高中生物學實驗教學與勞動教育融合的策略研究

張志坤

摘要 對不同類型的高中生物學實驗與勞動教育融合的實踐進行分析，總結歸納出相應的教學策略，從而為教育工作者將生物學實驗教學與勞動教育相結合提供參考，進一步促進學生在體驗中理解知識，在實踐中應用知識，在探究中創造知識。

關鍵詞? 實驗教學勞動教育高中生物學策略研究

中圖分類號 G633.91???????????? 文獻標志碼 B

文件編號：1003-7586（2023）03-0086-03

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》提出了新時代高中生物學教學應聚焦在發展學生的生物學學科核心素養，即生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。此外，2020年，中共中央、國務院印發《關于全面加強新時代中小學勞動教育的意見》，要求普通高中要注重生產勞動，使學生熟練掌握一定的勞動技能，理解勞動創造價值，具有勞動自立意識。兩者均把培養學生正確的價值觀、良好的品格和解決實際問題的能力放在了非常重要的位置。下文圍繞高中生物學實驗教學與勞動教育融合的策略進行探討，希望能為提高生物學實驗教學質量，推進勞動教育提供幫助。

1 高中生物學實驗教學與勞動教育融合的可行性分析

首先，廣東省自2020年開始使用人教版生物學新教材，教材中共有17個實驗，涵蓋了觀察或鑒定、驗證、引導式探究、自主式探究、模擬或制作、調查等6種類型。與舊教材相比，新教材實驗部分有明顯的修改，最顯著的是由原有的“實驗”字眼更換為“實踐”，編者的出發點就是希望教師要引導學生“動”起來。其次，在占比最多的“探究實踐”類實驗中，教材的結構編排主要包括實驗背景、提出問題、作出假設、提供材料和用具、設計實驗、進行實驗、得出結論以及交流討論和反思，其中篇幅最大的就是“進行實驗”部分，這就有力地支持了教師帶領學生通過勞動形式開展實驗。再次，教師對比了四個版本的高中生物學教材的實驗過程設置，見表1。從實驗過程的“未知”內容設置數量比較看出，人教版高中生物學教材更重視學生主動獲得知識，指引教師帶領學生通過勞動實踐去解決問題、得出結論，這為融合勞動教育提供了很好的機會。教育學家蘇霍姆林斯基曾提出，“勞動教育不能獨立于其他教育存在，必須與其他教育相結合”。由此看來，高中生物學實驗教學與勞動教育融合是可行的，并且能達到“1+1>2”的效果。

2 以生活體驗式勞動開展鑒定和觀察實驗

人教版高中生物學教材的實驗內容以“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”作為開篇，新教材繼續沿用建議的材料，采用梨勻漿、花生和雞蛋清分別檢測糖類、脂肪和蛋白質。由于課時的限制，教師往往會播放視頻或演示實驗，學生只能達到理性認識生物學知識的效果。實際上，如果讓學生動手體驗，不僅能使學生從感性認識提升到理性認識，而且能提高學生對生物學的學習興趣。教師可以利用學生身邊的食材作為檢測對象，如用無糖可樂檢測糖類、用脫脂牛奶來檢測脂肪、用奶茶來檢測蛋白質的含量等。學生用更熟悉的材料進行操作，一方面可以提高實驗操作的積極性，另一方面還可以通過勞動實踐直觀地了解身邊食品的衛生和健康情況。對于觀察類的實驗，教師同樣也可以使用體驗式勞動的方式開展教學，例如，在“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”實驗中，原有的實驗是提供蘚類葉片進行觀察，教師可以增加學生的自主性，允許學生自己選擇材料觀察，但要求必須在選擇的材料中找到葉綠體和線粒體。學生的求真愿望瞬間被激發，在觀察葉綠體實驗的材料選擇中，有選擇黃色葉片的、有選擇黑色葉片的，更有選擇紅色花瓣的，經過親自勞動所得的材料，學生倍加珍惜和愛護。學生只要按照書本的原理和實驗步驟同樣也能獲得實驗結果，甚至還能獲得意想不到的啟發。在實驗結束之后，教師鼓勵學生將勞動實驗成果在課堂上展示和分享，使學生通過師生和生生之間的交流和評價獲得成功感，促使學生更愿意主動地參與實驗。

3 以農耕勞動開展驗證性實驗

千百年來積累的農耕文化中蘊含著豐富的生物學知識，教師組織學生通過參與農耕勞動的方式開展驗證性實驗，不僅能使學生深刻領悟生物學知識，而且能提高學生的農耕勞動技能和對優秀中華農耕文化的認同。教師借助生物園組織學生種植南方地區容易存活和管理的玉米、豆角、黃瓜等植物，學生在種植的不同階段開展相關的驗證性實驗。在種植的發芽期，學生利用種子浸種這個階段，驗證“探究植物細胞的吸水”實驗，通過比較種子浸泡和不浸泡時發芽的速度，教師引導學生用生物學原理解釋現象。在幼苗期，學生可驗證播種的間距對幼苗生長速度的影響，從而回歸呼吸作用的原理和應用。在生長旺盛期，學生可通過控制燈光和制備不同濃度的 NaHCO3溶液來驗證“環境因素（光照強度和 CO2濃度）對光合作用強度的影響”。此外，學生還可在花蕾期通過套袋的勞作驗證豌豆是自花傳粉；在開花期和結果期通過觀察和統計玉米花的顏色、果實的顏色、大小、形狀等相對性狀的數量情況來驗證孟德爾遺傳規律；在落葉落果期驗證“土壤微生物的分解作用”。經過對農作物整個生命周期的耕作和觀察，學生能更好地將生物學知識解釋和運用在學習和生活中。

