試論核心素養下高中生物實驗高效教學模式

肖肖

摘要：在核心素養理念下，學生應當具備適應社會發展與終身發展需要的關鍵能力與必備品質，這表明培養他們的核心素養是教育改革的關鍵。在高中階段，生物是一門以實驗為基礎的學科，教師同樣需要以核心素養為導向，精心設計高效教學模式。本文以核心素養下高中生物實驗如何實現高效教學為試論對象，同時制定部分恰當模式。

關鍵詞：核心素養 ?高中生物實驗 ?高效教學模式

實驗教學屬于高中生物教學的重要組成部分，與理論教學相輔相成、不可分割，不僅可以鍛煉學生的觀察能力、操作與動手能力，還能培養他們生物學科核心素養。在核心素養下的高中生物實驗教學中，教師應當把新型教學資源和傳統課堂有機整合，吸引學生主動參與到實驗探索中，提高他們分析和解決問題的能力，促進核心素養的形成。

一、傳授實驗操作技能，促使學生掌握方法

在核心素養下的高中生物實驗教學中，要想實現高效教學和有效培養學生的核心素養，教師首先需要高度重視實驗操作技能的傳授，幫助他們熟練掌握基本的實驗操作技巧和方法，在實驗操作中領悟相應的科學方法與生物理論知識，實現高效教學目標。高中生物教師在具體的實驗教學中，應盡量為學生提供動手操作的機會，指導他們正確使用光學顯微鏡、制作臨時裝片，以及向容器內滴加試劑等，為后續深入教學和核心素養的培養夯實根基。

例如，在開展《細胞中的元素和化合物》教學時，針對實驗環節，教師向學生展示六大類物質質量分數表格，組織學生開展討論活動，設計相應的問題：細胞中化合物最多的是什么？其對于生命有著怎樣的意義？應該采取什么樣的鑒定方式？借助于這些問題，讓學生了解實驗目的、原理以及方法，同時強調雙縮脲試劑和斐林試劑兩種藥品的配置和使用，將其配方展示出來，引導學生明確區分。接著，教師一邊講述具體實驗步驟，一邊演示實驗，重點是儀器的使用方法和試劑的添加技巧，指導學生模仿操作實驗——還原糖、脂肪、蛋白質的檢測和觀察，以此傳授基本的實驗操作技能，促使他們掌握正確的操作方法。

二、合理運用探究實驗，培養學生科學素養

相對于初中生物來說，高中生物難度、廣度以及深度都有所增加，特別是實驗教學，對學生提出了更高的能力要求。教師應當結合核心素養指導優化實驗教學模式，合理運用探究性實驗培養他們的科學素養。探究性實驗指的是學生在不知道實驗結果的情形下，通過教師引導與配合，運用自己掌握的生物理論知識與實驗技能，自主設計和操作實驗，一起分析、探索和研究，最終得出實驗結論，同學之間對實驗結果進行交流，提升認知水平。

以“探究影響酶活性的條件”實驗教學為例。教師先利用多媒體展示普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗衣效果，向學生展示加酶洗衣粉實物，引導學生仔細閱讀使用注意事項，思考溫度發揮什么樣的作用。接著，教師將學生分成兩大組，分別探究溫度及pH對酶活性的影響，培養他們的科學素養。

三、有機結合現實生活，發展學生應用能力

在高中生物實驗教學中，教師應該從核心素養的視角出發，引領學生將所學習的生物實驗知識與生活經驗有機結合，通過查閱與搜集資料來深化對理論知識的理解與應用。高中生物教師可以結合現實生活現象或素材開展實驗教學，或者設計生活化實驗，讓學生學會運用實驗手段解決一些生活問題，發展他們的應用能力。

比如，在《能量之源——光與光合作用》教學中，教師要指導學生做好“綠葉中色素的提取和分離”的實驗，使其仔細觀察分離出的不同色素帶，注意色素帶的不同顏色、分布順序和寬窄，增強他們的感性認識。通過對色素的提取與分離，學生進一步認識色素的特性與本質，聯想到生活中經常會遇到一些含有色素的食品，引領他們結合實驗提出以下問題：食品中的色素主要含有哪些成分？是天然成分還是人工合成？或者是其他物質？對人體有什么影響？當學生產生疑問后，教師可組織他們自主設計實驗，通過實驗手段檢測食品中的色素，將知識應用至現實生活中。

四、精心設計驗證實驗，鍛煉學生思維能力

就高中生物實驗教學而言，驗證性實驗主要是對理論知識的驗證和還原，是鍛煉學生思維能力的重要手段，也是培養他們核心素養的有效途徑，還是一種高效教學模式。在核心素養下的高中生物實驗教學中，教師可以圍繞教學目標和知識內容精心設計驗證性實驗，著重講解實驗的關鍵點，適當操作和演示，指導學生以小組為單位根據提出的猜想或假設操作實驗，必要時給予適當的指點與糾正，通過驗證實驗鍛煉他們的思維能力，實現高效教學目標。

例如，在“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗教學中，教師先展示資料：檢測糖尿病的方法，雙縮脲試劑檢測蛋白質，蘇丹Ⅲ染液，指導學生發現檢測糖類、脂肪和蛋白質的方法，并且質疑：這些試劑真的能和糖、蛋白質、脂肪發生反應嗎？該如何驗證？接著，教師提供單一成分的樣本溶液，引導學生設計實驗方案，分別使用斐林試劑、蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液、雙縮脲試劑，操作可溶性糖、脂肪和蛋白質的鑒定試驗，組織他們在小組內分工完成實驗，啟發思考：為什么這兩種試劑如此相似，一個現混現用，而另一個卻是先A后B？如果調換過來用會出現什么情況？使其自由猜測和作答，鍛煉思維能力。

五、巧妙引入信息技術，培養學生學習能力

近年來，現代化信息技術的高速發展，對課堂教學模式產生重大影響。在核心素養指導下的高中生物實驗教學中，教師需要與時俱進地引入信息技術，對傳統教學模式進行恰當的改進，為實驗課堂注入更多的生機與活力，將教學內容變得更直觀、具體和有趣。對此，高中生物教師在實驗課堂上應靈活運用信息技術手段，轉變知識的呈現形式及教學模式，讓學生合理應用網絡渠道搜集實驗資料，改進實驗形式，從而培養他們的學習能力。

諸如，在學習《細胞的增殖》過程中，教師運用信息技術手段播放一段蛙由受精卵成長為成蛙的視頻，設疑：細胞為什么不能無限長大？隨著細胞的長大，細胞膜的面積是否也在擴大？接著，組織學生分組實驗：準備好含有酚酞的瓊脂塊，將其切成相應的正方體塊，邊長分別是1厘米、2厘米、3厘米。之后準備好適量0.1%的NaOH溶液，將三個瓊脂塊同時放入其中，經過十分鐘后，取出瓊脂塊樣品，吸干浮液，將每個樣品切成兩半，觀察其切面，同時對NaOH的擴散深度進行測量，記錄好相應的數據。在完成實驗之后，結合每個小組采集的數據，開展小組討論和分析活動，讓學生總結相應的實驗結果，認識到細胞表面積和體積對細胞成長有著制約作用，生物體生長主要依靠數量增加，即細胞增殖。

在核心素養下的高中生物實驗教學中，教師應依據新課程標準分析和制定實驗教學方案，從基本技能、探究性、生活性、驗證性及信息技術等多個角度實現高效教學，全面培養學生的核心素養，滿足他們終身學習和適應社會發展的需要。

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