基于學科核心素養的高中生物實驗教學探究

彭蕓蘋

摘要：新課改的進一步推進，給各階段、各學科教育工作的開展提出了一些新任務與新要求。對于高中生物課來講，除了要做好豐富生物知識的傳授外，核心素養培養也是不可忽視的重要內容。要充分利用實驗教學這一路徑來激活學生科學思維，掌握更多樣有效的科學探究方法，從而確保其之后的學習探究能夠更加順利高效。

關鍵詞;學科核心素養;高中生物;實驗教學

作為一門需要通過實驗來提升認知的學科，高中生物課上，通過精心設計實驗探究活動，既可以讓學生獲得更多操作、討論的機會，在合作交流中獲得更多啟發，其各方面能力也會得到顯著提升。同時，創新思維、求證能力也會得到進一步鍛煉，在以更新的角度去分析、解決各類問題中不斷提升認知水平，降低理解難度。因此，不論是為了各種潛能的不斷激發，還是實驗教學水平的不斷提升，都要從核心素養這一角度來優化各個教學環節的設計。

一、生物學科核心素養

針對生物學科的核心素養來講，其主要指的是在生物學習探究中，學生逐漸形成的能夠滿足其未來個人發展、社會發展需求的一系列品格與能力。簡單來說，就是在生物課上學習、積累到的知識、技術與方法，以及獲得的新認識，最關鍵的就是將所學知識靈活應用到分析、解決實際生活、生產問題中的能力，可以昂起在未來的學習成長中更好的應對、解決一系列真實復雜的問題。從內涵角度來講，主要涉及生命觀念、科學探究、理想思維與社會責任者幾個方面。不論是對于哪一階段的學生來講，生物學科核心素養都不是一朝一夕可以獲得的，都需要不斷探索、實踐鍛煉過程中形成發展。課堂是這一素養落實的重要場所，尤其是高中生物課堂。對此，在日常教學中，為了幫助更多學生奠定堅實基礎，積累更豐富的體驗與學習方法，高中生物教師應積極嘗試以更新的理念，可以突破諸多局限的方式來進行各項教學活動的設計組織，以此來為學科核心素養的不斷提升營造出更適合的氛圍、條件。另外，新穎有效的生物課在創新構建過程中，教師的專業素養、教學水平也會得到更多鍛煉、提升的契機，在積極嘗試引入新穎資源、多樣化教學形式過程中，也可以獲得新的啟發，進而為高中生物教育的革新發展帶來一定的推動作用。

二、高中生物實驗教學現狀

在高中課程體系當中，生物雖然屬于副課，但從知識內容上來講，其并不比其他的主科少。所以，通常情況下，很多學生在設計課程時都會選擇將生物課的教學時間壓縮，能不開展的實驗課就不開展，通過加強理論知識講授來更好的應對高考。這也是一些學生難以對生物課產生濃厚興趣，甚至比較抵觸的主要原因之一。另外，在生物實驗課上，學生大多都是對教材、教師演示的實驗操作進行重復操作，很少能夠獲得主動設計、深入探索的機會。不僅會限制創新思維的發展，科學探究能力也難以得到進一步提升。再加上資源限制，難以獲得理想的實驗教學條件。

三、基于學科核心素養的高中生物實驗教學策略

（一）基于討論式實驗來強化思維能力培養

溝通交流的過程其實也是學生思維碰撞的過程，特別是非常重視思考、實踐的生物課程，在激烈的討論中，學生可以獲得新的啟發，產生更濃厚的興趣，也會更加投入，生物思維也會在此過程中得到全面激活。同時，相比于其他課程，生物教材中的很多知識都比較晦澀難懂，很多時候是難以通過學生自身力量來實現全面、透徹理解與掌握的，效率也不會很理想。對此，在課堂上，就可以鼓勵小組探究式的實驗操作、問題交流活動的開展，使得每位學生都可以獲得參與、表現的機會，自身的意見、想法都可以被重視。

比如：以“植物向性運動的實驗設計和觀察”為例，在教學設計中，就可以先進行實驗探究小組的合理劃分。然后，引導學生思考：大家知道該怎樣證明植物向性運動嗎？可否舉例解釋？植物向光性的原因是什么？等問題，以此來促進小組成員之間的互動交流，并在實驗探究中獲得問題的答案。在整個過程中，教師要密切觀察，把握契機給予及時的指導、答疑，以此來確保各小組的實驗探究可以高效開展。且探究討論中，各小組成員既可以積累豐富的生物知識、探究經驗，在討論、分享與實踐操作中，思維的活躍性也會得到顯著提升，促使更多學生形成良好的合作意識與協作能力。

