略談如何提升生物學科素養

趙英勇

摘要：生物實驗是生物教學的重要內容，教師應適時調整教學視角，從不同角度出發，對生物實驗進行科學設計、合理安排，從而提升生物實驗的有效性。規范實驗操作、簡化實驗程序、開放實驗設計、拓展實驗域度是初中生物實驗優化設計的有效策略。

關鍵詞：生物實驗；優化；學科素養；培養

生物實驗是生物學教學的重要內容，教師應從不同角度出發，對生物實驗進行科學設計、合理安排，以提升生物實驗的有效性。在初中生物實驗教學中，從規范實驗操作、簡化實驗程序、開放實驗教學、拓寬實驗域度四個方面實施實驗優化設計，收到了良好的教學效果。

一、規范實驗操作

生物實驗眾多，每一種實驗都有其自身的個性要求，教師要對它們的實驗操作進行規范設計，以提升學生實驗操作的準確性。

1.規劃實驗操作程序

在進行生物實驗設計時，教師要有前瞻意識，對實驗操作程序進行科學規劃，對實驗所需材料進行統籌安排，對實驗場所進行合理整合，為學生創設適宜的實驗環境。特別是設計實驗操作程序時，需要教師做好課前實驗操作體驗，并針對實驗操作中存在的問題展開前期研究，以提升實驗操作的有序性。教師要做好學情調查，根據學生的生物學認知基礎安排實驗操作程序，促進學生在實驗操作中形成學習認知，以提升實驗教學的有效性。

2.規范實驗操作行為

生物實驗中既要注重強化學生的規范意識，也要注意規范學生的操作行為。生物學的很多實驗都涉及精密儀器的使用，如果操作不規范，很容易出現實驗操作誤差，從而影響實驗結果。生物實驗還特別強調觀察，對此教師要注意矯正學生的觀察行為，不僅要求學生找出觀察點，還要將觀察信息進行科學整合，以形成重要的實踐體驗認知，為進一步實驗操作打下堅實的基礎。

如在操作“觀察木本植物莖的結構”相關實驗時，教師為學生準備了顯微鏡、木本植物的一段莖、木本雙子葉植物莖的橫切玻片標本等，并指導學生展開實驗操作：第一步，觀察木本植物莖的結構；第二步，環割新鮮木本莖的樹皮，觀察內外有什么不同；第三步，用手摸一摸剩下的木質部，感知形成層的存在。學生根據教師引導開始操作，教師巡視觀察，對學生不當操作行為進行矯正引導。學生操作順暢，觀察木本植物莖的結構實驗圓滿完成。

教師對相關實驗操作進行分步設計，并監督學生嚴格按照設計展開操作，學生順利完成實驗操作任務，這說明教師規范要求發揮了重要作用。初中生對實驗有特殊敏感性，但其操作認知基礎較差，很容易出現這樣或那樣的問題。因此，教師前期應對學生提出行為規范要求，確保實驗操作順利高效展開。

二、簡化實驗程序

簡化實驗程序是對實驗多元程序的調整和刪減。生物實驗沒有固定程序，也沒有固定場所，因此簡化實驗程序時應靈活進行。

1.利用多媒體模擬實驗利用

多媒體模擬實驗，是現代生物課堂教學的常用教法。生物實驗眾多，很多實驗要求有規范的場地和實驗材料等條件，當學校并不具備相關條件時，利用多媒體模擬實驗則顯得非常及時和適當。多媒體模擬實驗具有清晰度高、便于觀察、可反復操作、節省實驗材料等特點。多媒體模擬實驗已經成為信息技術成功運用于生物教學的典范，它本身就是一種難得的教學資源，需要我們加以正確利用。

2.適時尋找替代方案

在生物實驗中，往往會遇到實驗材料欠缺的情況，此時教師要有靈活變通意識，尋找其他替代材料以完成實驗，并獲得同樣的實驗效果。生物實驗有類似性，當實驗材料短缺導致無法進行實驗時，教師要引導學生用其他材料進行替代，以順利完成實驗。特別是涉及特殊藥品時，市場上難以獲得，教師要充分挖掘、尋找特殊藥品的替代者，或者其他替代處理方法。

三、開放實驗設計

生物學實驗很多，在具體設計時，大多是教師帶領學生開展實驗，對教材文本知識進行驗證。這樣的實驗操作比較被動，學生的認知始終處于被動地位。因此，教師應從以生為本的角度出發，改變實驗設計主體，發動學生參與生物實驗設計，以提升學生的思維創新能力。

教師讓學生準備實驗材料、前期初步觀察、設計實驗操作方案，體現的正是開放性特征，成功激活學生參與實驗的興趣。因為教師宏觀調控較好，所以實驗獲得了圓滿成功。學生以多種形式參與實驗設計，彰顯了學生的學習主體地位，符合新課改基本精神要求。

四、拓寬實驗域度

初中生物實驗和學生生活密切相關，教師在實驗設計時，要注意接軌學生的生活認知，發動學生在生活中自發開展生物學實驗研究。實踐證明，拓寬生物實驗域度，對提升學生生物學科素養有積極作用。

1.延伸實驗教學長度

生物實驗教學中，教師要注意適時延伸實驗教學的長度，讓學生在更為廣闊的空間中開展實驗操作實踐。教師不妨與學生一起，對生物學相關補充實驗進行深入探索，這樣可為學生創造良好的實驗條件。實驗具有直觀性，符合學生學習成長規律。針對學生學習實際延伸實驗教學長度，可以降低教學難度，加深學生對某些知識的理解，也有利于教學重點、難點的突破。生物教學中有很多小實驗、小制作、小發明，對課堂學習形成重要支撐，教師引導學生積極開發與整合實驗資源，勢必形成重要教學增長點。

2.拓寬實驗教學深度

生物學與學生生活有諸多契合點，在實驗教學中，教師要注意針對學生的生活經歷和常識積累引導學生對相關實驗展開深度解析，探索與學生生活的接軌點，并以此展開教學優化處理，幫助學生以生活認知為起點，開展創造性學習探索，以形成重要實驗教學突破點。

綜上可知，在進行生物實驗優化設計時，教師要有創新意識，充分利用多種教學手段，引導學生展開多重學習思維，發揮學生的學習主體作用，培養學生的動手操作能力，為學生的后續學習做好充分準備。生物實驗操作涉及內容較為寬廣，教師要綜合考量教學需求，通過多種優化措施，提升生物實驗的有效性。