以科學探究素養發育為核心的初中生物小組合作實驗教學創新路徑研究

曾登攀

摘要：核心素養為新時期初中生物教學的開展指明了方向，其要求轉變以往以知識為本位的教學理念，努力構建可以實現學生認知、思維、情感以及社會責任全面發育的新型生物教學模式。科學探究是生物學科核心素養的重要組成部分，合作能力是新時期高素質人才所必備基礎技能。以“驗證綠葉在光下制造淀粉”為例，本文分析了科學探究素養發育視野下合作型實驗教學的創新路徑。

關鍵詞：初中生物;科學探究;小組合作;實驗教學;

一、科學探究與小組合作的內涵解析

（一）科學探究

科學探究能力以理性思維為前提，學生在生物學習的過程之中自主發現問題、分析問題、解決問題，其可以幫助學生突破思維桎梏，在探究過程之中領悟生物科學探索自然的種種方法，形成辯證、唯物、理性的科學情感態度，獲得思維、邏輯、實踐能力的多維發育。實驗是培育學生科學探究能力的最佳載體，不同于以知識被動接受為主的課堂理論學習，借助于實驗，學生得以在參與之中獲得體驗，在參與之中學習知識，在參與之中發育思維。

（二）小組合作學習

合作能力是新時期高素質人才所必備基礎技能，培育學生的團隊協作意識與能力是基礎教育重要任務。在合作之中學生可以學習他人身上的優點，反思自身的不足，認識到富有凝聚力的團隊相較于個人所能迸發出的巨大能量。20世紀后半葉，生物“大科學”研究模式興起，實際的生物學研究均是以團隊的形式展開，因而合作學習在初中生物教學之中的應用，還可以還原當下真實的科學研究過程。

二、以科學探究素養發育為核心的初中生物小組合作實驗教學創新路徑研究

（一）線上微課輔學，奠定線下實驗基礎

“驗證綠葉在光下制造淀粉”是初中生物中的重要實驗，其不僅可以幫助學生認識到光照是綠色植物有機物生產前提，認識到淀粉是綠色植物光下制造的產物，還可以為日后高中階段學生進一步深入理解光合和呼吸作用奠定好基礎。

線上微課可以延伸實驗教學的范圍，將一部分基礎知識的梳理放到實驗課前進行，提升課上實驗的效果。本課時微課可以包含三大部分，首先呈現烤紅薯滴加碘液后變藍的小視頻，讓學生溫習“淀粉遇碘變藍”這一重要的實驗現象，為后續實驗做好知識準備。接著向學生介紹“對照試驗”的實施要點，明確控制單一變量的重要意義。第三部分內容教師可以首先介紹科學史中朱里斯·薩克斯著名“碘酒檢驗光照產生淀粉”實驗的前半部分，給學生提供一個引子，讓學生結合所學知識，自主嘗試設計對照實驗的流程。

互聯網平臺給學生的線上合作創造了基礎。對于七年級的學生來說，自主設計實驗難度較大，教師可以以小組為單位設立多個線上的微信群，學生在群中分享自己的想法，學習他人的經驗，教師則以引導者的身份參與到小組的線上互動中去，給學生提供一些基本的理論支撐，幫助學生優化設計出小組的“思想實驗”方案。

（二）課上科學探究，合作解決實驗問題

科學探究是理論與實踐相統一的過程，按照卡爾·波普爾的觀點，以理論為先導的科學必須要還原的試驗檢測之中去，大膽猜想，嚴格檢驗。在每個小組上臺講述本組的實驗方案之后，教師多媒體給出課本中的實驗流程，讓學生在實驗正式開始之前，以小組為單位反思自己設計流程之中存在的問題，思考問題出現的可能原因，在反思的過程之中理解科學的嚴謹。

理論與實踐之間存在著鴻溝，在實際的實驗之中學生必然會遇到各種各樣的麻煩，暴露出各種各樣的問題。科學探究素養發育為核心的實驗教學，要求教師不要盲目責備學生的錯誤，不要直接給出問題的答案，而是讓學生自主思考，合作探究尋求問題的解決路徑。有的小組因忘記標記遮光部分的位置，使得試驗最終結果并不理想，學生在互動中反思未規范操作對于科學實驗的重要意義;有的小組在實驗中意外發現葉片變白的部分也無法產生出淀粉，學生在交流探討和教師引導下認識到葉綠素也是光合作用的重要前提。學生在動手嘗試之中學習了科學知識，在實踐之中感悟了科學研究的內在嚴謹特性，在反思之中感悟了科學探究中求實的精神，在交流之中收獲了理解與友情。

（三）有機延伸課后，重視學生素養發育

問題是引導學生進行科學思維探究的有效手段。在課上學生實踐探究之后，教師可以沿著課上探究的路徑，繼續借助于問題助力學生科學思維的成長：“實驗是如何去掉葉片中原有淀粉的？植物體內同時存在著有機物生產和消耗的過程，你能嘗試構建一下兩者之間的聯系嗎？為了使農作物獲得更好的收成，你可以想到怎樣的方法？在生產之中大家又是如何操作的呢？”學生結合問題在課后利用互聯網資源繼續開展生物學習的過程。課后的問題引領教學，與邏輯思維發育相結合，與科學素養提升相結合，與生活生產實踐相結合，有機的延伸課上實驗的范圍，搭建生物學習與徐盛生活之間的橋梁，實現學生科學素養的綜合提升。

結語：以科學探究素養發育為核心的初中生物實驗教學，教師應當不囿于教材與教綱的限制，而是要結合本班學生實際，優化教學開展的流程，重視學生自主學習、合作探索的過程，使學生在探究與思考之中感悟科學精神，發育創新思維。

參考文獻：

[1]許玉霞.基于生物核心素養的高中生物實驗探究教學的有效策略[J].科技資訊，2020，18（18）：142+144.

[2]代曉明.探究式教學在“綠葉在光下制造淀粉”實驗中的應用[J].貴州教育，2006（24）：46.