翟潔莉
摘要:高中生物課程中的實驗教學具有十分重要的作用,實驗與生物內容之間聯系密切.在課堂中開展實驗教學,能夠使學生帶著強烈的興趣參與生物課程學習,還能夠在活躍的生物課堂教學氛圍中提升教師教學及學生學習的效率,最終促進學生生物學科核心素養的有效發展.基于此,文章主要分析了運用高中生物實驗教學培養學生核心素養的意義,并提出了如何有效開展高中生物實驗教學促進學生核心素養形成的策略.
關鍵詞:實驗教學;核心素養;高中生物
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2023)33-0127-03
高中生物學科教學的開展,需要教師重視培養學生的核心素養,這同時也是教師開展生物教學的目標.從學生的思維發展層面上看,教師要想在課堂教學中落實對學生生物學科核心素養的培養,就需要教師能夠借助生物實驗教學為學生展現出生物學科的魅力,提升學生對生物學科的學習興趣,使其在興趣的引領下積極參與生物課堂學習,最終培養生物學科核心素養
.學生在生物實驗的帶領下有助于形成科學思維、生命觀念、社會責任、科學探究等生物學科核心素養,不僅能夠使其獲得開闊的知識視野,還能夠完善其生物知識體系,促進學生良好道德品質及正確價值觀念的形成.
1 高中生物實驗教學中培養學生核心素養的意義
首先,在高中生物教學課堂上開展實驗教學,能夠為高中生構建一個動腦思考、動眼觀察、動手操作、動口交流的實踐空間,學生在參與生物實驗的過程中能夠提升其主觀能動性,并激發其學習潛能.因此,借助高中生物實驗培養核心素養能夠讓學生在一個集設計、指導、實踐于一體的科學環境中得到成長與發展.
其次,在高中生物教學課堂上開展實驗教學,有助于生物理論知識教學,使實驗教學的目標性、指向性、有效性及過程性得到有效提升,進而促進高中生物課程教學的開展,使生物課程教學得到優化拓展,并落實“減負增效”的教育目標.學生在人性化、趣味化、探究化以及主體化的學習環境中參與生物實驗的探究學習,有助于促進其綜合素養的形成.
最后,立足核心素養培養開展高中生物實驗教學,有助于教師在生物教學課堂上將新課程改革理念、科學育人理念、素質教育理念等多種先進教學理念引入進來,進而為學生構建一個有設計、有策略、有指導的生物學科學習課堂,使學生在高質量與高品質的課堂中完成對生物知識的探究與學習[1].因此,高中生物實驗教學中培養核心素養能夠促進教師完成高質量的教育育人工作,為國家及社會輸送高素質的人才.
2 基于學生核心素養培養的高中生物實驗教學策略探究
2.1 生物實驗助力概念教學,促進學生形成生命觀念
高中生物教師需要將生物實驗教學的價值充分利用起來,借助生物實驗優化生物概念的教學,讓學生通過生物實驗完成概念的學習.在為學生演示生物實驗并引導學生觀察的過程中,能夠促進學生直觀地認識生命功能與結構、物質與能力、進化與適應性、平衡等生命觀念,學生在深入理解生物概念的過程中能夠提升生物學科的學習效果[2].
例如,在對高中生物新人教版必修一中“細胞的基本機構”有關內容進行授課時,該部分內容需要學生能夠掌握細胞器的具體結構及功能,能夠借助顯微鏡觀察葉綠體、線粒體、中心體、核糖體等細胞器,并了解這些細胞器的形態分布.教師在課堂導入環節中可以借助播放玩具廠車間的工作視頻為學生引申“細胞基本機構”的相關知識,并思考問題:“人體細胞活動與玩具廠車間運行是否具有相同點?”接著,引導學生完成生物實驗“制作黑藻葉片及人口腔上皮細胞的裝片”,要求學生利用顯微鏡仔細觀察裝片中細胞線粒體的分布形態.學生在親自動手操作生物實驗的過程中,能夠形成對細胞器形態分布相關知識的深刻理解與記憶.教師在教學活動中,可以采用比喻手法,如將人體比喻為房子,人體中的細胞則比喻為房子中的墻面、地板、門窗等材料,使學生在教師生動、有趣、形象的知識講解中加深對細胞的理解,并形成對生命的認知.不僅如此,教師還可以通過提問的方式,如人體肌肉中哪個細胞存在的數量最多?哪個細胞與蝌蚪尾巴的消失具有較強的關聯性?借助以上兩個問題,能夠使學生結合生物課堂上所獲得的知識以及實驗現象對基本細胞概念有深刻理解,并了解不同細胞具有的結構及分工的不同,明白每個細胞都有自己的職責:通過完成各自的工作,并與其他細胞在協同配合中維持生命活動[3].
2.2 組織學生合作探究,促進學生形成科學態度
教師可以引導學生以合作探究的方式,充分借助團隊的力量集中智慧,并在與同伴合作交流的過程中,一同尋找出科學的生物實驗探究方法,進而使學生的合作探究學習的有效性得到提升.教師組織學生參與合作探究生物實驗的過程中,學生在小組合作學習時通過與同伴進行頭腦風暴,能夠有助于其獲得開闊的學習思路,并形成科學的態度.
