基于發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

金捷

【摘 要】在高中生物教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)不可取代的重要組成部分，也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的重要方法。雖然現(xiàn)階段我國中學(xué)對生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度越來越高，但是從整體水平而言，無論是實(shí)驗(yàn)方法、教學(xué)觀念，還是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的切入點(diǎn)均需進(jìn)一步完善，尤其是在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的背景下，廣大教育工作者應(yīng)通過提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性來提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，采取科學(xué)的教學(xué)方法提高學(xué)生的創(chuàng)新意識及能力。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);高中生物;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一、高中生物核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

所謂核心素養(yǎng)是指學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中必備的、可適應(yīng)終身發(fā)展及社會發(fā)展需要的關(guān)鍵能力，比如，對基本知識的掌握與理解、批判性思維、尊重事實(shí)及理性思維等，要求學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)逐步掌握知識與技能，培養(yǎng)其正確的態(tài)度與價(jià)值觀，并加深情感體驗(yàn)。可以說核心素養(yǎng)是學(xué)校教育教學(xué)過程中學(xué)生知識、能力、態(tài)度三維目標(biāo)的綜合體現(xiàn)，體現(xiàn)出終身性、動態(tài)性、關(guān)鍵性及情景性的特點(diǎn)，是課程教育目標(biāo)的依據(jù)。核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究及社會責(zé)任，其中生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系進(jìn)行解釋后的想法，對生物學(xué)科而言，生命觀念的培養(yǎng)意義尤其突出。理性思維則是一種比較、分析、綜合、概括的思維方式，運(yùn)用理性思維探討說明現(xiàn)象與規(guī)律，論證生物學(xué)科的各種現(xiàn)象及問題。科學(xué)探究是是指針對生命現(xiàn)象進(jìn)行觀察、提問，并設(shè)計(jì)研究方案，最終交流研究結(jié)果，這也是生物學(xué)科的主要理科屬性。社會責(zé)任是指通過學(xué)習(xí)生物學(xué)知識促使學(xué)習(xí)者參與個(gè)人與社會事務(wù)的討論，并通過所學(xué)解決生產(chǎn)、生活中的生物學(xué)問題，并主動宣傳生命、環(huán)保及健康意識等。

二、基于發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

由闡述生物學(xué)科核心素養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)涵可知，可從以下幾個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)：

（一）通過生物實(shí)驗(yàn)課程提高學(xué)生的科學(xué)探究能力

著名的教育學(xué)家布魯姆認(rèn)為，孩子們在教室內(nèi)的行為與科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里的行為在本質(zhì)上相同，只是二者的程度不同。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索的過程也是提高科學(xué)探究能力的過程，在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需注意要求學(xué)生科學(xué)選材、規(guī)范操作，并合理選擇各類試劑，保證各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的嚴(yán)密性，并將科學(xué)探究能力的培養(yǎng)滲透到各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中。比如，在學(xué)習(xí)“種子萌發(fā)的外界條件”時(shí)，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：首先帶領(lǐng)學(xué)生針對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大膽假設(shè)，提出問題：種子的萌發(fā)需要何種外界條件？通過查找資料學(xué)生可知，滿足溫度、空氣及水分三個(gè)條件種子才能萌發(fā)。針對此情況引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，大膽提出以下幾種假設(shè)情況：溫度、空氣、水分三個(gè)條件同時(shí)具備種子才能萌發(fā);缺少空氣時(shí)種子無法萌發(fā);缺少水分時(shí)種子無法萌發(fā);缺少溫度條件時(shí)種子不能萌發(fā)。提出假設(shè)后，再針對假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：將班上的學(xué)生針對4個(gè)假設(shè)問題分成4個(gè)小組，并自行搜集實(shí)驗(yàn)材料：各類種子、1個(gè)有蓋罐頭瓶、吸水紙巾、標(biāo)簽、膠水及清水等適量。第1組將種子置入1號瓶，將瓶蓋擰緊置于室溫環(huán)境;第2組則在吸水紙巾中灑入少量清水，將吸水紙巾、種子置入2號瓶，擰緊瓶蓋置入室溫環(huán)境;第3組將種子置入倒有較多清水的3號瓶子，擰緊瓶蓋置入室溫環(huán)境;第4組則按照2號瓶的方法置入種子，但將瓶子置于低溫環(huán)境中。大約1周后，即可看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果：除了2號瓶滿足水分、空氣、溫度種子萌發(fā)的條件外，其余3個(gè)瓶子中的種子均未萌發(fā)，符合學(xué)生的假設(shè)。這種實(shí)驗(yàn)方法引導(dǎo)學(xué)生對生物學(xué)習(xí)有了一個(gè)循序漸進(jìn)的認(rèn)識，整個(gè)過程提高了其科學(xué)探究能力，并且培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識。

