開展探究性實驗 培養生物核心素養

徐駿

[摘 要] 探究性實驗是初中最重要的生物實驗類型之一，在開展探究性實驗過程中培養學生生物核心素養，必將成為生物教學的趨勢。具體可從改編教材案例、探索自然世界、學科整合以及開設課外社團等幾方面著手。

[關鍵詞] 初中生物；探究性；實驗教學；核心素養

隨著課程改革的不斷深入，對生物課程的要求不再僅僅局限于學習生物課堂知識、了解生物一般性常識，而是強調培養學生的生物核心素養、促進學生的全面發展。為了培養學生核心素養，開展探究性生物實驗是必不可少的。根據筆者多年的教學經驗，總結出通過開展探究性實驗，培養學生生物核心素養的幾個切實可行的辦法。

一、改編教材案例，凸顯個性

由于教材編制的限制，教材中涉及到的雖然都是精挑細選的典型案例，但是由于社會的快速發展以及學生思想的轉變，教材案例可能不太能滿足學生的心理需求，學生缺乏主動學習的驅動力。為了提升學習興趣，激發學生的主動探究生物知識的欲望，筆者認為，教師在開展教材中的實驗時應結合各年級、不同班級學生的心理特點，對教材中涉及的案例進行適當地改編，凸顯個性。

例如，在講授蘇科版第七單元第十九章第一節“植物的生殖”時，為了讓學生深入探究這一節的主要內容，即花的內部結構、自花傳粉和異花傳粉、雙受精過程以及果實的形成過程，筆者引導學生做了一組模型探究實驗。筆者帶領學生利用身邊的生活材料，制作了桃花模型來探究桃花內部構造。在制作過程中學生們有效復習了桃花的結構，尤其指出雌蕊由柱頭、花柱和子房（包括子房壁、胚珠、卵細胞）組成，為學習綠色開花植物的有性生殖——雙受精做好鋪墊。通過桃花模擬探究實驗，學生們不僅回顧了桃花的大體構造，同時還探究了各個構成部分的細節。在探究完桃花的內部構造后，筆者又問學生：你們了解傳粉、受精的過程以及果實的形成過程嗎？學生們雖然大致了解一些內容，但對其中的一些細節還不夠熟悉，因此，筆者又利用桃花模型為學生演示了桃花的傳粉、受精以及桃子形成過程中花冠的變化，接著又引導學生根據模型，探究出了桃花各部分生長發育和果實內部結構之間的對應關系。

通過對學生心理特點的分析，筆者對教材中的案例進行了符合學生實際特點的改編，彰顯了個性，不僅可以提升學生的學習興趣，激發他們的求知欲，同時還可以促進學生主動探究生物知識，提升生物學科素養。

二、走進自然世界，拓展資源

學習生物知識，僅僅依靠老師講解和課本知識是遠遠不夠的，想要真正探究、了解生物知識還要回歸自然。

例如，在學習蘇科版第五單元第十一章第一節“地面上的植物”時，筆者先系統地為學生講解了植物的類別。學生大體了解了植物可以分為兩類，一類是孢子植物，另一類則是種子植物，其中孢子植物又可分為藻類植物、苔蘚植物以及蕨類植物，種子植物又可分為裸子植物和被子植物；之后筆者又為學生大致講解了這幾類植物的一些形態特征。講解完之后，筆者為學生們留了一個課下探究作業，即走進自然世界，周末和父母去一趟植物種類非常豐富的南通博物苑或園藝博覽園，對照植物吊牌，深入研究那里的植物的類型并詳細記錄其有關的形態特征以及生活環境。通過實地考察后，同學們在課上分組匯報展示調研成果，筆者又逐一點評，為他們補充了一些相關知識，在此基礎上又一起探討了這些植物的生活習性和用途。另外，筆者幾次利用學校組織的郊游，在山坡的背陰臨水處發現大量蕨類植物后，隨即叫學生停下腳步，在路邊現場講解蕨類的形態特征和生活習性，學生聽著也興趣盎然。讓學生走進自然世界身臨其境地去了解，不僅讓他們觀察身邊植物的形態特征、生活環境，更加深了他們對課本知識的理解，同時還擴展了課堂資源，開拓了學生的眼界。

三、強化技術整合，開放時空

現代素質教育強調學生的全面發展。培養學生全面發展的一個途徑，就是讓生物學科與其他先進的教學手段進行有效整合，開放學生學習生物知識的時間和空間。筆者認為，探究實驗可以巧借目前最直觀、快捷的實驗方式——數字化實驗，并且結合現在信息模擬技術等。

