高中生物實驗教學(xué)培養(yǎng)核心素養(yǎng)的策略

【摘 要】本文論述高中生物實驗教學(xué)中培養(yǎng)核心素養(yǎng)的方法，提出精選實驗內(nèi)容、創(chuàng)新實驗設(shè)計、組織實驗活動、延伸實驗訓(xùn)練等教學(xué)建議，以期為學(xué)生提供更多實驗體驗機會，促進其學(xué)科核心素養(yǎng)的成長。

【關(guān)鍵詞】高中生物 實驗教學(xué) 核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）34-0062-02

生物學(xué)科教學(xué)實驗內(nèi)容眾多，教師在進行實驗教學(xué)設(shè)計和組織時，要注重學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，在實驗內(nèi)容選擇、實驗方案設(shè)計、實驗活動組織、實驗訓(xùn)練設(shè)定等環(huán)節(jié)進行積極探索，以有效培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、參與能力、探索能力、社會責(zé)任感等學(xué)科核心素養(yǎng)。生物學(xué)科核心素養(yǎng)帶有學(xué)科特點，教師要做好對接設(shè)計，為學(xué)生提供豐富的實踐探索機會，讓學(xué)生展開觀察、操作學(xué)習(xí)，形成豐富的學(xué)科能力。

一、精選實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生生命觀念

設(shè)計生物實驗時，教師要對相關(guān)內(nèi)容進行科學(xué)的遴選。生物實驗對材料、器具的要求存在差異，學(xué)生參與實驗的可行性也有不同，因此，在篩選實驗內(nèi)容時，教師要做好教學(xué)評估，推出一些合適的實驗內(nèi)容，提高觀察實驗、探索實驗、驗證實驗的比重，給學(xué)生提供更多參與的機會，以有效培養(yǎng)學(xué)生的實驗意識，促進生命觀念的成長。學(xué)生大多有主動參與實驗操作的意愿，積極性較高，如果教師能進行針對性設(shè)計，推出更多合適的實驗活動，勢必能對學(xué)生的思維產(chǎn)生沖擊，滿足學(xué)生參與實驗操作的要求。

如高中生物實驗教學(xué)中，教師對教材內(nèi)容進行梳理，歸結(jié)出合適的實驗內(nèi)容，組織學(xué)生展開探索性實驗操作，讓學(xué)生在實驗過程中建立學(xué)科認知基礎(chǔ)。如在“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”的實驗設(shè)計中，教師先讓學(xué)生準備實驗材料：當?shù)赜幸恍┚G化樹種或者花卉，找到這些植物的一年生枝條，準備一些實驗材料和器具，如蒸餾水、容量瓶、礦泉水瓶等。學(xué)生開始準備實驗材料，找到楊樹、柳樹、月季花等的枝條。教師為每一個小組配備實驗器具，如燒杯、滴管、玻璃棒、試劑瓶、天平等。教師先進行分組設(shè)計，讓學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位開展實驗設(shè)計，推出實驗方案，然后開始實驗操作。教師對學(xué)生的實驗方案進行審核，并給予矯正指導(dǎo)，讓學(xué)生順利進入實驗操作環(huán)節(jié)。實驗需要持續(xù)幾天的時間，教師要求學(xué)生做好實驗觀察記錄，做好參與成果展示活動準備。經(jīng)過一段時間的操作，學(xué)生對實驗過程和實驗結(jié)論有了一定的了解，其實驗體驗逐漸豐富起來。

教師推出生長素促進插條生根的實驗任務(wù)，這是學(xué)生比較容易接受的內(nèi)容。在生活中，扦插是比較常見的，在花圃、果園中，人們會借助生長素進行具體實踐。教師組織學(xué)生進行實驗材料準備，對實驗過程進行分析研究，逐漸歸納出實驗的規(guī)律。學(xué)生對操作性實驗有主動探索的意愿，教師針對學(xué)生生活認知實際展開設(shè)計，為學(xué)生提供合適的探索機會，成功激發(fā)學(xué)生生物學(xué)習(xí)激情，有效培養(yǎng)學(xué)生的生命價值觀。

二、創(chuàng)新實驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生參與能力

教師在實驗設(shè)計環(huán)節(jié)吸納一些學(xué)生的意見，能夠大幅度提高實驗設(shè)計的適配性。學(xué)生對實驗有選擇性，教師對此要有清醒的認知，進一步優(yōu)化實驗設(shè)計，讓學(xué)生主動參與實驗設(shè)計環(huán)節(jié)，為學(xué)科教學(xué)順利開展創(chuàng)造條件。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師要尊重學(xué)生的實驗訴求，做好深入的學(xué)情調(diào)查，搜集整合實驗素材和信息，優(yōu)化實驗操作方案，確保實驗順利有序展開。學(xué)生進入實驗設(shè)計環(huán)節(jié)后，教師要對學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進行科學(xué)評估，對實驗助學(xué)作用進行合理分析，以提高教學(xué)設(shè)計的適配性。

