巧借高中生物課本實驗培養學生生物核心素養

金威

摘 要：生物學科目的核心素養重點指的是生命觀念、科學思維、社會責任以及科學探究等思維能力，對此如何在生物課本實驗的基礎上，有效培養高中生的這些生物核心素養能力，便成為了教育界學者與生物教師們的研究主題。

關鍵詞：高中生物 實驗 核心素養

生物學是一門與大自然密切相關的學科，它不但要探究生命的活動規律與各種現象，同時亦是一門探索大自然生命真理的學科。而隨著素質教育與新課改的不斷推進，生物學實驗也逐步變成了我國教育學家與生物教師們主要研究的教學環節之一，因而如何提升高中生們的生物核心素養能力，便是促進他們實驗操作水平與觀察能力的關鍵點所在。因此，本文在借助高中生物課本實驗教學的基礎上，提出了幾點有效培養學生生物核心素養能力的建議。

一、培養學生嚴謹的實驗態度

一般而言，促進學生生物核心素養能力的提升，皆離不開教師們的教學引導與督促，而教師在生物實驗教學前，必須先要明確核心素養培養的目的與策略。觀察實驗，是生物實驗教學過程中最為重要的一個環節，其不僅可以高效的進行高中生物實驗活動，亦能有效培養學生嚴謹的實驗態度，最為重要的是可以提升生物實驗教學的效果，進而幫助學生高質量地完成實驗任務。需要注意的是，教師在引導學生操作生物實驗的過程中，須嚴格要求學生所思所想的準確性與真實性，督促其養成嚴謹的實驗態度，如此才能有效提升他們的生物核心素養能力。例如在講到“綠色植物的光合作用”這一章節內容時，教師便可以讓學生動手操作氧氣生成的實驗。[1]眾所周知，在這一生物實驗操作過程中，需要學生細致觀察的內容較多，包括金魚藻植物排出的氣體、實驗試管水平面的運動情況、與將小木條伸入排出氣體的試管內是否復燃等。但也正是因為這些觀察要求，學生才能逐漸體會到實驗探究的重要性與趣味性，而學生在此過程中亦能提升自身的核心素養能力，養成嚴謹的科學思維能力和科學探究能力，從而復習與鞏固了課堂所學理論知識。

二、提升學生的實驗創新能力

進行實驗教學的教學目標，是為了最大化的提升學生的生物實驗創新能力，對此，教師可以在現存的生物實驗操作步驟基礎上，將創新發展的理念融入其中，并且鼓勵學生自行完成生物實驗設計，進而提升學生的生物核心素養能力。例如，在講到“紫色洋蔥鱗片葉的質壁分離與復原”這個章節的實驗內容時，教師應當提前講述清楚質壁分離的基礎原理，待學生能夠理解透徹實驗的基本原理后，之后便可以要求學生二次復述先前講述過的詳細實驗操作步驟。并且，更換原有的實驗材料與溶液、試管等，令學生在不同實驗溶液的條件下，亦能準確觀察到植物細胞質壁分離的過程與復原過程，最后利用濃度不一的蔗糖溶液，測量出不同植物細胞的細胞液濃度。[2]又如，教師可以令學生以小組為學習單位，展開“探究酵母菌的呼吸方式”實驗，由最初的實驗設計再到最后的、實驗過程記錄、實驗結果討論、與實驗報告皆交由學生來完成，雖說一開始學生對如何檢測酒精、設置實驗裝置等實驗操作都會感到十分迷茫，但是在探討與合作后都能順利完成實驗操作，并得出“在氧氣充足的條件下，酵母菌進行有氧呼吸并生產二氧化碳與水”的實驗成果。以上這兩個教學設計，是在掌握高中生物實驗基礎的前提下，創新出了與以往不同的實驗教學方式，將不相同的實驗材料應用到實驗過程中，進一步鞏固了學生的理論知識，也提升了學生的實驗創新能力、自主實驗操作能力、生物核心素養能力等。

三、提高學生的問題解決能力

生物實驗教學，并不僅僅是要求學生了解各種實驗儀器的使用方式，也不僅僅是讓學生知道實驗操作的步驟，而是要重點要求學生在實驗中認真觀察，鼓勵他們學會發現問題，并且將不同實驗現象結合起來研究問題，最后利用所學到的知識去解決問題。例如，教師在指導學生操作“植物細胞的有絲分裂”這個生物實驗時，可以先設置出與實驗相關的課后作業，讓學生自行培養出洋蔥根尖，等學生完成這一作業后，再指導學生應有濃度為10%的稀鹽酸溶液，去解離、漂洗、染色、以及壓片，[3]只有當這些實驗操作全部完成后才可允許其進入實驗室中。通常情況下，學生雖然都是依據教師的指導展開實驗操作，然而實驗結果與實驗預想卻大為不同，更甚者無法觀察到植物細胞的有絲分裂過程，并且產生還需要再次操作才能獲得實驗成果的錯誤想法。對此，這就需要教師引導學生仔細回憶起先前自己的實驗操作環節，并思考是哪一環節出錯以致于無法獲得實驗成果，緊接著便是確定應得到怎樣的實驗現象，最后鼓勵學生獨自思考找出正確的生物實驗操作步驟。而學生只要認真梳理自身的實驗操作環節，細致分析可能會發現問題的實驗步驟、以及實驗操作準備過程的基礎上，便會發現造成實驗結果不準確的問題，往往是因為他們在以下環節中出錯：不規劃好漂洗和染色的實驗時間、不做好壓片處理工作、以及未達到合格的解離程度等。因此，在高中生物課本實驗的教學過程中，只要教師做到積極鼓勵學生依據實驗現象來研究實驗內容，不僅可以在一定程度上激發出學生的實驗學習興趣，亦能促進學生創新能力、科學探究能力的提升。

結語

綜上所述，新課程標準與素質教育計劃皆要求教師們，應利用好高中生物課本實驗培養學生的生物核心素養能力，重視學生創新能力、實驗問題解決能力、以及嚴謹實驗態度的培養。對此，教師可以借助各種生物實驗，引導學生掌握實驗原理與實驗步驟的前提下，細致分析實驗過程中出現的現象，學會提出問題、發現問題、并解決問題，最終提升學生的生物實驗綜合實踐能力。

參考文獻

[1]陳煒.高中生物核心素養的內涵與培養策略[J].名師在線，2019（03）：39-40.

[2]劉忠山.基于核心素養下高中化學教學策略解析[J].青少年日記（教育教學研究），2019（01）：18.

[3]周東.巧借高中生物課本實驗培養學生生物核心素養——以《探究酶的專一性》為例[J].考試周刊，2018（54）：169.