教師可調整教學與實驗順序引導學生開展探究性實驗，使學生在勞動中獲取新知。按照教材的編排，“探索植物生長調節劑的應用”實驗之前先是講授植物生長素的生理作用，教師可以調整順序，先組織學生學習教材內容，提供洋蔥、柳條、富貴竹作為實驗材料，讓學生根據自己的理解操作生長調節劑應用的實驗。學生在農耕過程中更深刻地理解了源于勞動實踐的生物學知識，堅定尊重勞動、珍惜勞動、科學勞動的信念，養成運用所學知識解釋生產生活現象的習慣。

4 以創造性勞動開展探究性實驗

4.1創造性制作實驗材料

探究性實驗占人教版高中生物學教材實驗總數的19.6%，實驗內容包含了分子、細胞和個體水平，由于實驗結果是未知的，所以教師可以圍繞實驗原理，脫離教材提供的內容，引導學生創造性地開展實驗。在開展“細胞表面積和體積的關系”探究實驗中，教師可以鼓勵學生嘗試創造性地制作實驗材料。學生在理解物質滲透作用的原理后，大膽地制作了模擬細胞的物質，例如，有學生用木薯粉搓圓做出球形來代表細胞進行實驗，并用碘液作為染色劑。學生通過勞動實踐意外地發現，染色劑在方塊的豆腐中擴散的速度比在瓊脂塊中的擴散速度快，并且顏色對比度大，更容易觀察到現象。

4.2創造性改良實驗裝置

教師引導學生以小組為單位創造性改良實驗裝置，以達到讓實驗操作更簡便、檢測更容易、實驗效果更好的目的。例如，在“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗中，教師可以在學生學習完實驗原理之后，讓學生發揮創造才能設計或改良實驗裝置。學生有的會改裝和拼接針筒、輸液袋、輸液器、量杯、量筒、導管等制作實驗裝置，如圖1所示。在設計的過程中，不管勞動成品的實驗效果是好是壞，學生都會通過創造性的勞動摸索實驗，將實驗蘊含的知識內化。

4.3加強拓展實踐

除此以外，探究實驗的拓展實踐也能達到承前啟后的效果。在“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗中，教師還可以附加“果酒的制作”實驗，組織學生通過創造性勞動開展發酵實驗，探究發酵最適合的溫度、哪種材料發酵的效果好等，也可以讓學生通過創新性的勞動比較不同菌種對釀酒效果的差異。總之，實驗材料的制作、實驗裝置的改良、實驗的二次探究都能令學生在思考和創造性勞動中提高科學探究和科學思維能力。

5 結論與反思

值得注意的是，并非所有的實驗教學都能讓學生通過勞動的方式開展，教師在組織學生通過勞動參與實驗時要注意以下幾點。第一是適當性，教師要合理安排時間，挖掘實驗內容中能和勞動教育相輔相成的結合點來組織學生參與；還要合理安排場所，實驗室、生物園是主陣地，而學生家庭也是非常好的選擇。第二是適合性，教師應設計適合學生的實驗。教材中有的實驗內容相對陳舊，根據“最近發展區”理論，教師可以選擇學生在勞動方面力所能及的步驟，提供貼近學生學習生活、更容易成功的實驗材料給學生勞動操作。第三是容錯性，無論是哪一種實驗，學生在操作的過程中都有可能使實驗失敗，學生往往需要經歷“嘗試→失敗→反思→成功→總結經驗”的步驟，所以教師要允許學生實驗失誤，鼓勵學生吸取教訓改進實驗。獲得預期的實驗結果并非是成功的唯一標準，在實驗過程中鍛煉思維能力和勞動技能才是能真正提高學生素養的關鍵。

體驗式勞動、農耕勞動、創造性勞動分別與鑒定和觀察實驗、驗證性實驗、探究性實驗有機融合，可使學生逐步從樹立正確的勞動觀念和科學原理發展到提高生產生活技能的水平，最后深化科學思維、科學探究等綜合素養。為了達到這樣的教學效果，教師要注重挖掘高中生物學實驗資源與勞動教育的切入點，精心設計實驗教學過程，為學生提供一個能自由施展勞動才能的平臺，驅動學生自主學習生物學實驗，體驗勞動的快樂。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]國務院.中共中央國務院關于全面加強新時代大中小學勞動教育的意見[EB/OL].（2020-03-26）. http：//www.gov.cn/ zhengce/2020-03/26/content_5495977.htm.

[3]李小燕.基于生物學科特色的高中勞動教育實踐研究[J].高考，2021（11）：103-104.