中學(xué)生物實驗創(chuàng)新與實踐的反思與啟示

摘要：自2016年7月，為更好的實踐培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)，我課題組承擔(dān)了天津市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《中學(xué)生物實驗創(chuàng)新實驗與實踐》，在研究中，對課本原有的實驗結(jié)果不理想的實驗在實驗材料和實驗方法方面進(jìn)行了創(chuàng)新和實踐，并根據(jù)教學(xué)需要，設(shè)計了新的實驗。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新實驗 核心素養(yǎng) 反思與啟示

一 、生物實驗創(chuàng)新的意義

（一）對學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的提升

生物學(xué)核心素養(yǎng)有四個維度：生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任。這四個維度相互交叉、結(jié)合，形成一個統(tǒng)一整體。生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課堂學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的，是在解決真實情境中的實際問題時所表現(xiàn)出來的關(guān)鍵能力、必備品格和價值觀念，是學(xué)生知識能力情感態(tài)度與價值觀的綜合體現(xiàn)[1]。

生物實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途經(jīng)，在實驗教學(xué)中，應(yīng)有意識地鼓勵孩子們不斷地、深入地思考，從現(xiàn)有的實驗原理、材料、操作流程、結(jié)果觀察、數(shù)據(jù)分析等各個角度，去創(chuàng)新實驗思路。學(xué)生在這個過程中不僅能更加深刻地體會到實驗中所蘊(yùn)含的原理，而且能夠綜合利用所學(xué)知識，實現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用，達(dá)到對知識掌握的最高層次，在這個過程中，生物學(xué)核心素養(yǎng)的提升也就成為了水到渠成的事情。

例如，在學(xué)習(xí)《酵母菌呼吸方式的探究》時，學(xué)生對教材設(shè)計的呼吸實驗裝置，提出了質(zhì)疑。他們一致認(rèn)為，無氧呼吸的實驗裝置，不能保證培養(yǎng)瓶中徹底沒有氧氣，于是學(xué)生利用化學(xué)知識，創(chuàng)新了實驗裝置，在控制有無氧氣方面，大大提升了實驗的精確性，提高了實驗結(jié)果的說服力和可信度。

（二）對教師專業(yè)素養(yǎng)的提升

教師如果能以課題研究為載體和動力，關(guān)注實驗教學(xué)中地點滴經(jīng)驗和不足，將有助于教師深入了解相關(guān)實驗內(nèi)容，有助于教師對相關(guān)專業(yè)知識地透徹理解和全面把握，有助于教師形成堅實的、熟練的實驗操作技能、正確的態(tài)度及恰當(dāng)?shù)膶嶒灲虒W(xué)策略，這些都是對教師專業(yè)技能的有效提升。

（三）對實驗教學(xué)效果的提升

生物學(xué)本質(zhì)上是實驗科學(xué)，實驗創(chuàng)新是建立在對相關(guān)生物學(xué)知識的透徹理解基礎(chǔ)上的，是在更高的層次上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考和摸索，是有效提升教學(xué)效果的助推器。

二、生物實驗創(chuàng)新帶來的啟示

1.創(chuàng)新實驗的開發(fā)，源自教學(xué)實踐。

作為教師，在準(zhǔn)備實驗教學(xué)時應(yīng)該首先具有創(chuàng)新的意識，不讓實驗成為對教材內(nèi)容的簡單驗證。如查找相關(guān)資料，深刻理解實驗原理;聯(lián)系生活，挖掘物盡其用的實驗材料;咀嚼教材，拓展實驗深度;站在學(xué)生角度，體會學(xué)習(xí)知識時的思維障礙和困惑，從而開發(fā)新的實驗，這些都可以成為我們?nèi)粘?chuàng)新實驗的素材。

如在探究酶的作用條件時，教師從藥店買來的助消化作用的多酶片，大家原有的假設(shè)都是人體溫度是多酶片發(fā)揮作用的最適溫度，實驗結(jié)果卻顯示，50 ℃左右時，酶發(fā)揮催化作用的效率更高，這個超出大家預(yù)期的實驗結(jié)果，引起大家的極大興趣，學(xué)生繼續(xù)著手查找資料，將研究深入。

另外，作為戰(zhàn)斗在高考一線的教師，高考真題往往帶給我們最新鮮的實驗題目，是創(chuàng)新實驗另一個重要來源，稍微加工，就能夠豐富我們的創(chuàng)新實驗素材。

2.創(chuàng)新實驗的實施，依靠實驗操作。

有了創(chuàng)新實驗的素材、設(shè)想，教師還應(yīng)該抓緊時間積極實踐，否則一些創(chuàng)新的閃光點可能會一閃而過，應(yīng)及時按照理論創(chuàng)新和操作創(chuàng)新這兩個角度，將創(chuàng)新點分類，立即實踐。

3.完善創(chuàng)新實驗，適應(yīng)課堂教學(xué)。

課堂是提升學(xué)生生物學(xué)素養(yǎng)的主渠道，創(chuàng)新實驗的過程和成果的取得最終還是要通過課堂傳遞給每一位同學(xué)。這樣就面臨了兩個問題，問題一，課內(nèi)的學(xué)習(xí)壓力比較大，學(xué)生沒有精力參與創(chuàng)新實驗;問題二，教材中原有的分組實驗課已占用課堂的大部分時間，創(chuàng)新實驗在日常課堂如何實施呢？

針對問題一，教師提前宣布創(chuàng)新課題的主要的工作內(nèi)容，同學(xué)們自愿報名參加，中途遇到瓶頸時，邀請外援同學(xué)進(jìn)行階段性支持。

針對第二個問題：教師可以提前組織部分同學(xué)進(jìn)行預(yù)實驗，不僅可以節(jié)約時間，還可以節(jié)約人力物力，檢驗實驗的可行性。

4.鼓勵學(xué)生參與，實現(xiàn)教學(xué)相長。

在創(chuàng)新實驗教學(xué)的實施中，有一個不可忽視的方面就是對學(xué)生的資源的充分利用，比如學(xué)生提出的質(zhì)疑，天津一中的優(yōu)質(zhì)學(xué)生資源中，學(xué)生的質(zhì)疑和釋疑的過程就是一個難得的實施實驗創(chuàng)新的過程。

5.總結(jié)創(chuàng)新實驗，形成傳承資源。

創(chuàng)新實驗無疑可以成為一種教學(xué)資源，但是這也不是一件一蹴而就的事情，需要幾屆師生的共同努力，能及時將實踐的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)閳D文記錄。長此以往，創(chuàng)新實驗就可以作為獨特的補(bǔ)充，和國家課程一起共同構(gòu)成完整的基礎(chǔ)教育課程體系，與國家及地方課程一道成為育人的教學(xué)資源。

九、參考文獻(xiàn)

顧明遠(yuǎn). 學(xué)習(xí)和解讀《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》[J]. 高等教育研究， 2010， 31（7）： 1-6.

[1]中華人民共和國教育部. 普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年最新修訂版）[S]. 北京：人民教育出版社. 2017.

劉媛? ?天津市第一中學(xué)