例如，在講授蘇科版生物第十八章第一節“綠色植物與生物圈的水循環”里的植物蒸騰作用時，筆者精心設計教學過程，大膽引入數字化實驗探究方法，帶領學生首先用數碼顯微鏡觀察蠶豆葉表皮細胞及氣孔結構特點，分析氣孔作用，然后用濕度傳感器與其他數字化實驗系統相結合，先即時、方便、迅捷地驗證了植物的蒸騰作用，最后分小組討論、探究了各個影響蒸騰作用的因素，并由團隊提出問題，做出假設，制定實驗計劃。各小組的實驗材料和工具真的是“八仙過海，各顯神通”，教學組織形式有序、開放，既有室內探討，也有組員手持移動液晶顯示數字傳感器到戶外探究，既有小組內合作，又有組間互評。在此過程中充分利用了數字化實驗對進行生物探究實驗的優勢，整個教學過程中體現了數字化實驗給探究實驗帶來的極大魅力。

又如，在學習第十五章第一節“人體內物質的運輸”時，筆者發現，僅僅通過講解學生不能很好理解血液循環過程，因此，筆者利用現代信息技術模擬血液循環過程，讓學生更加形象直觀地感受其中的奧妙。通過計算機模擬，學生很清楚地觀察到心臟收縮舒張的過程，并且了解到心臟是血液流動的“泵”。另外，筆者又用紅色和黑色的箭頭分別表示動脈血和靜脈血，演示了不同類型血液的流動過程。通過這種演示，學生更加深刻地了解了靜、動脈血的流動過程，他們還探究出體循環和肺循環過程中血液的變化過程。

四、成立課外社團，主題研討

生物作為一門研究生物生命現象及發展規律的探究性學科，除了通過課堂的學習外，還應該引導學生在課下積極探究生物知識。為了使學生積極探究和學習生物知識，培養生物核心素養，學校和老師應為學生創造一切便利的條件。成立課外社團，讓學生根據自身的興趣進行主題探討，不僅可以提升學生探究積極性，同時還可以加深學生對生物知識的理解。

例如，學習完第九章“生物體有相似的結構層次”中的第三節“單細胞的生物體”后，學生了解到草履蟲的一些生活習性、生活環境以及有關草履蟲的一些形態結構。課外社團成員對草履蟲的生活環境、運動方式以及草履蟲對外界刺激，會做出怎樣的反應產生了濃厚的探究興趣。他們利用學校現有的實驗條件，在剛建立的先進的數字化實驗室里，進行了一系列有關草履蟲的主題探究實驗。為了探究草履蟲更喜歡何種生活條件，成員準備了兩組培養液，一組是清水作為培養液，另一組則用從池塘中獲得的水作為培養液。經過一段時間的培養，成員們發現，在相同條件下用池塘水作為培養液的草履蟲繁殖得更快，于是成員們探究出草履蟲喜歡生活在有機物質較豐富的池塘中。在探究完了草履蟲的生活環境后，學生又制作了研究草履蟲的臨時裝片，利用多功能數碼液晶顯微鏡，非常清楚地觀察到草履蟲是依靠表膜上的纖毛擺動在水中旋轉前進的。最后，成員們又對草履蟲對外界刺激做出的反應進行了探究。他們先在載玻片兩端分別滴一滴含食鹽的培養液和正常培養液，然后用解剖針將兩者連接起來，在數字顯微鏡下成員們觀察到草履蟲會從放置食鹽的培養液一端向正常培養液一端移動，最終成員們得出草履蟲會趨向有利刺激，對不利刺激做出逃避。通過開展課外社團，學生對感興趣的多種生物現象進行主題研討，進一步加深了他們對課本知識的理解。

以上只是筆者結合自身教學經驗總結出來的幾點建議，希望老師們在教學過程中結合班級特點酌情考慮。總之，開展探究性實驗已經成為初中生物教學的必然趨勢，而培養學生生物核心素養又是新課程標準的要求，要在開展探究實驗過程中，培養學生的生物學科核心素養，還是一項值得長期深入研究的課題。

[參 考 文 獻]

[1]閆衛林.促進學生核心素養發展的初中生物教學思考[J].才智，2017（22）.

[2]陳小穎.生物核心素養在初中生物教學中的培養探討[J].新課程，2016（9）.

[3]馬銘.淺談初中生物探究性實驗教學論文[J].教育，2016（7）.

（責任編輯：符 潔）