基于核心素養的高中生物實驗教學的研究

何亞東

【摘要】生物是高中課程體系的重要組成部分，不僅是因為它在高考當中占有較大比重，而且能夠引導學生從微觀角度看待問題，實現思維拓展與延伸。在素質教育背景下，核心素養的培養成了教學工作的關鍵，這是引導學生健康成長的有效途徑。尤其是在實驗教學當中，教師應該轉變傳統教學方法與理念，將學生核心素養的培養放在重點位置，促進其學習能力與水平的提升。本文將對高中生物學科核心素養的基本概念進行分析，提出當前高中生物實驗教學的問題，探索基于核心素養的高中生物實驗教學策略。

【關鍵詞】核心素養? 高中生物? 實驗教學

【基金項目】本文是甘肅省教育科學“十三五”2019年度一般規劃課題“基于核心素養的高中生物實驗教學的研究”（批準號：GS[2019]GHB1009）的成果之一。

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）31-0119-02

在社會轉型的關鍵時期，對于人才培養也提出了新的要求，除了應該使其具備豐富的科學文化知識外，更重要的是實現核心素養的提升。核心素養包含了多項能力與素質，是當前衡量一個綜合型人才的重要指標。較強的探究性與實踐性，是高中生物實驗教學的基本特點，能夠引導學生通過發現問題、分析問題和解決問題，促進學科核心素養的提升。這不僅是當前現代化教育發展的必然趨勢，也是促進學生個人全面發展的關鍵途徑。然而，由于受到傳統教學理念的限制，在高中生物實驗教學當中依舊存在諸多問題。為此，教師應該對過往教學經驗進行總結，同時了解高中生的實際學習需求，制定針對性實驗教學策略。在增強學生核心素養的同時，提升教學工作水平。

一、高中生物學科核心素養的基本概念

生命觀念、理性思維、探究能力與社會責任意識，是高中生物學科核心素養的基本組成。在生命觀念的培養當中，教師要引導學生對生命過程進行觀察與思考，加強對生命世界的情感認知。理性思維則主要是指學生解決實際問題所采用的科學方法。探究能力則體現了學生的主觀能動性，能夠在問題的發現、分析和解決當中了解生物的內在本質[1]。社會責任意識的培養，能夠幫助學生從社會角度全面看待問題，跳出課堂與書本的限制，促進自身的全面發展。

二、高中生物實驗對培養核心素養的作用

（一）構建生命觀念

生命觀念主要是指學生通過對生命現象的觀察，分析其與客觀世界的關系，總結其特性。構建正確的生命觀念，可以幫助學生理解生物學現象，學習從生物角度解釋意識形態和觀念、方法。學生通過這一系列的操作，并對總結的數據信息進行深入分析，從中得到感悟和體會，從而形成正確的生命觀念。例如，在進行葉綠素相關實驗時，通過對葉綠素內在結構的觀察，并對其功能進行分析，從而總結出結構和功能之間的內在邏輯關系，對生命形成更深層次的理解。

（二）培養科學思維

科學思維主要是指在尊重客觀事實的基礎上，追求嚴謹的科學態度，利用科學思維認知客觀事物，并指導解決實際問題的能力。在高中生物學科中，學生通過對生物現象的觀察，總結事實和證據，利用歸納與概括、模型與建模等途徑，解釋生命現象和客觀規律。例如在進行“探究細胞大小與物質運輸效率的關系”的實驗中，教師要引導學生自己完成實驗過程，并對實驗數據進行詳細記錄和分析，并進行總結。引導學生進行深入思考：“細胞越小運輸效率就越高嗎？原因是什么？”讓學生在熱烈的討論中，加深對知識的理解，并有助于辯證性思維和批判性思維能力的提升。

（三）引導科學探究

科學探究主要是指對現實世界中的生物學問題進行觀察、假設、分析、證實，并對結論進行討論。主要是學生“提出問題-作出假設-設計實驗-觀察現象-分析結果-得出結論-探究交流”的過程。通過生物實驗，引導學生自主完成實驗過程，并對實驗數據進行全面分析，對得出結論展開討論，提升學生自主學習能力和探究能力，培養良好的探究習慣。教師在這個過程中，要作為引導者對學生的探究行為進行正確引導，促進學生對更深層次的知識進行探究和討論，提升知識的深度和廣度。

