學科核心素養下的高中生物實驗教學探究

◎ 張 輝

引言:生物是一門探究生命科學、生物科學，從經驗主義出發，廣泛研究生命的自然學科。生物學科是高中階段的必學科目，通過生物教學能夠促進學生的全面發展，是學生在學習的過程中掌握基礎知識，樹立正確科學觀念。新課程改革理念提出以來，明確要求高中生物課程教學中應當培養學生的核心素養。因此，教師在教學活動中應當結合新課程改革理念和核心素養的內涵滲透到高中生物課程教學中進行教學。實驗教學是高中生物課程教學中的重要內容，通過實驗教學學生能夠以實踐的方式探究生物知識，在理解生物知識的同時培養良好的動手能力與實踐能力。因此，培養核心素養對于學生的終身成長和全面發展具有重要意義。本文首先分析了高中生物學科核心素養的內涵。

一、核心素養下高中生物實驗教學的要求

首先，教師在高中生物實驗教學活動中要立足于生物學科的特點以及學生的學習情況，進行實驗設計，讓學生在實驗探究的過程中既能夠掌握生物學科知識，培養生物學科核心素養，同時，也要在生物學科學習的過程中，通過實驗探究鍛煉自己的實踐能力。

其次，教師在組織學生進行生物實驗探究的過程中，應當從學生的實際需要出發，在實驗中引導學生積極參與實驗，并且能夠在實驗中通過動手和實踐的方式，引導學生將理論與實踐統一，最終使學生在實驗學習的過程中樹立正確的價值觀念和科學的生物態度。

最后，在生物學科教學中滲透核心素養培養要求教師能夠引導學生通過實驗探究對理論知識進行運用，利用已有的生物知識經驗來解決生活中的問題。也能夠針對生活中的問題設計實驗進行探究，利用這樣的方式不斷地提高學生的學科核心素養，更好地促進學生的發展。

二、核心素養理念下高中生物實驗教學的策略與方法探討

1.以問題為導向引導學生進行實驗

高中生物課程教學中，大多數問題都能夠引發學生的好奇心和求知欲。教師在進行實驗教學時要結合課程教學內容和教學目標，創設實驗探究活動。在此基礎上，根據實驗探究的內容提出有效地問題，引導學生針對問題展開深入的思考和討論，提出自己的假設，然后讓設計實驗過程，然后通過生物實驗對自己的假設進行論證，最終得出答案。通過這樣的方式來教學，才能夠使學生在實驗學習的過程中，更好地培養自己的核心素養。

以高中生物課程“降低活化能的酶”相關知識點為例，在實驗教學活動中，教師首先讓學生思考問題:“什么是酶?”“酶的作用是什么?”“組成酶的物質是什么?”，通過明確的問題為導向讓學生帶著問題完成相關實驗，并且在實驗的過程中積極尋找答案。通過這樣的方式使學生在實踐探究的過程中，既培養實驗探究的樂趣，又能夠增強學生學習的積極性，提高學生生物知識水平的同時，加強學生的科學探究素養培養。

2.引導學生在實驗教學中進行討論

在高中生物實驗教學活動中為了更好地培養學生的核心素養，教師不能只為了實驗而進行實驗，而是要借助實驗這個載體，讓學生在實驗探究的過程中培養理性思維、生命觀念、科學探究和社會責任。因此，要引導學生在實驗教學中進行討論，通過交流與討論教師能夠發現學生在實驗探究過程中存在的問題和不足，并且引導學生采用正確的方式對這些問題進行改進。同時通過交流與討論引導學生在實驗學習的過程中進行合作學習，學生在實驗探究的過程中能夠充分發揮自己的優勢和長處進行實驗，當學生組成小組進行實驗室通過交流與討論才能更好地總結知識，也能夠實現核心素養的培養。

例如在引導學生學習“ DNA 的主要遺傳物質”相關知識的過程中，教師根據本節課程的實驗設計組織學生進行小組合作實驗，首先，教師通過課程講解，讓學生明確“ DNA 的特點”，接下來教師讓學生通過實驗探究完成問題“如何證明DNA 是遺傳物質呢?。在此基礎上，教師對學生進行分組，讓學生在小組活動中通過完成實驗來解決問題。學生在小組合作的過程中每一位學生都能夠發揮自己的長處進行實驗探究，在實驗探究的過程中順利的達到知識學習的目標，也能夠培養學生的核心素養。

3.引導學生對實驗過程進行觀察記錄

在實驗課程教學中，教師要引導學生對實驗過程和實驗現象進行正確的觀察，并且及時分析實驗現象，認真觀察實驗數據，及時總結實驗結論，這樣才能夠使學生在實驗的各個階段都能夠達到核心素養的培養目標。具體來說，教師要引導學生重視記錄實驗結果，認真分析然后得出科學的實驗結論。如果實驗失敗教師也要引導學生分析實驗失敗的原因，這樣才能夠使學生在實驗探究的過程中不斷提高自己的核心素養。

例如在引導學生學習“葉中色素的提取和分離”這一實驗中，由于學生在實驗過程中提取的濾液濃度不同，一些學生提取的濾液濃度不高，最終導致實驗過程中，分離色帶的清晰度差，最終難以達到預期的實驗效果。根據這樣的問題教師就可以引導學生對實驗失敗的原因進行分析，然后讓學生思考如何通過有效地改進措施來得到正確的實驗結果。這樣的實驗教學活動中才能增強學生的問題分析能力，也能夠促進學生的理性思維素養發展。

4.關注實驗態度，培養學生科學精神

高中生物教學中實驗作為重要的組成部分，要求學生能夠在學習過程中認真對待實驗探究，并且在實驗探究過程中樹立科學的精神，這樣才能使學生在實驗探究的過程中增強學習的質量和效率，深入理解生物知識。教師在課程教學中要通過加強教學來培養學生的學習態度，如在課堂教學活動中應當引導學生深入細致的觀察實驗現象，認真記錄實驗結果，科學的分析實驗結論，使學生長期在這樣的學習活動中發展科學思維。

例如在引導學生學習“體驗制備細胞膜的方式”這一知識點時，教師可以在課堂上首先為學生講解實驗的步驟，在講解實驗步驟的過程中利用交互式電子白板為學生呈現具體的實驗步驟，在展示實驗步驟的過程中，教師有意地刪除實驗中的某一步驟，然后模擬如果缺少這一實驗步驟之后，會帶來什么樣的結果，利用這樣的方式讓學生認識到實驗步驟的各個環節都要按要求進行，如果缺少實驗步驟就會導致實驗結果不準確。接下來在教學活動中，引導學生進行實驗操作，學生在將紅細胞和水融合過程中，要求學生對實驗現象耐心記載，同時觀察紅細胞變化的情況，最后在實驗結束時對學生進行科學合理的評價，從學生的實驗態度出發，評價學生在實驗中的具體表現，利用這樣的方式使學生能夠認真科學的對待實驗，從而培養學生的科學精神。

結語:綜上所述，在高中生物實驗教學活動中培養學生的核心素養，是新課程理念下高中生物教學的應有之義。教師在教學活動中，應當深入研究高中生物學科核心素養的內涵，明確核心素養的四大維度。在此基礎上明確核心素養培養的要求，在課程教學活動中根據實驗教學的特點，進行實驗教學設計，轉變傳統教學觀念，加強教學方法創新，這樣才能夠提高核心素養的培養效果。