初中生物學發展核心素養的實踐研究

摘 要：當前，培育學生發展核心素養是落實立德樹人根本任務的一項重要舉措，實驗教學不僅是生命觀念和科學思維的實踐，也是培養社會責任的重要途徑。人教版教材《動物的行為》一課中，對先天性行為和學習行為兩個概念的描述比較簡單，造成學生對這些抽象概念的理解存在一定難度。因此，教師引導學生通過探究實驗，分析并幫助學生在建構概念的過程中如何發展學生的生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任的生物學發展核心素養。

關鍵詞：發展核心素養;實驗教學;概念建構;初中生物

當前，培育學生發展核心素養是落實立德樹人根本任務的一項重要舉措，課程標準中提到，生物學科的基本框架由生物學的重要概念構成，學生通過它可以將單獨零散的知識更好地融入整個知識框架中去，而重要概念居于生物學學科的中心位置，其涵蓋了對生命基本現象以及相關規律理論等的理解和詮釋，在學生學習生物學及相關科學的過程中起到不可或缺的支撐作用，也就是概念的形成是支撐生命觀念的重要依據，另外，生物科學的形成和發展，自始至終都伴隨著科學實驗的進行。羅杰爾·培根說過：“沒有實驗，任何新的東西不能深知?！笨梢妼嶒灲虒W對培養學生觀察思考、收集信息并處理信息、發現問題和解決問題的能力都很重要。利用實驗教學來引導和幫助學生建構概念，化抽象為具體，變被動為主動，形成概念的過程也就是在科學探究的過程中完成知識的再生。因此，實驗教學不僅是生命觀念和科學思維的實踐，也是培養社會責任的重要途徑。

以下，我將以人教版八年級上冊第五單元第二節《動物的行為》一課為例，談談如何通過實驗教學來建構概念，培育學生的生物學發展核心素養。

一、生活情境導入，形成生命觀念

知識來源于生活，唯有鮮活的生活本源素材和經歷才能更好地幫助學生樹立生命觀念。在本節課的開始，我用一段精彩的馬戲團小狗走鋼絲的視頻來引入新課，激發學生的學習興趣，促進學生融入本節重要概念的學習中，為本節建構概念開個好頭。學生在主動觀察生命現象，并嘗試著解釋現象，以及體驗出其中所包含的生物學知識的過程中，不僅是建構概念的過程，也能幫助學生形成“進化與適應觀”這一生命觀念。

二、在探究活動與體驗中培養科學思維

對于本節內容，不少教師容易把對動物的兩種行為的概念作為識記內容反復講解并要求學生背誦和記憶，教學檢測也是如此。這種以識記概念作為教學目標的方式不僅加重了學生的學業負擔，也偏離了生物學教學的重要目的[1]。既然教材選用通過小鼠走迷宮的行為來幫助學生建構概念，因此借助實驗中的理性思維就是建構動物行為進化與適應觀的重要基礎。

學生作為學習的主體，其認知能力、興趣點、生活經驗是其學習新知識的基礎，因此，教師要從學生的實際出發，基于學生視角設計實驗，以幫助學生構建新的概念[2]。本節的探究實驗教學中，學生都是能動手實驗的。缺的就是教師的引導，所以這就需要教師認真地研究教材體系，努力去理解探究小鼠走迷宮這個實驗在本節課中的作用，即為什么教材會在這里安排探究實驗，意圖是什么？對于幫助學生構建概念有什么幫助？只有這樣做了，在面臨實驗教學與概念教學相結合時才能做到心中有數，不慌不亂。讓學生在實驗中真正做到動手與動腦的有機結合，才能真正體驗科學探究的過程，培養學生的科學思維。

比如在這節課的實驗中，如果只是讓學生按教材中的“迷宮”示例圖完成實驗，學生在實驗中就失去了動腦的機會，就沒有了體驗并經歷這個科學探究的過程。所以我在實驗準備階段給學生提供如下討論探究步驟的提示：（1）對于實驗對象有沒有一些要求？比如選大鼠還是小鼠？體型大小、健康狀態、活躍程度等因素需要納入選擇范疇嗎？為什么？（2）怎樣使小鼠配合我們的探究實驗？比如在積極尋找食物這方面，可讓學生對小鼠進行怎樣的饑餓處理？在實驗時怎樣讓小鼠配合快速走出迷宮？可從小鼠喜歡吃的食物來考慮。（3）若較長時間內，小鼠不能自行到達迷宮出口，怎么辦？若小鼠第1次走迷宮時，2min內不能自行到達迷宮出口，是否需要進行適當的引導，誘使小鼠到達出口處獲取食物。（4）需要用到哪些工具來記錄小鼠走出迷宮找到食物的快慢？實驗只做一次行不行？應對實驗數據進行怎樣的處理和設計？[3]

