基于核心素養的生物實驗教學研究

摘 要：作為自然學科的生物學科，在教學中具有很強的實驗性和探究性。為提高學生實踐操作能力與創新能力，增強學生解決問題的能力，養成科學的研究品質，應切實加強基于核心素養的生物實驗教學。因此，文章結合實驗教學的相關概念，對核心素養下的生物實驗教學展開分析，同時提出生物實驗教學操作的具體措施，旨在提高生物實驗教學質量，滿足學生長遠發展的需求。

關鍵詞：核心素養;生物實驗;教學研究

生物學是以實驗作為基礎的自然科學，并且培養學生的邏輯思維與探究能力的重要途徑。新一輪課程改革的重點是教育創新，但是教育創新的基礎是對學生核心素養培養方式的創新。在生物學學科的核心素養培養上，主要包括4個方面生命觀念、科學思維、邏輯探究以及社會責任，這4個維度是科學素養的最主要組成部分[1]。教師要著重關注生物學中的實驗部分，將生物學核心素養的培養盡可能融入每一節實驗課中。生物實驗課的教學不僅要激發學生的學習熱情，而且還要提高學生的實踐操作能力。因此在進行理論教學的同時，也要關注生物教學的實驗部分。通過實驗教學能夠提高學生對生物學的認知，也可以培養學生實踐操作能力和觀察能力。

一、在核心素養教學方針的指導下進行生物實驗教學的重要性

（一）提高學生實踐操作能力與創新能力增強學生解決問題的能力

將核心素養作為教育成果的評判標準之一，可以促進綜合性的教育改革。這個過程需要教師，家長以及學生的互相配合，才可以取得理想的成果。深入貫徹核心素養的教育方針，能夠顯著提升學生的實踐水平。將學生自己納入整個實驗的操作流程中去，可以在實踐中更好地加深學生對理論知識的理解和掌握，另外相對于抽象且枯燥的理論知識，更富有直觀性和趣味性的實驗，可以增強學生的學習熱情和學習興趣，培養學生對知識的探索和求知欲。生物實驗的整個流程，包括提出問題、作出假設，制定計劃（實驗方案的設計）、實施計劃，得出結論，表達與交流。從學生剛開始接觸生物實驗開始，就要注重學生在解決問題方面的綜合素質培養，這對于他們未來進行相關的研究或者其他工作都有促進作用。比如在學習“探究光對鼠婦生活的影響”這個實驗時，在實驗開始前，先為學生講解有關的鼠婦的生活環境，實驗注意細則和安全事項。然后進行分組完成，讓學生小組合作進行有序地實驗操作，其中探究實驗步驟是課程的重點，理解探究實驗的原則，明確實驗結果與實驗結論的區別。因此，在實驗開始前，老師要設置適合的實驗問題導學，引導學生進行有效的課課前準備，尋找相關資料，并對小組的設計方案進行指導。這樣不僅可以提高學生參與實驗的熱情，也可以促進學生主動學習的積極性，鍛煉其獨立思考能力[2]。在實驗的整個過程中，教師要不斷引導學生進行問題的提出和發現。讓學生養成勇于發現問題和提出疑問的習慣。讓各小組進行總結討論，并派出代表進行成果的總結發言。讓其他同學都參與到對小組成果的評判和討論中。這樣的實驗課程設計流程不僅可以提高學生參與課程的熱情，讓學生嘗試到探索與提問的樂趣，而且可以啟發學生的科學探索，在未來的發展中有著深遠的意義。

（二）通過實驗進行演示，可以讓抽象的概念直觀化

生物學課程作為較為嚴謹的科學內容，其知識內容理解起來較為抽象。對于學生來講，在掌握的過程中有較大的困難。但是生物學作為一門理論聯系實驗的學科，通過實驗可以生動形象的表現理論知識的內容。而且有趣的實驗可以為學生帶來感性的認知，教師可以利用實驗教學解決學生因為知識較抽象而不能理解的問題，通過實驗演示進行直觀化的呈現。教師在實驗過程中穿插抽象的理論知識，可以提高學生的理解和認識。[3]例如在進行觀察細胞結構這一內容時，初期進行細胞和組成成分的講解，會讓學生覺得既枯燥又難以理解。因為由于細胞的微小性，在生活中沒有相關的具體物品可以與之相聯系。但是在經過顯微鏡實驗的觀察后，學生會對細胞的組成形成清晰的認知，另外在課堂上學生也會對顯微鏡的結構與工作進行相關了解。所以說實驗教學可以幫助學生正確的理解和掌握理論知識，還可以激發學生的創造思維，讓學生可以深入理解研究生物學的基本實驗方法和流程。

（三）有利于通過科學的視角進行探索和解決問題，養成科學探究的品質

生物實驗教學客觀的解釋了生命形成、規律和生命現象。通過生物實驗學生學會了在實踐中強化操作技能，通過科學探究的方法對生物學現象進行解釋。通過這些鍛煉，會培養出學生善于發現問題的良好品質，善于使用科學的方式去解決問題和分析問題，這也是養成核心素養的必要內容。形成這樣的思維模式，并不是通過幾次試驗可以鍛煉出來的，是需要將核心素養培養的教學理念貫徹到教學活動的整個過程，最大化的體現出生物實驗課的作用。

