通過實驗教學培養學生生物核心素養
——以《綠葉在光下制造淀粉》實驗為例

牛荷清

（甘肅省白銀市平川區王家山中學）

《義務教育生物課程標準》指出，生物教學不僅要使學生獲得基本的生物學科知識和技能，還要關注學生科學素養的培養。生物核心素養是科學素養的重要組成部分，生物教學如何培養和提高學生的核心素養，促使學生養成科學的思維習慣和探究精神，是新課程理念下的一項重要課題。初中生物核心素養主要包括生命觀、科學思維和精神、探究能力、實踐能力和社會責任感等內容。作為一門以實驗為基礎的學科，生物學科核心素養的培養與實驗教學關系密切。通過結合實驗教學，引導學生在認真觀察、動手操作和主動探究、分析思考中學習生物知識和操作技能，對于深化知識的理解，提高學生的科學探究能力、實踐能力和逐步培養學生的生物核心素養具有重要意義。

一、實驗內容

本文以《綠葉在光下制造淀粉》這一實驗為例，這是一個驗證性實驗。該實驗通過觀察天竺葵葉片經過遮光處理后置于盛有酒精的燒杯中隔水加熱，當葉片變成黃白色時用清水漂洗，滴加碘液后用清水沖洗，觀察葉片顏色的變化，通過這一實驗來驗證綠葉在光下制造淀粉和光是綠葉進行光合作用的必要條件。

二、結合實驗教學培養核心素養的實施過程

在傳統教學模式下，進行“綠葉在光下制造淀粉”實驗時，一般由教師給出目的要求及所需實驗材料，學生根據既定步驟進行實驗，然后分組討論。在這種實驗教學過程中學生只是機械地操作，課堂討論也是針對知識原理的復述，不利于學生核心素養的培養。本文認為，實驗教學要通過充分發揮學生的主觀能動性，讓學生自主探究實驗過程，通過假設、驗證、討論分析的科學工作來激發學生的思維活力，發揮學生的科學精神，培養學生的學科素養。

1.營造問題情境，激發探究欲望

質疑精神是科學素養中的必備素質。如果原原本本地按照教材操作，這是與科學精神相悖的。結合本實驗，為激發學生的實驗興趣和探究欲望，教師首先為學生提出問題：在該實驗中，黑紙片的擺放與實驗結果直接相關嗎？是否怎樣擺放都可以使實驗結果中出現藍色？有沒有不變藍的情況？通過幾個問題的提出，學生都對實驗過程和結果充滿期待，學習積極性一下子就被調動起來。

2.自主改造實驗方案，進行實驗驗證

根據以上教師提出的問題，引導學生改造實驗方案：將葉片上表面全部遮罩，并假設不會出現藍色。然后學生自主進行實驗，一步步按照實驗方案來驗證假設。

3.分析和探討實驗過程，得出實驗結論

根據實驗觀察和驗證，如果出現實驗結果與假設不相符，引導學生探究出錯原因（下表面仍有光照，所以變藍），重新設計實驗方案（黑紙片完全遮住葉片上下表面）。如果實驗結果與假設相符，那么就可以得出結論：光是綠葉進行光合作用的必要條件；綠葉在光下制造淀粉。

三、實驗過程中培養學生核心素養的建議

1.構建和諧寬松的教學氛圍，在實驗過程中積極引導學生思維

寬松和諧的教學氛圍才能讓學生全身心投入到實驗過程，大膽表達自己的意見和看法，在積極參與中培養學生的核心素養。作為教師，要給予學生充分的鼓勵與信任，對于學生實驗中出現的偏差，要耐心引導學生思維，使學生通過思考發現出錯原因，進而制定出更加合理的方案。例如在本實驗中，學生在設計實驗方案時考慮不夠周全，導致實驗結果與假設不符，通過一步步的引導，使學生發現出錯的原因在于黑紙片沒有完全遮住葉片，導致下表面仍然有光，所以葉片變藍。

2.嚴謹實驗過程中的觀察和操作，在實驗過程中培養學生的觀察能力和科學精神

在實驗課中，教師要指導學生按照既定的實驗步驟和實驗方法進行實驗，通過親自動手、嚴謹操作培養學生的核心素養。在實驗過程中，一方面要鼓勵學生動手實驗、規范操作、仔細觀察，不放過任何一個細節。另一方面教師要在教學過程中教育學生愛護實驗器具，樹立科學、安全的實驗精神。

3.遵循科學研究的基本規律，在實驗過程中培養學生分析問題、解決問題的能力

核心素養的培養必須遵循科學研究的基本規律，不斷引導學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題。作為教師，要放下權威，鼓勵學生提出疑問、大膽假設，進而通過實驗驗證一步步得出結論。例如在本實驗中，如果完全按照教材進行，那么實驗過程的探究意義將大大減小，學生的收獲僅限于知識和結論的獲得，核心素養的培養沒有凸顯出來。

總之，初中生生物核心素養的培養是對新課標理念的深化和升華，對于促進生物教學效果的提高和素質教育目標的實現具有積極意義。作為生物教師，要立足學科特點，在教學過程中不斷激發學生的探究欲望，提高學生的探究能力，促進學生科學思維和科學精神的形成，不斷培養學生的生物核心素養。

參考文獻：

［1］李慧.通過“實驗教學”培養初中生生物學科核心素養［J］.中學課程輔導（教師通訊），2017（16）：42.

［2］李明.基于發展學生核心素養的初中生物實驗教學優化的策略［J］.課程教育研究，2017（19）：160-161.