學(xué)生有實驗操作和探索的主動性，教師要做好實驗設(shè)計，為學(xué)生配設(shè)合適的實驗內(nèi)容，這樣能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。如在教學(xué)《內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性》這部分內(nèi)容時，教師先與學(xué)生一起閱讀教材內(nèi)容，了解人體穩(wěn)態(tài)的定義，然后引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)解讀血液生化化驗單，對人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)展開對應(yīng)探索，最后推出觀察實驗任務(wù)：其一，在生活中，人們經(jīng)常吹空調(diào)，很容易得“空調(diào)病”，請展開觀察和調(diào)查，對“空調(diào)病”癥狀進行歸結(jié)，分析人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被打破的原因，給出調(diào)節(jié)的建議;其二，隨著生活水平越來越高，人們患心腦血管疾病、糖尿病的概率越來越大，要求學(xué)生展開生活觀察和調(diào)查，對這些疾病的表現(xiàn)進行總結(jié)，記錄相關(guān)情況，對人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性進行歸納總結(jié)。學(xué)生接受這些實驗任務(wù)后，都能夠主動行動起來，在積極觀察和調(diào)查中掌握更多健康知識。經(jīng)過一段時期的探索，學(xué)生大多能夠找準一個角度展開探索，對相關(guān)病癥特點進行專業(yè)解析，形成完整的實驗結(jié)論。在實驗驗收階段，教師對學(xué)生的實驗表現(xiàn)進行專業(yè)評價，為學(xué)生實驗素養(yǎng)成長奠定基礎(chǔ)。

教師組織學(xué)生開展生活觀察，這是生物學(xué)最常見的觀察實驗。雖然這些實驗不需要太多器具和材料，但其工作量并不小，需要對相關(guān)病癥進行調(diào)查，還要有實地觀察和深度分析，這樣才能獲取最準確的信息。在實驗分析環(huán)節(jié)，學(xué)生要從更多角度展開思考和專業(yè)探索，對實驗結(jié)論做出科學(xué)的歸結(jié)，這是對實踐探索認知的升華處理，對培養(yǎng)學(xué)生參與能力有重要現(xiàn)實意義。實驗沒有規(guī)定形式，教師設(shè)計生活觀察調(diào)查實驗，其創(chuàng)意度較高，實踐效果良好，學(xué)生從中獲得的學(xué)習(xí)體驗較為豐富。

三、組織實驗活動，培養(yǎng)學(xué)生探索意識

生物實驗形式多種多樣，教師要進行必要的篩選和創(chuàng)新設(shè)計，讓更多學(xué)生順利進入實驗環(huán)節(jié)，在實踐操作中建立學(xué)科認知基礎(chǔ)。生活觀察、材料準備、小組實驗、實驗分析、社會調(diào)查、實驗討論、報告撰寫等，都與實驗密切相關(guān)，教師組織學(xué)生主動參與到實驗活動之中，由此建立起來的學(xué)習(xí)認知會更為豐富。學(xué)生對實踐性實驗有參與興趣，因為實驗帶有探索意味，能夠激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識。教師要進行必要的指導(dǎo)和規(guī)劃，為學(xué)生順利進入實驗環(huán)節(jié)創(chuàng)造良好的條件。

生物實驗大多要求比較高，教師要進行篩選，組織學(xué)生開展實驗研究，找到實驗切點，引導(dǎo)學(xué)生順利展開實驗操作，在實際操作和細致思考中完成認知內(nèi)化。如在教學(xué)“通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)”這部分內(nèi)容時，教師利用圖示介紹“神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)”，利用靈敏電流器測試興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式。學(xué)生對實驗操作比較陌生，教師利用多媒體進行動畫展示，并做出細致解讀，引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)圖示進行分析，并組織學(xué)生以小組為單位展開實驗操作。在人體未受到刺激時，靜息電位呈現(xiàn)“內(nèi)負外正”，而在部位受到刺激興奮時，動作電位是“內(nèi)正外負”，因為出現(xiàn)了電位差，自然形成電荷移動，使局部產(chǎn)生電流。教師指導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作和分析，對傳導(dǎo)特點開展進一步的研究。學(xué)生進入實驗環(huán)節(jié)，對實驗數(shù)據(jù)進行分析，對傳導(dǎo)特點進行研究。在教學(xué)互動環(huán)節(jié)，教師鼓勵學(xué)生展示自己的實驗成果，學(xué)生大多能夠從雙向傳導(dǎo)的角度進行展示，從膜外和膜內(nèi)兩個方面展開具體分析。

