高中生物實驗教學中學生核心素養的培養

白 蒙 王洪振

（吉林師范大學生命科學學院，吉林 四平 136000）

0 引言

為適應新的課程標準，2019年，教育部頒布并使用新修訂的高中生物教材，其中涉及實驗的內容有一些改變[1]。因此，本文探討在高中生物學實驗教學中使用新修訂的高中生物教材和舊教材如何培養高中生的生物學核心素養。

1 核心素養、生物學核心素養的內涵

1.1 核心素養

素養是隨著現代社會的發展而不斷變化著的。起初是指人們自身的修養，含有政治思想、外在表現等方面，而在社會生產力水平普遍提高的今天，它已經逐漸的具體化了，不僅僅含有知識素養，還含有現代科學素養、人文素養、責任素養等[2]，同時也是學生快速適應社會環境與終身發展所需必備的品格和能力。在現代社會中核心素養是指為了適應現代社會發展與自身發展所需的基本品質和個人能力，它可以促進新一輪課程改革，為其提供新動因。

1.2 生物學學科核心素養

生物學核心素養指公民在參與社會活動、生產實踐、個人重要決策時所要具備的生物學科知識與能力、科學的世界觀與價值觀。由于生物學科屬于自然科學的一門學科，因此生物學核心素養是組成公民科學素養的重要成分。其中生物學核心素養主要包括四個方面：生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任。

生命觀念是指學生通過對生物學的學習，形成對自然界生命體正確的態度，以及對個體生命意義的認識。

理性思維是指學生在高中生物學習后，能夠形成一些核心能力，其中包括歸納與總結、演繹與推理、批判性思維、創新意識等能力[3]。

科學探究是指學生需要掌握利用科學方法對各種自然現象進行觀察、提問、假設、設計方案以及實施，能對結果準確描述與交流的一種綜合能力[4]。

社會責任是指通過對生物學的學習，能夠具有解決生活實際問題的責任和能力，并形成正確的價值觀。

生物學是一門綜合性學科，在生活中應用也非常廣泛，尤其是在農業生產、生態建設、環境保護，及全民健康等國民生活問題的解決上發揮著重要作用。學生只有認真學習生物學，才能養成良好的價值觀和人生態度。

生物學的核心素養是學生通過對生物學的學習逐步積累的，是在解決生活中的實際問題時所體現出的能力、品格和價值觀的體現[5]，四個方面相互聯系，密不可分。除了理論教學以外，生物實驗的教學也非常重要，它可以大大提高學生的生物學核心素養。我國在新課改以后也加強了對生物學實驗的重視，它成為高中生物課程中重要的組成部分[6]。2019年新編教材中的實驗有很多改進，更能夠激發學生的學習興趣，培養操作技能，提高核心素養[7]。

2 在高中生物實驗教學中培養和加強生物核心素養

“結構與功能相統一”是生命體的一大特性，這也是生物學最基本的觀點之一。無論是宏觀還是微觀，對于生物體來說，結構和功能都是相適應的[8]。在生物的實驗教學中，教師可以運用多種教學方法進行教學，善于思考，勇于創新，來培養學生的核心素養。

例如，在人教版（2019）必修一《分子與細胞》教材中保留了原教材中的第一個實驗《使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞》，這一實驗就可以讓剛入學的高一學生對生物體有一個很好的認識。在本次實驗后學生可以明白生物是由各種細胞組成、不同的細胞又具有什么樣的功能，從而可以培養學生“生命觀念”這一核心素養。

從近幾年的高考題可以看出，考試不僅是檢驗學生的知識掌握情況，同時對學生科學思維的要求也逐漸提高。那么教師應該著重培養學生的理性思維。在人教版（2019）必修二《遺傳與進化》教材中的《性狀分離比的模擬》一實驗中，它是在孟德爾的豌豆雜交實驗中涉及的，雖然前面學生剛剛學過孟德爾的分離定律，但是這一部分知識比較抽象，有些學生可能理解的不是非常透徹[1]。通過這個實驗，可以給學生更直觀的理解遺傳因子的分離和配子的隨機結合與性狀之間的關系，實驗步驟如下：從兩個小桶中抓取代表雌雄配子的彩球，重復50到100次，記錄結果，從結果當中發現規律，得出結論。學生通過思考規律，自己去總結孟德爾的分離定律。這類實驗，不僅把抽象的知識變得更加直觀，也有利于學生理性思維的形成。

在科學探究能力方面，往往高年級的學生比低年級的學生要強。這不僅是因為他們學習了理論知識，還歸因于各種實驗教學。教師可以通過創新實驗來培養學生發現問題、解決問題的能力，從而提高生物學科核心素養當中的“科學探究”能力。

例如，人教版（2019）必修一教材中的實驗《影響酶活性的條件》，本實驗屬于探究性試驗。探究性實驗的一般步驟為：提出問題、做出假設、設計實驗、實驗預期、實施實驗、結果分析。要想培養學生的探究能力，就要讓學生真正地參與到實驗中來。從第一步提出問題開始，教師可以將學生分組，小組內交流提出具有探究價值的問題，并根據提出的問題做出假設，教師可以在此處提出問題：為什么提出這樣的假設，依據是什么？由此可以得出學生的想法以及對知識的理解程度。在設計實驗與進行實驗過程中教師可以給予學生適當的幫助與提示，以免實驗失敗使學生產生挫敗感，失去學習興趣與探究的積極性。結果分析時教師應讓學生主動分析，最后加以補充，從而提升學生自主探究能力。

在眾多學科中，生物學是與生活關聯最多的一門學科之一，其中許多內容關系到人類健康問題、飲食問題、環境問題等。這些問題都是當前社會的一些熱門問題，非常值得人們去研究的。學生在學習了生物學以后應該提高自身的社會責任感，這樣才能成為未來的國家棟梁。所以，教師在教學當中體現對學生“社會責任”這一核心素養的培養。

高中生物實驗除了一些驗證性實驗、探究性實驗外還有一些調查性實驗，這類實驗一般更加貼近生活。例如，人教版（2019）選擇性必修三中的實驗《調查生物工程制品早在社會生活中的應用》，如果條件允許的情況下，教師可以帶領學生去當地的一些制藥廠進行參觀調查。這樣不僅可以培養學生的學習興趣，還可以為學生未來的發展奠定良好的基礎。同時也要對學生進行教育，未來如果踏入制藥行業，一定要制造貨真價實的藥品，為百姓著想。

3 結語

新課程改革以后，人們對高中生物實驗的關注度逐漸提高。因此對于學校而言，應合理地安排時間，將理論教學與實驗教學按一定的時間比例進行，同時還要加強實驗室的建設與實驗器材的配備。對于教師而言，要提高自身教學能力與實驗技能，將有關社會的一些知識與課堂聯系起來，結合實際教學培養學生的生物核心素養。只有在各個方面都有所加強，當今的教育才能夠維持一定的高度。也只有通過生物實驗教學來落實生物核心素養的培育，才能更全面的培養和提高高中生的生物學核心素養。