全班學生通過小組合作，自行設計實驗計劃和步驟，并在規定時間內將實驗計劃上交，教師匯總后在課上展示并讓學生進行交流與討論。在看似不起眼的自行設計實驗計劃的過程中思考、分析和處理問題，不僅有助于培養學生實驗的嚴謹性、科學性，也能幫助學生逐漸形成嚴謹縝密、富有邏輯的思維習慣。通過全班學生討論和交流可以確定：

（1）實驗成敗的關鍵是什么？對小鼠進行饑餓處理？迷宮的設計難易適中。

（2）你所在的小組實驗數據與其他小組的數據是否相同？為什么？不同的原因是什么？請同學交流分析（見表2）。

（3）如把實驗動物換成小雞，你預期“嘗試與錯誤”的次數將會增加還是減少？為什么？就物種而言，小雞比小鼠低等。因為動物越高等，學習能力越強。用小雞做實驗，“嘗試與錯誤”的次數將會增加。

（4）這項探究活動對你自己的學習有什么啟發？

由上面的（1）（2）我們可以發現，針對學生對這兩方面的分析，我們能否優化分組實驗設計，以及利用優化分組實驗設計來引導和幫助學生建構概念，才是本節最大的亮點。結合集體智慧，我們把全班分為兩個大組A組和B組共14個小組并編號，（每個小組4人，4個同學分工明確，一個同學負責充當倉鼠飼養員，一個同學主管倉鼠的及時送達，以及到達食物處及時撤離，一個同學用秒表記錄起止時間，一個同學負責觀察碰壁次數，并在表格里記錄每次統計數據并算出四次用時的平均值）A組7個小組使用簡單的“工”型迷宮做實驗，B組7個小組使用復雜的“王”型迷宮做實驗（見表1），讓學生通過對實驗數據的處理以及表二中的表達與交流，來逐漸建構這一節課的核心概念（見表3），其實保守的探究小鼠“嘗試與錯誤”的次數與時間的關系是能基本確保實驗成功的，但探究實驗的設計并非是一成不變的，我認為在這個用探究實驗來引導和幫助學生建構概念的過程中就需要讓學生大膽地質疑，拓寬思維，研究制定出更好的實驗計劃和步驟。在一定程度上優化分組實驗設計，并依據科學合理的方法將生物實驗進行創新，這不僅可以讓生物實驗變得更加豐富多彩，還能開拓學生的思維，幫助學生深度構建概念，這正是教學的最終目的。

三、激勵學生參與，培養科學探究的意識與能力

在此過程中我通過激勵機制，對各小組的實驗設計方案，評選出“思維嚴密獎”和“最有創意獎”兩種獎項，鼓勵學生在表達交流中耐心傾聽、積極思考，進而對實施實驗起到高效提速的作用。在小集體的支持及壓力下，不愿思考的學生在小組學習的氛圍中不得不去思考、討論找到問題的答案。這樣有利于組內成員取長補短、共同提高，又便于開展組間競賽。而公平競賽又能夠發掘小組的群體智慧。這樣不需要老師去講、去灌這些行為的概念特征。也不需要讓學生機械操作或是重復模仿實驗步驟，而是讓學生在交流討論、合作表達的過程中體驗并經歷這個科學探究的過程，這也是科學思維的培養過程，從而實現學科素養的提高和全面發展。

四、結合生活實際，增強社會責任意識

學習《動物的行為》并不是僅僅知道兩種行為的進化與適應觀，更重要的是認識到動物的行為與人類生活的關系，前者是為了活下去，后一種行為則是為了活得更好。認識到任何一種行為都有其存在的合理性，但由于受某些不良學習行為的影響，學生的成績不太理想，甚至會給自身造成危害，并結合學業談一談自身的所見所聞和親身感受，滲透責任意識。

綜上所述，新形勢下一線教師應從平時的教學抓起，充分挖掘教材中隱含的核心素養素材，重視實驗教學，以生物實驗教學為切入點[4]，結合概念教學，將培育學生生物學發展核心素養這一教學理念落到實處。

參考文獻：

[1]孫懷寬.在概念教學中發展學生的生物學核心素養[J].生物學教學，2017（6）：28-29.

[2]王愉鑫.如何通過生物學實驗教學幫助學生深度構建概念[J].生物學通報，2017（9）：23-25.

[3]姚玲莉.“小鼠走迷宮獲取食物”實驗的實施與反思[J].中小學實驗與裝備，2016（4）：7-8.

[4]張小艷，羅軍輝.在實驗教學中培養學生的生物學學科素養：以“探究影響酶活性的條件”為例[J].中學生物教學，2018（6）：65-67.

作者簡介：譚蕾，女，出生于1984年3月。學歷：大學本科。職稱：二級教師。研究方向：中學生物教學。

編輯 謝尾合