教師推出實驗任務(wù)，讓學(xué)生展開實驗操作，對實驗數(shù)據(jù)進行具體分析，成功激發(fā)學(xué)生參與實驗探索的主動性。學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行梳理，能夠形成更多客觀認知，從感性走向理性。由于實驗帶有專業(yè)性，教師針對性地做出指導(dǎo)，能使學(xué)生對相關(guān)實驗數(shù)據(jù)進行科學(xué)處理，確保實驗操作順利推進。高中學(xué)生思想比較成熟，對實驗的認識也比較理性，教師與學(xué)生展開互動探究，既能給學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)激勵，也能有效提升其學(xué)習(xí)品質(zhì)和效率。

四、延伸實驗訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感

在設(shè)計實驗訓(xùn)練時，教師要做好延伸處理，科學(xué)整合實驗內(nèi)容，創(chuàng)新設(shè)計實驗操作形式，推出更多生活化、社會化的實驗活動任務(wù)，讓學(xué)生結(jié)合生活實踐展開實驗操作，這樣不僅能夠拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。生物實驗與社會生活相對接，圍繞一些生活熱點、焦點問題展開研究，能夠使學(xué)生關(guān)注社會發(fā)展與學(xué)科學(xué)習(xí)的關(guān)系，從實驗操作探索中掌握更多學(xué)科認知，增強生活使命感。要使生物學(xué)科學(xué)習(xí)與社會實踐高度融合，教師應(yīng)從實驗角度展開設(shè)計，為學(xué)生提供深入了解社會的機會。

學(xué)生對生活化的實驗操作活動比較有興趣，教師要做好教學(xué)調(diào)查，對學(xué)生的生活環(huán)境和經(jīng)驗積累進行客觀評價，以便推出合適的實驗訓(xùn)練。如在教學(xué)“植物激素的調(diào)節(jié)”這部分內(nèi)容時，教師設(shè)計了植物開花受激素影響的實驗：在生活中，可以找到許多植物生長受到激素影響的案例。如日照時間長短的實驗，讓學(xué)生找到同種的兩盆鮮花，進行對照實驗，一盆日照時間較長一些，一盆日照時間較短一些，經(jīng)過一段時期后，對其葉片、頂端、開花部位進行細致觀察，看看有哪些不同之處，得出實驗結(jié)論。這個實驗沒有什么難度，教師對實驗做出詳細規(guī)劃，學(xué)生都能夠主動參與其中，對植物進行詳細觀察，歸結(jié)出實驗結(jié)論。在實驗成果展示環(huán)節(jié)，學(xué)生都能夠詳細介紹自己的實驗結(jié)論，其實驗結(jié)論也非常接近：光照時間長的花卉，其枝葉茂盛，顏色鮮艷，光合作用充分;而光照時間短的花卉，枝葉開始萎縮，顏色暗淡，其光合作用不充分，枝葉生長出現(xiàn)停滯現(xiàn)象。為激發(fā)學(xué)生的實驗探索思維，教師繼續(xù)對實驗進行推演：借助生長素的發(fā)現(xiàn)原理，設(shè)計一個模擬實驗，證明A株產(chǎn)生的開花激素，可以讓B株條件下的同種植物開花。學(xué)生對這樣的實驗有主動探索意愿，自然會展開主動研究，學(xué)科教學(xué)進入良性互動環(huán)節(jié)。教師深入課堂，與學(xué)生進行實驗對話，對實驗設(shè)計方案進行細致分析，找到更多設(shè)計操作起點。

教師推出對比實驗操作方案，給學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)觸動，成功激發(fā)學(xué)生參與實驗探索的主動性。從學(xué)生實驗操作情況可看出，教師的實驗組織和引導(dǎo)是比較成功的，特別是實驗數(shù)據(jù)分析和展示，為學(xué)生帶來更多直觀學(xué)習(xí)契機。學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行客觀梳理和展示，對實驗體驗產(chǎn)生更多觸動，在具體分析解讀中升級實驗認知。生物實驗與社會生活高度對接，能夠培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，這是學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實踐需要。

生物學(xué)科核心素養(yǎng)包含學(xué)科理念、學(xué)科思維和學(xué)科能力等諸多方面的內(nèi)容。教師通過精選實驗內(nèi)容、創(chuàng)新實驗設(shè)計、組織實驗活動、延伸實驗訓(xùn)練，針對學(xué)生學(xué)習(xí)實際進行教學(xué)組織，能夠有效提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。

【參考文獻】

[1]桂任鳳.高中生物實驗教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究[J].第二課堂（D），2021（8）.

[2]王麗元.在實驗教學(xué)中落實高中生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].吉林教育，2021（Z6）.

[3]梁國用.新課改下提升高中生物教學(xué)有效性的方法[J].中學(xué)教學(xué)參考，2021（20）.

【作者簡介】戴兵章（1979— ），男，廣東湛江人，大學(xué)本科學(xué)歷，一級教師，現(xiàn)就職于廣西玉林市田家炳中學(xué)，主要研究方向為高中生物教學(xué)、生涯教育。

（責(zé)編 唐玉萍）