（四）有利于教學質量的提高與學生的長遠發展

基于核心素養開展教學活動有利于教育者改變教學理念，轉變以往的傳統思想，把重點放在培養學生的思維能力、學習能力和創新能力上，從長遠角度看，有助于教育者的教學質量提升、讓教學活動更加豐富多彩。培養學生的核心素養，最大的好處是可以培養的思維與自我學習能力，在未來走向社會的過程中，可以更好地滿足社會需要和學生自身發展的需要。

二、生物實驗教學方式改革的策略

（一）重視實驗教學

中學生物的課堂教學中，主要包括課程內容教學與實踐操作教學。由于現在生物實驗已經納入中考實驗考查的標準，當下在中考中的比重提升，也體現學科考查中開始側重學科自身的特點，而不是一味地停留在書面形式的考試。在實踐操作過程中，最重要的目標是如何提高學生的實際操作能力。這個目標不僅可以體現出教師的教學水平，也是學生形成堅固的學習能力的基礎。學生在這個過程中只有具備了良好的操作與探究能力才可以更加牢固的掌握相關理論知識，了解生物課程的魅力。所以在實驗教學中，教師應該摒棄傳統的教學觀念，幫助學生培養起良好的自主探究習慣。在熟知實驗操作步驟的時，還能在這個過程中得到的充實感，并豐富其實踐經驗。在這個教學活動中，教師要對學生給予充分的指導，幫助學生可以準確的完成實驗操作流程，保障教學質量。

（二）對學生進行科學分組，提高教學質量

在進行生物實驗的課堂教學時，如果對學生的實際操作水平不是很清楚，可以使用分小組的方式，對班級里的學生進行同等分組。在后期充分了解學生的動手操作能力和實踐能力后，將不同層次、不同能力水平的學生搭配分組，在這個實踐操作與合作交流的實驗過程中，可以提高學生的綜合素質，另外可以將能力相近的學生進行分組，這樣可以讓學生在進行結論探討的同時，進行各自想法的交流，不僅鍛煉了自身的操作能力，也可以實現雙方的共同提高。[4]教師在教學過程中要依據課程的具體內容與目標，使用不一樣的搭配方法，從而可以更好地激發學生的學習興趣，培養學生主動參與學習的習慣，有利于教學質量的保證。

（三）進行多元性評價，充分調動學生的實驗積極性

在生物的實驗教學中，最關鍵的部分是學生參與實踐教學的自主性。提高學生的學習自主性，需要教師在日常的課堂教學中，不斷提升學生的學習能力和學習熱情。實驗課程與其他的課程相比較來講，更加注重動手實踐能力，所以在教學活動中，教師首先應該從學生的心理與興趣出發，以此為基點進行評價機制的建立，采取多種評價方法，例如動態、分層以及多元化評價等，創新教學方法，調動班級可用的所有資源，激發學生興趣，讓學生積極主動地參與到實踐課程中來。

（四）規范化操作流程，提高實驗的效果

在實驗開始前，要盡量將實驗步驟簡單化，并且讓學生在課前預習中提前了解和掌握實驗步驟并對每個步驟的具體操作進行解釋，以此來保證實驗效果的有效性。在操作步驟完成后，教師應該引導學生對實驗現象的觀察和注意，確保最后的實驗結果的實現。但是在具體的實踐操作中，學生會將更多地注意力放到具體操作上，忽視觀察與分析的作用。這個時候教師就要引導學生把握實驗的重點，不再進行洋蔥皮表皮細胞的觀察時，依據實驗要求讓學生觀察和認識所要觀察的細胞組成結構[5]。并在實驗開展前教師要強調細胞膜與細胞壁的位置關系，告知學生可能會出現的問題，比如光學顯微鏡下植物細胞膜的結構不清晰，即使對光圈進行調節還是無法觀察到，但是又要讓學生理解這個結構，那么就要借助高倍鏡下觀察的圖片素材進行講解呈現，還可以借助演示實驗，展示質壁分離的現象進行加深理解，最后讓學生自行利用黏土制作一個植物細胞的結構模型，各組之間進行交流學習，完善學生實驗與理論的過渡認知，提升實驗的效果。

結束語

實驗操作是中學階段的生物學教學中重要的組成部分，在新課改的要求下，生物學實驗教學，在培養學生的核心素養目標上還有著許多缺點與不足。這需要教師群體應召新課改的要求注重培養學生的核心素養，不斷創新教學方法，通過多角度多層面的課程改革提高學習效率，培養學生的綜合能力，從而保障生物學實驗教學的質量，為學生養成良好的科學素養，打下堅實的基礎。基于核心素養，教師要與時俱進，有效更新教學理念、改變教學模式，多探索，如從實驗器材及實驗方法的變化積極改進創新實驗活動，從而提高生物實驗教學質量和效率。

參考文獻

[1]文可佳.核心素養導向下的課程整合教學模式初探——以“DNA的復制”復習課為例[J].生物學教學，2019，44（1）：44-46.

[2]包春瑩.新高中生物學教材中基于核心素養的真實情境創設[J].生物學教學，2020，45（7）：11-13.

[3]李詠梅.淺談核心素養下初中生物實驗教學優化途徑[J].考試與評價，2020（12）：117

[4]鄭上洪.核心素養視角下初中生物實驗教學論析[J].試題與研究，2020（35）：194-195

[5]李潔、解凱彬.基于生物學學科核心素養的教學特征分析[J].生物學教學，2020，45（5）：28-30.

作者簡介：陳婷婷（1989.09）.女;籍貫：福建福安;學歷：大學本科;單位：福建省福安市實驗中學;職稱：一級教師