水漂凈、無菌吸水紙吸水）→器具滅菌（灼燒鑷子、剪刀并于置物架上待冷卻）→外植體切割→外植體接種到三角瓶中（整個過程在酒精燈火焰旁邊進行）→清潔工作臺，熄滅酒精燈。

2總結操作、成果展示，知識、能力和情感從中升華

2.1總結操作、交流討論，問題拓展，智慧由此而生。學生對接種的結果充滿期待，希望自己的實驗不染菌并迅速脫分化，在教師建議下，各組相互觀察、交換意見。交流后學生紛紛提出問題，但教師并未直接給答案，而是引導學生嘗試解答，將確有困難的問題整合板書：①對外植體消毒時，為何需嚴格控制時間？②漂凈的外植體，為何要用無菌吸水紙吸干水分？③嫩葉外植體為何多處刻傷？ ④外植體與培養基應怎樣接觸更有利于脫分化？隨后，教師指導學生分組，針對不同的問題，引導他們從不同的角度思考和收集資料，最終解除疑惑。

2.2樣品展示，深化知識理解。由于外植體誘導愈傷約一周以上方能觀察到結果，因此教師請課外興趣小組展示2個月前的組培樣品：外植體脫分化形成的愈傷組織、愈傷組織誘導叢芽、叢芽誘導生根、再生植株，以及被污染感菌的樣品。在觀察中，興趣小組成員的解釋，進一步將抽象知識直觀化、具體化，使學生對植物細胞全能性有進一步的認識。最后認識到：外植體接種成功與否，與外植體的消毒和器材的滅菌密切相關；而外植體脫分化是否良好，培養基中植物激素濃度的配制比例是關鍵。

3教學后記

本節課圍繞體驗“外植體接種”的環節來進行教學活動，使學生親歷實驗操作、發現問題、交流討論解決疑問、展示成果與欣賞的一系列過程，充分體現了“以學生為主體”的教育思想。在活動過程中，學生批判性地獲取、深化、拓展和遷移知識；學生的動手能力、合作交流與表達能力、收集信息能力、批判性思維能力、分析和解決問題的能力都得到很好的培養和鍛煉；從活動中，學生感悟到生物科學技術在科研、農業生產及經濟等方面有重要價值，促使他們樂于學習生物科學，養成質疑、求實和創新的科學精神和態度。

總之，在生物教育教學中，運用實驗做基礎，學生的知識、能力、情感態度與價值觀的教育會更好地促進學生的發展；學生的認知能更好地內化，并為他們合理地把學到的生物學知識運用到社會及個人生活中，為將來進一步學習與步入社會做準備，這正是生物科學素養基本的含義。

生物科學素養的提高并非朝夕就能實現，需教師深入研讀課標和教材、了解學生，利用同輩群體在青少年中可能排在首位的特點[5]，利用生物學是實驗科學的特點，盡可能為學生創設體驗的機會，使他們用自己的行動獲取生物學知識和技能、過程與方法，從中樹立科學的精神與態度，生物科學素養在其中必將逐步得到培養和提高。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準[S].北京：人民教育出版社，2003：25.

[2]余文森，劉冬巖.有效教學的基本策略[M].福州：福建教育出版社，2013：30.

[3]劉恩山.中學生物學教學論[M]. 北京：高等教育出版社，2009：6.

[4]課程教材研究所生物課程教材研究開發中心.高中生物選修1生物技術實踐 [M]. 北京：人民教育出版社，2007：34.

[5]陳毅松.思想政治教育中同輩群體的作用分析與對策研究[J].求實，2006（9）：75-77.endprint