（二）通過生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)理性思維

所謂的生物學(xué)理性思維是指在尊重事實(shí)、證據(jù)的前提下，通過嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，解決實(shí)際問題的思維能力及習(xí)慣，而高中生物的實(shí)驗(yàn)教學(xué)則需注重培養(yǎng)學(xué)生理性思維，特別是高二時(shí)，學(xué)生的身心發(fā)展已趨于成人水平，而抽象思維又是理性思維的重要組成部分。生物教學(xué)中，教師需充分挖掘教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用模型建構(gòu)的方法，有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。比如，在必修一的學(xué)習(xí)過程中，觀察細(xì)胞時(shí)需要掌握顯微鏡的應(yīng)用方法，而顯微鏡的應(yīng)用屬于實(shí)驗(yàn)常識性知識，學(xué)生在初中階段就已接觸過，因此，必修一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是了解基本實(shí)驗(yàn)儀器的操作應(yīng)用;第二章之后則以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，此時(shí)學(xué)生不可僅熟練掌握各類實(shí)驗(yàn)器材的使用，還需了解各類試劑的應(yīng)用方法，熟悉實(shí)驗(yàn)的一般流程，包括實(shí)驗(yàn)原理、材料用具、方法步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理等;第三章以構(gòu)建模型、呈現(xiàn)對照試驗(yàn)等例子為主，通過具象的模具對抽象概念形成深刻理解;第四章則以探究性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練為主。再比如：學(xué)習(xí)“綠葉中有哪些色素，光合作用的影響因素”時(shí)，首先，可帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)葉綠素的相關(guān)知識，再進(jìn)行綠葉中色素的提取與分離的實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需儀器、材料等，并要求學(xué)生準(zhǔn)確掌握儀器的操作方法。這種循序漸進(jìn)的方法能夠幫助學(xué)生更好地了解實(shí)驗(yàn)過程，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，從而提高實(shí)驗(yàn)操作的積極性及有效性。

（三）通過生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感

社會責(zé)任感是生物學(xué)科學(xué)習(xí)中的重要核心素養(yǎng)，也是學(xué)習(xí)生物學(xué)的最終依歸。通過對生物的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生對與生物學(xué)相關(guān)的社會議題予以關(guān)注，并做出理性的解釋，加強(qiáng)對關(guān)愛生命、保護(hù)環(huán)境、健康生活等生物知識的宣傳，并應(yīng)用生物學(xué)知識解決實(shí)際問題。生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)一方面可增強(qiáng)學(xué)生個(gè)體的社會責(zé)任感，使其深刻體會穩(wěn)態(tài)與健康的重要性，生命的健康包括生理健康、心理健康兩個(gè)部分，通過學(xué)習(xí)生物課程引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，并積極參加體育鍛煉增強(qiáng)體質(zhì);而心理健康則應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在生活中養(yǎng)成積極、陽光的心態(tài)，并向他人宣傳健康生活、關(guān)愛生命的知識。除了學(xué)生的個(gè)體社會責(zé)任感外，還需增強(qiáng)學(xué)生群體的社會責(zé)任感。比如，針對環(huán)境保護(hù)這一問題，筆者就設(shè)計(jì)了一個(gè)課下實(shí)驗(yàn)作業(yè)：對學(xué)校周邊的河流進(jìn)行水質(zhì)檢測，并對其做出調(diào)查報(bào)告，嘗試提出改善水質(zhì)的方案。這種將社會責(zé)任感滲透在生物實(shí)驗(yàn)課程中的做法正是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要方法。

三、結(jié)語

總之，實(shí)驗(yàn)課程是高中生物教學(xué)中的重要內(nèi)容，通過動手操作素可使學(xué)生對書本理論知識有更深入的理解，并加深印象。實(shí)驗(yàn)課既是學(xué)生理解知識的輔助工具，又是學(xué)生思維能力鍛煉的主要途徑之一。高考在生物的大題上日益趨于對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，因此，新一輪的核心素養(yǎng)下科學(xué)設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)，必能提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。現(xiàn)代教育在時(shí)代不斷變化發(fā)展的背景下，培養(yǎng)具備良好核心素質(zhì)的人才，高中生物的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也需不斷優(yōu)化、創(chuàng)新教學(xué)模式，教師應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充專業(yè)知識，為學(xué)生創(chuàng)造開放、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，使他們明確生物學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)積極性，不斷完善自身對生物實(shí)踐的應(yīng)用能力。

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