在實(shí)驗(yàn)中提升生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)與分析——以真菌為例

摘 要：生物是初中階段學(xué)習(xí)的一門重要學(xué)科，一些內(nèi)容會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)屬于教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。在課程改革背景下，越發(fā)重視培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，教師需要在教學(xué)中運(yùn)用合理方式促進(jìn)學(xué)生在核心素養(yǎng)方面的不斷提升，實(shí)驗(yàn)是引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)核心素養(yǎng)的重要方式。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)科;核心素養(yǎng);設(shè)計(jì)與分析

一、 引言

初中生物核心素養(yǎng)可以體現(xiàn)出對(duì)原本課程標(biāo)準(zhǔn)的升華，這實(shí)際上與新課標(biāo)中提出的情感態(tài)度、知識(shí)和能力、價(jià)值觀之間具有一致性。文章將以人教版八年級(jí)上冊(cè)第五單元第四章第三節(jié)《真菌》為例，針對(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)提升核心素養(yǎng)展開(kāi)詳細(xì)探究。

二、 生物核心素養(yǎng)概述

初中生物核心素養(yǎng)主要包括科學(xué)思維、生命觀念、社會(huì)責(zé)任以及科學(xué)探究，通過(guò)概括性方式將學(xué)習(xí)者應(yīng)具備的能力與知識(shí)反映了出來(lái)，具有較強(qiáng)的可操控性，發(fā)揮著對(duì)生物育人的指引作用。

（一）生命觀念

生命觀念主要指對(duì)生命本質(zhì)、生命現(xiàn)象和生活在活動(dòng)時(shí)規(guī)律的看法與認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)了對(duì)生物學(xué)概念和本質(zhì)的總結(jié)，并在人們思維中進(jìn)行了修正、融合以及升華，進(jìn)而獲得方法論與認(rèn)知觀，能夠?qū)ι飳W(xué)事件做出較好解釋與理解。初中階段，學(xué)生需在認(rèn)知結(jié)構(gòu)上逐步深化，構(gòu)建進(jìn)化和規(guī)律觀念、穩(wěn)態(tài)和平衡觀，借此強(qiáng)化對(duì)生物概念與各知識(shí)之間關(guān)系的理解。

（二）科學(xué)思維

科學(xué)思維是指學(xué)習(xí)者在遇到新知識(shí)時(shí)，可以運(yùn)用已掌握知識(shí)和原本積累的經(jīng)驗(yàn)對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納與分析，然后得出全新結(jié)論，形成理性較強(qiáng)的思維范式。每個(gè)學(xué)習(xí)者腦中都具有科學(xué)思維，可以使事實(shí)與方法論之間進(jìn)行協(xié)調(diào)發(fā)展。對(duì)學(xué)習(xí)者來(lái)講，會(huì)結(jié)合大量事實(shí)對(duì)已有理論進(jìn)行檢驗(yàn)與完善，然后獲得新知識(shí)。基于本質(zhì)層面進(jìn)行分析，科學(xué)思維為人們?cè)诿鎸?duì)問(wèn)題時(shí)體現(xiàn)出的能力與態(tài)度。科學(xué)思維主要包含三個(gè)層次：首先，科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定性分析，針對(duì)研究目標(biāo)當(dāng)中的功能與結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，針對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行分析。其次，判斷實(shí)驗(yàn)、析因?qū)嶒?yàn)以及逆向推斷當(dāng)中對(duì)事物發(fā)生的因果關(guān)系進(jìn)行分析，并找出其具體原因。最后，基于事物實(shí)際認(rèn)知過(guò)程進(jìn)行思考，通過(guò)分析和綜合、歸納和演繹等方式對(duì)事物發(fā)展規(guī)律與變化規(guī)律進(jìn)行探索。科學(xué)思維對(duì)科學(xué)探究具有制約作用，學(xué)生需不斷加強(qiáng)自身科學(xué)思維建設(shè)。學(xué)生進(jìn)行學(xué)科概念獲取時(shí)，不僅需進(jìn)行概念生成，也需進(jìn)行概念轉(zhuǎn)化。要想形成科學(xué)思維，就需經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性訓(xùn)練，進(jìn)而在訓(xùn)練中逐步產(chǎn)生。