（二）聯系實際生活強化社會責任意識培養

在核心素養指導下，生物課的實驗教學活動在具體設計中，除了要做到緊緊圍繞教材內容，還要加強對科技最新發展動態，還有生物領域方面的一些熱點問題基于密切關注。在此基礎上，優化STSE 教育的滲透，促使更多學生積極主動地思考、探究實際生活中的一系列生物學問題。這樣既可以做到對相關知識點的透徹理解，對這一學科產生更濃厚的興趣，也能夠真正懂得該怎樣健康的生活，從整體上增強高中生的社會責任感。比如：在做到對生物遺傳基礎知識的熟練掌握后，可以為學生布置人類遺傳疾病方面的調查任務。讓學生在實踐調查中，對近親結婚為什么不可以？遺傳病的遺傳方式該怎樣判斷？怎樣進行遺傳咨詢等等。這樣既有助于認知視野的進一步拓展，在調查過程中，對自身的社會責任、義務方面的認識也會更加深刻，能夠在之后的日常生活中，積極主動地向更多人普及生物學知識。在增強社會責任意識的同時，也可以造福社會。

另外，通過在生物實驗課上巧妙的引入一些生活實例，既可以優化新課導入，也能夠為之后的學以致用奠定良好基礎。比如：以“探究酵母菌細胞呼吸方式”為例，在實驗探究中，就可以結合具體需求，將生活實例貫穿到實驗的整個過程當中。同時，提出：大量的劇烈運動后，人們為什么會出現肌肉酸疼的現象？聯系現有知識經驗思考為何提倡慢跑？水稻等植物需要定期排水該怎樣解釋？等問題。通過生活實例的巧妙引入，在激活思維的同時，探究興趣與能力也會得到進一步培養，還可以促使更多學生密切關注生活中與生物相關的一些問題，在增強其社會責任感的基礎上，學生也會懂得利用所學知識去解決實際問題，掌握更多科學探究方法，積累更豐富的學習經驗。

（三）優化生物實驗形式來提升科學探究能力

在生物學習中，實驗作為不可或缺的一個環節，通過以更新的形式來進行實驗教學活動組織，既可以從整體上提升參與性，對生命、生物現象與規律的探索也會更加深入。對于高中生來講，生物課上的動作操作實驗非常重要，但也并非是要讓其隨心所欲地進行各項操作。為了保障實驗教學效果，在實驗課正式開展之前，可以先對生物實驗內容的預習提供恰當指導，讓其在此過程中發現、提出問題。之后再有目的性地開展各項實驗探究活動，這樣在高效鞏固所學生物知識的同時，也能夠針對性的鍛煉其生物實驗操作能力，這樣的生物課堂，不僅高效，學生對生物實驗的認識也會有所改觀，能夠獲得更多收獲。另外，對于生物實驗課外活動的組織也不能忽視，可以鼓勵學生結合教材中的一些提示，在家嘗試制作果醋，要想完成這一實驗，就必須要先對其相關原理做出準確掌握，這些小實驗不僅不會占用太多的時間，生物學習興趣、實驗探究信心也會在此過程中得到不斷增強。且實驗操作也是學生自己主動內化知識、鍛煉操作能力的過程中，在透徹理解所學知識的基礎上，還可以掌握多樣化的實驗技能。在主動的實驗探究活動中，學生對相關問題的思考會更加全面、深入，有助于科學素養與探究能力全面發展。另外，為了獲得更豐富的體驗，還可以在開展發酵實驗時，帶領學生到附近的酒廠進行參觀。讓學生在了解產品生產工藝，以及整個流程過程中，對生物知識有更全面、深入的理解，還能夠實現理論與實踐的有機整合，充分認識到生物知識具有很高的實用性，對于之后的學習探究會更加認真地對待。

（四）重視完善生物教學實驗構建

生物實驗課的開展是否有效，往往都離不開豐富教學資源的有力支持，而對于生物實驗來講，實驗場地、相關設備都是不可或缺的。所以，為了實驗探究活動的順利開展，實驗環境的完善應給予足夠重視，整合現有資源與條件，完善獨立實驗室的創建，以多樣化的實驗教學設施來優化實驗探究活動的設計。且在完善生物實驗室的有力支持下，日常實驗教學活動的設計難度也會大幅度降低，教師的教學負擔也會有所減輕。此外，通過完善生物實驗室中黑板、電腦，以及投影儀等教學設備的配置，教師能夠在課堂上，為學生更詳細的講解生物知識，精心的設計各個實驗環節。且在這樣的實驗室開展各項生物實驗探究活動，學生也可以對獲得的實驗數據做出及時、全面的分析處理，更高效的將生物實驗報告完成。在大幅度提升課堂實驗探究效率的基礎上，學生的分析能力、科學探究能力也會得到顯著提升。為此，針對完善生物教學實驗的構建，各學校及其教師應給予足夠重視。

四、結語

綜上所述，實驗設施資源匱乏、實驗探究時間不足，以及理念陳舊等問題的存在不僅會影響學生實驗熱情的激發與保持，也難以給其學科核心素養的進一步發展帶來積極影響。因此，在之后的創新探索中，應對上述問題給予密切關注，結合高中生各階段認知發展特點來積極嘗試以更新的理念與方法來進行生物實驗探究活動的設計，重視實驗內容與環節和學生實際的有機整合，這樣在增強生物實驗教學有效性的同時，核心素養培養也能夠取得更理想的成果。

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