（四）提升社會責任

學生通過對生物現象的觀察和認知，加入相關問題的討論，并利用生物理論知識，結合自身生活實際，做出理性判斷和解釋。在這個基礎上，逐漸提升學生運用生物知識解決實際生活問題的能力。學生通過生物實驗，認知生命的可貴，對生命更加尊重和敬畏，增強同理心，激發社會責任意識和責任感。

三、高中生物實驗教學的問題

在高中生物實驗教學當中，實驗設計方案往往照搬教材的固有模式，導致學生的創造力未能得到有效激發，限制了其核心素養的提升。教師對于實驗過程全權把控，未能給予學生足夠的自我思考與操作空間，也會對其實踐應用能力形成一定限制。在實驗教學當中，教師往往通過示范、講解和布置任務等方式開展工作，單一化的教學流程與枯燥乏味的教學方法，難以激起學生的學習積極性，導致其在實驗當中出現無聊之感[2]。與此同時，學生之間的合作交流較少。在課堂當中，教師未能通過明確的實驗主題與目標引導學生的積極參與，導致課堂氛圍沉悶，其學習效率較為低下，理論知識與實踐技能之間的銜接不足。由此可見，傳統的生物實驗教學模式和教學理念，已經不符合時代的發展，不能滿足學生的心理需求，阻礙了學生生物學科綜合能力的提升，不利于學生核心素養的培養。

四、基于核心素養的高中生物實驗教學策略

（一）樹立生命觀念意識

生命觀念意識是核心素養的基本組成，這也是高中生在成長成才過程中必不可少的基本素質。教師應該加深對生命觀念的認知，使學生在掌握豐富生物知識的同時，促進自身學科素養的提升。在傳統教學模式下，教師的教學方法較為落后和單一，學生通過死記硬背的方式難以真正理解所學知識。而在實驗教學當中，能夠幫助學生通過生動形象的實驗，激起內心的情感體驗與認知，是樹立生命觀念意識的重要途徑。在實驗室當中，教師要引導學生掌握高倍顯微鏡的操作方式，使其能夠從微觀角度重新認識自然界的生物[3]。同時，應該加強與教材內容的有效銜接，通過驗證實驗等強化理論知識的理解。相較于單一的理論教學，實驗教學能夠激起學生的好奇心，使其在主觀能動性作用下探索生命世界的奧秘。

（二）創設真實教學情境

情境教學法在現代化教育工作中得到廣泛運用，能夠使學生進入到與教學內容相關的特定情境當中，使其獲得豐富的情感體驗與認知，促進學習效率的提升。在情境當中，教師應該重視學生理性思維能力的培養，這也是增強其生物學科核心素養的關鍵。比較能力、分析能力、批判能力和綜合能力等等，是理性思維的主要組成[4]。比如在光合作用相關內容的教學當中，教師應該整合教學資源，對光合作用的環境加以模擬，給予學生足夠的空間用于探究實驗的自主設計，增強學生對理論知識的理解，促進其理性思維能力的提升。教師應該重視對學生過往生活經驗與知識的喚醒，使其能夠在熟知的情境當中鍛煉理性思維。通過創建教學情境，把抽象的理論知識具象為形象化的內容，能夠讓學生更加直觀地理解生物實驗的原理和作用，促進學生想象性思維和邏輯思維的形成，有助于培養學生的探究精神。此外，合理的教學情境，把理論知識和學生的生活實際緊密貼合，熟悉的場景更能進一步促進學生的學習興趣和學習效率，對于培養學生的核心素養具有重要的作用。

（三）創新實驗教學模式

在新課程改革背景下，教師也應該對高中生物實驗教學模式加以創新，滿足學生的核心素養培養需求，實現既定教學目標。在傳統教學模式下，教師往往全權掌控實驗過程，導致學生的實驗參與度較低。為此，教師應該意識到學生在實驗當中的主體地位，通過教學模式的創新，激發學生的自主探究能力與創新能力。鼓勵學生在課前的自主學習，突破教材的實驗思路限制，創新實驗設計，充分發揮學生的主觀能動性[5]。實驗課堂不應該僅僅局限于實驗室當中，還可以拓展到整個社會生活當中，讓學生意識到生活當中充滿了生物學知識，調動學生的學習積極性與主動性。通過社會調查、家庭實驗等形式，構建趣味性實驗探究氛圍，同時引導學生將所學知識應用于社會實踐當中，增強其社會責任意識。