（三）科學(xué)探究

展開(kāi)科學(xué)探究能夠使學(xué)生在生物學(xué)現(xiàn)象方面的好奇心得以提升，學(xué)生基于自身觀察力思考現(xiàn)象，然后對(duì)研究方案、實(shí)施方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，與已有經(jīng)驗(yàn)之間進(jìn)行結(jié)合實(shí)施推斷研究，并做出歸納總結(jié)。對(duì)教師來(lái)講，需在學(xué)生探索時(shí)進(jìn)行方法指導(dǎo)，使學(xué)生形成大致思路，提升科學(xué)探究意識(shí)和能力。就科學(xué)來(lái)講，需詮釋數(shù)據(jù)、讀取數(shù)據(jù)以及獲取數(shù)據(jù)，科學(xué)理論需具備與之對(duì)應(yīng)的證據(jù)。進(jìn)行科學(xué)觀察時(shí)，需先進(jìn)行觀察，然后將疑難提出，同時(shí)對(duì)相關(guān)書刊進(jìn)行查詢，獲取資源相關(guān)信息，進(jìn)而進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，結(jié)合事實(shí)對(duì)已有信息做出修訂，通過(guò)輔助工具進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及數(shù)據(jù)讀取，并和他人進(jìn)行探討。進(jìn)行科學(xué)探究，需注重科學(xué)思維的運(yùn)用，針對(duì)多種解釋展開(kāi)評(píng)價(jià)。

三、 實(shí)驗(yàn)中提升學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要意義

生物學(xué)是將實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)的學(xué)科，教學(xué)中實(shí)驗(yàn)發(fā)揮著十分重要的作用。對(duì)初中生來(lái)講，他們思維活躍、樂(lè)于動(dòng)手、好奇心比較強(qiáng)。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師往往會(huì)單純運(yùn)用講授方式，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足。實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用，能夠使學(xué)生對(duì)生物這一學(xué)科產(chǎn)生更加強(qiáng)烈和濃厚的興趣，提升探究意識(shí)與觀察能力，強(qiáng)化動(dòng)手能力，有效論證理論知識(shí)，調(diào)動(dòng)創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力，進(jìn)而獲得更全面的發(fā)展。

四、 在實(shí)驗(yàn)中提升生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)分析

首先，教師應(yīng)做好教材研讀、課標(biāo)研讀工作，充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的主要目的與價(jià)值性，在對(duì)《真菌》這部分學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生需舉例說(shuō)出各種常見(jiàn)真菌。描述真菌形態(tài)結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)方式和繁殖方式。說(shuō)出真菌細(xì)胞、細(xì)菌細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別。通過(guò)種植食用菌和制作孢子印的活動(dòng)，使學(xué)生觀察酵母菌、青霉菌和新鮮食用菌，進(jìn)而對(duì)學(xué)生觀察、思考、表達(dá)、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作和科學(xué)探究能力進(jìn)行有效培養(yǎng)。也需培養(yǎng)學(xué)生交流與合作能力，學(xué)會(huì)辯證看待真菌與人類生活的關(guān)系。此外，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和核心素養(yǎng)之間的關(guān)系形成深刻認(rèn)識(shí)與理解。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，是循序漸進(jìn)的過(guò)程，教師需梳理實(shí)驗(yàn)、核心素養(yǎng)二者之間關(guān)系。然后，教師應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，積極展開(kāi)預(yù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)做出改進(jìn)。在此過(guò)程中，教師可以對(duì)類似實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，進(jìn)而使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌颢@得優(yōu)化與完善。

五、 實(shí)驗(yàn)中提升生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）展示實(shí)驗(yàn)中促進(jìn)學(xué)生生命觀念形成

生命觀念能體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)生命價(jià)值的判斷與認(rèn)定，是學(xué)生能夠有效掌握知識(shí)的重要基礎(chǔ)，能夠促進(jìn)其正確三觀形成，也能使學(xué)生逐漸形成良好理解能力，同時(shí)其也是核心素養(yǎng)的重要組成，因此教師應(yīng)注重學(xué)生生命觀念的形成，培養(yǎng)學(xué)生生命觀念過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)是比較有效的方法。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可以為學(xué)生播放熱帶雨林當(dāng)中多種多樣稀奇古怪的真菌生長(zhǎng)視頻。然后提出問(wèn)題：視頻當(dāng)中大型真菌與陸生植物相同，都會(huì)從潮濕的土壤環(huán)境中長(zhǎng)出來(lái)。生活中養(yǎng)殖的食用菌也是由土里培養(yǎng)出來(lái)。真菌是植物嗎？想一想真菌進(jìn)行生長(zhǎng)時(shí)是否需要陽(yáng)光？它和植物之間存在什么本質(zhì)上的區(qū)別呢？真菌的生長(zhǎng)過(guò)程與生命的生長(zhǎng)過(guò)程在生長(zhǎng)時(shí)的條件會(huì)有所不同。這種展示真菌生長(zhǎng)過(guò)程的方式，能夠使學(xué)生對(duì)真菌生長(zhǎng)環(huán)境、生長(zhǎng)特點(diǎn)形成更全面的認(rèn)識(shí)與了解，也能將比較枯燥的知識(shí)通過(guò)形象、生動(dòng)的形式呈現(xiàn)，使不容易被理解的知識(shí)變得更加簡(jiǎn)單。不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與熱情，也能提升其核心素養(yǎng)。