例如,在對高中生物新人教版必修一中“酶的作用和本質”這部分知識內容進行教學時,教師要想促進學生形成科學態度,就可以組織學生以小組合作探究的方式開展生物實驗教學.學生在實驗探究小組中制定明確的分工,如有負責完成生物實驗的,有負責統計與整理生物實驗中產生的數據的,還有負責觀察生物實驗現象的,等等.學生在合作完成生物實驗后,教師可以引導學生結合實驗任務目標在小組內進行交流,最終在討論中獲得實驗的結論.在生物實驗探究學習課堂上,學生通過合作研究,在具體分工任務的引導下完成對生物實驗的探究,實現學生生物知識學習的有效性.在組織學生完成“探究酶活性影響條件”的實驗時,教師還可以為學生提供冷凍土豆片、新鮮土豆片以及經過高溫水煮后的土豆片作為實驗的材料,引導學生將以上三種實驗材料放置于2 mL 3%濃度的NaOH溶解中,并要求學生對實驗過程中不同實驗材料放入溶液后所產生氣泡的速度及氣泡量進行觀察.學生在
合作探究中對影響酶活性的因素進行動手操作、認真觀察以及互相交流,使學生在這個過程中能夠了解并認識酶的本質及作用,最終促進其形成科學態度.
2.3 分析生物實驗方案,促進學生形成理性思維
在生物學科核心素養中,建模思維、批判能力以及推理演繹能力均屬于理性思維的組成部分.因此,需要高中生物教師從不同的角度出發,分析生物實驗的實施方案,引導學生以質疑的態度看待生物實驗的步驟及內容,使其在面對生物問題時帶著批判的眼光,以此促進學生理性思維的形成與發展.
例如,教師可以借助“探究酶的專一性”實驗培養學生的批判能力.在組織學生進行實驗時,教師可以先提出假設:“在驗證唾液淀粉酶的專一性時,可以將斐林試劑換為碘液.”然后引導學生結合“淀粉遇碘后變藍”的知識分析實驗方案,使其明白淀粉才是驗證實驗方法的對象,而通過改變淀粉酶并不能完成對實驗的驗證.教師可以引導學生觀察生物實驗現象,以此來培養學生的推理及演繹思維.要求學生結合在實驗過程中觀察到的現象進行大膽猜測,并借助實驗的方式驗證猜測的正確與否.如在開展“分離與復原植物細胞的質壁”這一生物實驗教學時,教師可以提出以下問題:“將實驗中的蔗糖溶液換為甘油,那么是否會得到想要的實驗最終結果?”學生在教師的提問下結合質壁分離的原理大膽預測實驗結果,并以動手實驗的方式對預測的實驗結果進行驗證,最終獲得實驗結論.在加深學生對模型的理解時,教師也可以為
其設置相關的生物實驗,使之形成模型構建思維.如在開展“DNA分子結構”這部分知識的教學時,教師可以提供不同形狀的硬紙板與訂書機等實驗材料,要求學生模仿教材中所展示的DNA雙螺旋結構圖片制作出實體模型,學生在制作的過程中就能夠很好地加深對DNA雙螺旋結構的理解,促進模型構建思維的有效形成.
2.4 聯系學生生活實際,促進學生形成社會責任意識
教師在開展高中生物實驗教學時,要加強生物實驗與學生實際生活之間的關聯,通過生物課堂所學知識引導學生形成社會責任意識.通常來講,社會責任意識主要是通過學生討論個人或社會事件,使其能夠借助生物知識進行理性判斷,并解決現實生活中的相關問題[4].要想促進學生社會責任意識的形成,就需要教師引導學生對實際生活中存在的生物現象進行充分理解,加強學生對實際生活中生物現象的關注程度,讓學生在對這些實際生活生物現象充分理解的過程中準確掌握生物學科知識,并承擔相對應的社會責任.開展實驗教學之前,教師可以在課堂導入階段為學生引入生活案例,以此來加強學生對生物知識的理解,并在結束生物實驗教學之后,再次結合生活案例培養學生對生物知識的遷移運用能力.
例如,在帶領學生完成“酵母菌細胞的呼吸方式”探究實驗時,教師可以在實驗教學的整個過程中貫穿生活實例.如教師可以提出問題:“經過大量或劇烈的運動后,為什么人們會產生肌肉酸痛的感覺?”“為什么種植水稻時需要定期排水?”通過借助與學生實際生活有關的事件提升其學習生物知識的興趣,在
引導學生解決生活實際問題的過程中加強對生活問題的關注度,使學生對生物知識與實際生活之間的密切關聯有充分的認知,最終促進學生形成社會責任意識.不僅如此,教師還可以借助結合生活元素開展生物實驗的教學方式,使學生形成強烈的社會責任意識,并能夠獲得運用生物知識解決生活問題及社會問題的能力.
參考文獻:
[1]?白蒙,王洪振.高中生物實驗教學中學生核心素養的培養[J].科技視界,2021(29):27-28.
[2] 蘇秀紅.基于核心素養的高中生物逆向教學設計:以“酶的作用和本質”實驗教學為例[J].中小學教學研究,2021,22(05):29-33.
[3] 蒲明強,何其波.STEM理念下培養核心素養的高中生物實驗教學初探:以“微生物的實驗室培養與應用”為例[J].教育科學論壇,2020(19):70-73.
[4] 盛勤,馮少嫻.基于生物學學科核心素養的高中生物實驗教學策略[J].西部素質教育,2020,6(12):71-72.
[責任編輯:季春陽]