基于學科核心素養的高中生物實驗改進策略分析

杜娜

摘要：實驗是生物學科作為自然學科的重要基礎，是教育教學最有效的形式之一，是推進學生學科核心素養目標培養的重要渠道。但是，就目前高中生物教學而言，唯成績論依然占據主流，實驗教學推進學生學科核心素養養成的重要價值開發緩慢。因此，本研究基于生物學科核心素養目標體系，基于高中生物實驗教學設計與實施，探究高中生物實驗改進策略。

關鍵詞：基于學科核心素養 高中生物實驗 改進策略 分析

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：（2021）-5-238

引言

在基礎教育事業改革持續推進的背景下，國內學術界不斷加大了對高中生物教學的研究力度。學好生物知識不僅可以幫助學生提高學習成績，而且還可以增強學生對生物科學進行鉆研的興趣，有效調動學生生物學習自主性、積極性以及創造性。然而，現階段大多數學校設置生物課程時，針對生物實驗教學的內容可有可無，并未充分重視生物實驗教學的重要性。殊不知開展高中生物實驗教學能夠促使學生通過自我觀察與研究獲取生物知識，引導學生探索生命奧秘，培養其實踐能力與創新思維。

一、立足學生，開展探究性教學

傳統實驗教學都是教師讓學生做，做完后以是否出現預期結果作為評價是否成功，這種教學過程已經在一定程度上限制了學生創新的思維，探究性實驗的開展，可以讓學生多思考，多操作。例如，在設計DNA粗提取實驗中，可以讓學生分組進行多個不同材料的實驗，在操作過程中也可以采用不同的粗提取方式，通過溫度、溶解度、酶等理化性質對DNA的影響來提取。通過不同組的實驗過程來分析實驗結果，解讀實驗過程中出現的問題。

二、改進實驗的內容

實驗內容的適當改動，不僅可以使學生更加積極地參與到生物實驗中，而且還可以使學生由被動參與轉變為主動參與，從而真正地成為課堂的主體。實驗內容的適當改動，具體包括：高中生直接參與到制定實驗計劃、實驗準備、實驗管理、實驗操作、實驗材料的處理當中。學生的全程參與通常可以使學生更加充分地了解到實驗過程，以強化高中生對實驗原理及結果的有效理解，而通過這些參與，不僅能夠充分發揮高中生在生物實驗中的主體作用，而且還能夠使“做實驗”轉變成“要做實驗”。實驗需具備明確的任務。在具體實驗的時候，生物教師需要對學生的實驗提出明確且具體的要求，以此使學生的實驗更具有具體性與針對性，從而使學生在具體實驗中明確其實驗的目的。

三、從科學思維培養視角，注重實驗反思

科學思維是基于對事物的觀察、比較、分析和總結，通過邏輯推理和證據之間的思辨過程，不斷形成科學思維方式的過程。尊重客觀事實是生物實驗探究應遵循的基本原則之一。在高中生物實驗教學過程中，教師應秉持細致和嚴謹態度，提高學生通過在解決實際問題過程中運用科學方法及實驗反思能力，推進學生科學思維方式養成。在這個過程中，學生實驗動手能力培養，及實驗成功率引發的成就感，是學生實驗探究學習的動力，不斷提高實驗探究興趣。因此，在實驗設計、操作及結果分析的整個過程，需要根據學生的實際情況進行實驗反思，不斷改進實驗方法，提高實驗課堂教學質量。以“綠葉中色素的提取和分離”實驗為例，為了促進學生科學思維的培養，通過反復實驗操作及反思后，形成四個方面改進：第一，簡化實驗設計流程。通過烘干菠菜葉并制成粉末狀，并提取2克放置在研缽上。此步驟避免了新鮮菠菜葉直接研磨導致的色素含量低問題，提高了濾液色素含量;第二，試劑用量減少。試劑用量一般是藥匙四分之一的“碳酸鈣和二氧化硅”，外加5mL的無水乙醇，先加入無水乙醇3mL進行一分鐘的研磨，再加入2mL研磨成墨綠色糊狀效果更佳;第三，對劃線器材進行改進。嘗試使用“蓋玻片”進行劃線，在反復的實驗與思考中發現，濾紙條上的鉛筆畫線處，用蘸取濾液的蓋玻片畫上兩到三次，比教材中的毛細吸管畫的更加的細、直、齊，效果更加明顯;第四，改進層析裝置。小燒杯加培養皿的層析裝置設置，濾紙條在吸液后會變軟，加蓋培養皿時容易發生貼壁和接觸，使得濾紙條發生移位，層析效果受到影響。通過磨口廣口瓶的使用，能夠改進此不足，有效固定濾紙條位置，防止層析液揮發。通過引導學生對實驗過程及結果的反思，不斷改進實驗過程各個環節，使得實驗過程更加精確，實驗成功率得到提高，引導學生科學思維培養。

四、借助思維導圖開展合作學習

在我國教育體制不斷深化改革的今天，擁有一定的合作學習能力和探究學習能力也已經成為了當代高中生的必備素養。這就需要教師可以密切結合學生的學習狀況，科學合理地進行學習小組的劃分。而在具體開展實驗的過程中，教師便可以讓學生以學習小組為單位互相幫助，從而更加科學更加高效地完成相應的學習任務。此外，為了進一步培養學生的合作學習能力和探究學習能力，教師也可以一步步引導學生加強對思維導圖的合理運用，從而使其學習效率得到更加顯著的進步與提升。

結束語

實驗教學不同于傳統教學，實驗教學也要突破傳統實驗教學。實驗教學的宗旨是突破學生思維禁錮，不應局限在教師說的做實驗，生物實驗教學作為高中生物課程的核心，應引起教師的重視，在明確一定階段的生物實驗重點的基礎上對教學過程進行教學設計，在設計過程中更應體現科學素養，培養學生的探索興趣和科學思維能力，促進學生綜合素質的發展。

參考文獻

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