（二）質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維形成

對(duì)科學(xué)思維來(lái)講，需尊重事實(shí)和尊重證據(jù)，形成嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，通過(guò)科學(xué)方法加強(qiáng)對(duì)事物的認(rèn)識(shí)，運(yùn)用有效方式解決實(shí)際問(wèn)題。對(duì)思維發(fā)展來(lái)講，主要包括這幾個(gè)方面：首先，質(zhì)疑中形成思考視角，實(shí)證中做出有效判斷，辯證中形成邏輯準(zhǔn)繩。學(xué)生在進(jìn)行生物學(xué)習(xí)過(guò)程中，需逐漸形成歸納與概括能力、審視和論證能力，這些方面均需通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)落實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)需經(jīng)歷長(zhǎng)期過(guò)程，要想使學(xué)生形成科學(xué)思維，教師就需在實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)引導(dǎo)。進(jìn)行酵母菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師正式實(shí)驗(yàn)之前需強(qiáng)調(diào)用電時(shí)的安全性，將學(xué)生劃分為兩人一組，結(jié)合“導(dǎo)學(xué)案”實(shí)驗(yàn)步驟展開(kāi)操作：在此過(guò)程中，需先進(jìn)行酵母菌相關(guān)臨時(shí)裝片的制作，再通過(guò)顯微鏡展開(kāi)觀察，學(xué)生之間合作交流，然后填寫導(dǎo)學(xué)案，并且對(duì)觀察結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)。實(shí)驗(yàn)之前需關(guān)注細(xì)節(jié)，吸取酵母菌這方面的培養(yǎng)液時(shí)，應(yīng)先將其搖勻，這主要是由于多數(shù)酵母菌往往會(huì)沉于底部。培養(yǎng)液不滴入過(guò)多，避免酵母菌以及蓋玻片出現(xiàn)漂浮不定情況，如果出現(xiàn)上述情況，將會(huì)對(duì)觀察不利。染色不能在載物臺(tái)直接進(jìn)行。為使學(xué)生通過(guò)顯微鏡進(jìn)行酵母菌觀察時(shí)形成明確目標(biāo)，可以在課件中運(yùn)用同步方式展示兩張酵母菌物像，其中為10倍物鏡、40倍物鏡狀態(tài)下觀察到的照片，并且講臺(tái)中放置示范顯微鏡參照。在此過(guò)程中，可以讓先操作成功的學(xué)生充當(dāng)“老師”指導(dǎo)他人操作。進(jìn)而由教師將問(wèn)題提出：酵母菌屬于多細(xì)胞形式的真菌？顯微鏡中細(xì)胞圓形近似白色大亮點(diǎn)結(jié)構(gòu)并不是液泡？學(xué)生對(duì)教師提出問(wèn)題可以結(jié)合自身對(duì)知識(shí)的理解提出質(zhì)疑，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中科學(xué)態(tài)度的形成，也能使學(xué)生在學(xué)習(xí)中增強(qiáng)探究能力、合作能力、操作能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效提升。

（三）自主實(shí)驗(yàn)中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究意識(shí)形成