（四）培養學生合作精神

現代化社會的發展，離不開團隊之間的合作溝通，這也是核心素養培養的關鍵點。在高中生物實驗教學當中，很多實驗具有一定的難度，如果只依靠一個人的力量，很難達到應有的實驗效果。為此，教師應該對學生進行合理分組，使其能夠在團結合作當中完成學習任務。在分配學習小組時，教師應該重視組間的均衡性與組內的層次性，使每一個學生都能在參與實驗的過程中獲得進步。在小組內部，學生能夠取人之長補己之短，不斷改進自身的學習方法，實現思維能力的拓展[6]。教師應該為每一個小組成員分派合適的任務，確保能夠發揮其個人特長，實現學習潛能的有效激發。在小組合作過程中，能夠最大程度地激發學生的學習興趣，并開拓創造性思維，促進學生自主學習的意識和能力。為了推進小組共同進步，可以引發學生的學習動力，為爭取團隊榮譽投以更大的學習熱情。通過這個過程增強學生的團隊意識，以及精益求進的精神，對于促進學生的生物學科核心素養具有重要的作用。

（五）理論聯系實際，解決生活實際問題

通過對生物實驗的研究，加強學生對生命的觀察和理解，促進學生對生命的尊重和理解。教師要積極引導學生將課堂理論知識和實際生活緊密貼合，提升用理論知識指導解決實際問題的能力，培養學生健康文明的生活理念，形成健康向上的生活習慣。例如，在進行“泡菜的制作”相關實驗時，教師要引導學生自主完成實驗，并得出結論，針對“能不能長期食用泡菜？”的話題，組織學生展開討論，鼓勵學生不發表個人觀點和意見，并提出觀點的原因。最終得出討論結果：不能長期食用泡菜。因為泡菜中還有高濃度的亞硝酸鹽，能夠引發癌癥。由此可見，生物知識和學生的實際生活息息相關，加強對生物實驗的研究和學習，能夠促進學生良好生活習慣的形成，促進核心素養的提升。

（六）完善教學評價模式

科學化教學評價模式，能夠對學生的實驗學習起到促進作用，幫助他們明確核心素養培養的目標。傳統評價模式中對于學生的成績過于重視，忽視了其內在能力的評價，導致其全面發展受到限制。在評價內容方面，教師應該將學生的自主探究能力、合作能力、創新能力和社會責任意識等納入到考核標準當中，實現對學生的全面評價。在評價方式方面，應該融合個人自我評價、小組評價和教師評價，保障評價的科學化。

五、結語

在高中生物實驗教學當中培養學生的核心素養，是教育發展的必然要求，能夠為學生的一生成長發展奠定基礎。然而，由于受到傳統教學理念的限制，在教學實踐當中依舊存在諸多問題。為此，教師應該通過樹立生命觀念意識、創設真實教學情境、創新實驗教學模式、培養學生合作精神和完善教學評價模式等途徑，落實核心素養培養的相關理念與要求，激發學生的自主能動性，促進其生物學習效率的提升。

參考文獻：

[1]陶曉英.基于核心素養背景下高中生物課堂教學有效性的探究[J].才智，2019（23）：9.

[2]彭桂蘭，陳嘉慧，唐赟.基于核心素養的高中生物實驗拓展式教學分析[J].新課程研究，2019（13）：47-48.

[3]高鋒.高中生物實驗教學中核心素養的培養策略[J].科技風，2019（10）：51.

[4]蔣家容.生物學核心素養融入高中生物實驗教學的研究[A].教師教育論壇（第一輯）[C].廣西寫作學會教學研究專業委員會，2019：3.

[5]吝娜.從發展核心素養的視角探討高中生物實驗教學的信息化[J].課程教育研究，2019（13）：172.

[6]林佳.學科核心素養視角下高中生物實驗教學研究[J].現代交際，2019（05）：200-201.