科學(xué)探究屬于科學(xué)實(shí)踐的一部分，能夠幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)科學(xué)概念以及科學(xué)本質(zhì)的理解。科學(xué)探究實(shí)施的目的在于使學(xué)生可以提出生物學(xué)相關(guān)問(wèn)題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行熟練運(yùn)用，同時(shí)能夠制訂比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施這一方案，最終對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，使學(xué)生獲得科學(xué)研究氛圍，并在實(shí)驗(yàn)中將自身問(wèn)題與疑惑提出，根據(jù)問(wèn)題做出假設(shè)，然后結(jié)合實(shí)驗(yàn)展開(kāi)論證，進(jìn)而獲得最終結(jié)論。青霉菌實(shí)驗(yàn)中，觀察青霉菌菌落之前，需使用一次性手套和一次性口罩，然后引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)兩人一組方式根據(jù)導(dǎo)學(xué)案具體實(shí)驗(yàn)步驟展開(kāi)規(guī)范操作，在此過(guò)程中，先用放大鏡對(duì)饅頭進(jìn)行觀察，同時(shí)觀察培養(yǎng)基中青霉菌菌落，菌落為青綠色絨毛狀，制作青霉菌相關(guān)臨時(shí)裝片，使用顯微鏡進(jìn)行觀察，根據(jù)青霉菌這方面的永久裝片展開(kāi)對(duì)比，并且實(shí)施合作交流，將最終觀察結(jié)果填寫在導(dǎo)學(xué)案中，并進(jìn)行相關(guān)匯報(bào)。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的自主性獲得了明顯體現(xiàn)，這種自主性的實(shí)現(xiàn)會(huì)在一定程度上促進(jìn)學(xué)生形成探究意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)時(shí)的主動(dòng)性與積極性，將自身能動(dòng)性充分發(fā)揮出來(lái)，也能形成科學(xué)思想意識(shí)，不斷提升核心素養(yǎng)。

（四）實(shí)驗(yàn)反思中促進(jìn)學(xué)生社會(huì)責(zé)任意識(shí)形成

在向?qū)W生滲透社會(huì)責(zé)任方面的思想意識(shí)時(shí)，需運(yùn)用計(jì)劃性、針對(duì)性方式，加強(qiáng)對(duì)科技新聞、科學(xué)議題、現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的運(yùn)用，使學(xué)生能夠參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，并且指導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討，使學(xué)生形成良好社會(huì)責(zé)任感，如教師可以通過(guò)各種真菌的展示體現(xiàn)出生物的多樣性，使學(xué)生能夠辯證看待真菌與人類生活，同時(shí)可以在日常生活中形成保護(hù)生物多樣性的思想認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生形成正確生態(tài)觀，日常生活中能夠運(yùn)用積極、有效方式保護(hù)生物多樣性，其中包括提升環(huán)保意識(shí)、重視環(huán)境保護(hù)、保持生物鏈等。同時(shí)教師可以組織學(xué)生角色扮演表演小品《真菌界“萌主”競(jìng)選》，分別由四名學(xué)生扮演酵母菌、青霉菌、蘑菇和主持人的角色。為了增強(qiáng)代入感和表演效果，學(xué)生分別戴上自己制作的“變廢為寶”的服裝、毛茸茸頭飾、小雨傘等道具。教師引導(dǎo)學(xué)生在課后用表格形式比較動(dòng)物、植物、細(xì)菌和真菌這四類生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)方式和繁殖方式。進(jìn)而針對(duì)這部分內(nèi)容做出有效反思。通過(guò)這種聯(lián)系社會(huì)實(shí)際的方式，能夠使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生一種親切感，使責(zé)任意識(shí)通過(guò)結(jié)合實(shí)際案例獲得強(qiáng)化，因此在教學(xué)中，教師不僅應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，也需積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)做出反思，進(jìn)而使學(xué)生核心素養(yǎng)能夠獲得明顯提升。

六、 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，初中生物在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)過(guò)程中，教師可以將實(shí)驗(yàn)作為重要手段，引導(dǎo)學(xué)生形成生命觀念、科學(xué)思維，積極進(jìn)行科學(xué)探究，樹(shù)立社會(huì)責(zé)任，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠形成知識(shí)融合思想意識(shí)，將生物相關(guān)知識(shí)運(yùn)用在生活中和實(shí)踐中，促進(jìn)學(xué)生在價(jià)值理念和情感態(tài)度上實(shí)現(xiàn)升華，使學(xué)生進(jìn)行生物學(xué)習(xí)時(shí)變得更加活躍，以較快速度吸收教師講授的知識(shí)，將知識(shí)內(nèi)化為自身的行為思想，不斷提升核心素養(yǎng)。

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作者簡(jiǎn)介：鐘淑君，福建省漳州市，閩南師范大學(xué)附屬中學(xué)（漳州市第二中學(xué)）。