強化高中生物實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

黃美熔

【摘要】作為自然學(xué)科中的一門基礎(chǔ)性學(xué)科，生物學(xué)科在現(xiàn)代生活中的運用日益廣泛。生物學(xué)是一門實驗性很強的學(xué)科，實驗是科學(xué)探究的基礎(chǔ)，因而要求學(xué)生具備較高的科學(xué)素養(yǎng)。高中階段是學(xué)生思想發(fā)展、成熟的關(guān)鍵階段，同時也是科學(xué)素養(yǎng)形成的關(guān)鍵時期。所以，在高中生物教學(xué)中要強化實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高中生物 實驗教學(xué) 科學(xué)素養(yǎng)

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018） 11-0098-02

隨著新課程改革的不斷深化，高中生物教學(xué)也要與時俱進(jìn)以更好的適應(yīng)新要求。高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出：高中生物教學(xué)旨在提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，要面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。其中，生物科學(xué)素養(yǎng)即公民參加社會活動、經(jīng)濟(jì)活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度和價值觀。它不僅體現(xiàn)了一個人對生物科學(xué)領(lǐng)域中核心基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平，也反映了其在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的努力。培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)不僅是生物課程的目標(biāo)要求，同時也是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的基礎(chǔ)，新課程標(biāo)準(zhǔn)的實施為學(xué)生提供了一個更為廣闊的平臺[1]，作為高中生物教師，我們要重視學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提高。

一、引經(jīng)據(jù)典，培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度

作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，生物學(xué)內(nèi)容除了大量的知識外，還涵蓋多種科學(xué)探究過程與方法。在新版的教材中，新增了很多科學(xué)理論發(fā)現(xiàn)的過程及科學(xué)家人物傳記，使教材的可讀性更強。在這些科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷程和人物傳記講解過程中，穿插培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度[2]。例如豌豆雜交實驗，孟德爾經(jīng)過堅持不懈的努力從而提出了超越當(dāng)時時代的假說，同時也給我們帶來了深刻的啟示：細(xì)心觀察，用于實踐，就有可能探究出自然的奧秘。一個科學(xué)理論的形成并非一蹴而就的，中間可能會經(jīng)歷很多波折，需要通過一個個實驗才能逐步揭露并被人們所接受。講解的過程也是探究的過程，一些觀念在現(xiàn)在看來可能很可笑，但不可否認(rèn)的是那些觀念也是當(dāng)時人們所做出的有益探索，正是人們孜孜不倦的探索才使得科學(xué)理論更加清晰、明確。這些內(nèi)容不僅極大的開闊了學(xué)生的眼界，使學(xué)生對科學(xué)的產(chǎn)生過程有了更加深層次的了解和認(rèn)識[3]。同時，在講解過程中也能充分調(diào)動學(xué)生的好奇心和求知欲，這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和崇尚科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度大有裨益。

二、以經(jīng)典實驗為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)求實的精神

科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模菍嵤虑笫堑?。書本上的科學(xué)理論看似寥寥數(shù)字，但卻是科學(xué)家們經(jīng)過無數(shù)次實驗探究、驗證、論證而來的。

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。在教學(xué)中，將更多的實驗探究搬進(jìn)課堂[4]，讓學(xué)生親身體驗發(fā)現(xiàn)、探究、實驗、論證的過程。例如在進(jìn)行《酶的特性及溫度對酶活性的影響》教學(xué)時，我選取了四個小組，每個小組分配一支試管并對淀粉溶液和新鮮的淀粉酶溶液進(jìn)行對比試驗操作：A組先在0℃中保溫5分鐘然后進(jìn)行混合；B組則在20℃中保溫5分鐘后混合；C組則在37℃中保溫5分鐘后混合；D組在100℃中保溫5分鐘后混合。各試管分別混合搖勻后繼續(xù)放到原來的溫度下保溫。最后每間隔1分鐘，則取一滴混合液滴在盛有碘液的點滴板上，觀察相關(guān)現(xiàn)象。在實驗過程中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)C組試管中的混合液藍(lán)色消失的時間最短，B組次之，A組與D組藍(lán)色不消失。然后引導(dǎo)學(xué)生分析其中的原因，學(xué)生由0℃→20℃→37℃環(huán)境下試管中混合液藍(lán)色消失的時間得出：隨著溫度的升高，酶與底物接觸的機會增多，反應(yīng)速率變快；但按此推論，到了100℃應(yīng)該更快才對，但為什么沒有變化呢？于是再引導(dǎo)學(xué)生從其他非常規(guī)角度考慮問題，有學(xué)生說：該不會是酶變異了吧。由此便得出了第二個結(jié)論，多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是球蛋白，本身隨溫度升高發(fā)生變性的改變，當(dāng)溫度升到一定程度時，酶將完全失活。最后教師進(jìn)行總結(jié)：酶在適宜的溫度下才能發(fā)揮最大催化能力，低于或高于最適溫度都會抑制酶的活性。將實驗搬到課堂，在操作過程中引導(dǎo)學(xué)生從多個角度、層面觀察事物，這樣學(xué)生通過觀察不僅準(zhǔn)確，而且認(rèn)識更為深刻，增加了認(rèn)知的廣度和深度。

三、自主設(shè)計實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力

從教育部當(dāng)前的劃分標(biāo)準(zhǔn)，基于實驗?zāi)繕?biāo)，高中生物課程實驗大致可以分為三類：技能性、驗證性和探索性，其中探索型實驗最能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和科學(xué)素養(yǎng)[5]。在實驗教學(xué)設(shè)計中，教師可以將一些帶有演示性、驗證性的實驗改造為探索性，給學(xué)生營造一個寬松和諧的氛圍，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計具體的實驗操作。不同的學(xué)生對同一個實驗有著不同的想法，雖然探究性實驗具有很大的不可控性，很多學(xué)生的實驗設(shè)計很不完善、不成熟，甚至?xí)?，但這些都是彌足寶貴的經(jīng)驗，它們會教給學(xué)生更多書本上所沒有的知識。例如，在進(jìn)行“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗時，在明晰實驗原理后鼓勵學(xué)生用不同的材料進(jìn)行嘗試，有的學(xué)生利用從家中帶來的食鹽，有的學(xué)生則使用農(nóng)業(yè)化肥等，有的學(xué)生另辟蹊徑，由細(xì)胞的吸水和失水原理聯(lián)想到用不同濃度梯度的蔗糖溶液測定一些植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度。各種新奇、有趣的想法層出不窮，學(xué)生在此過程中領(lǐng)略到了生物學(xué)科的別樣魅力。

生物實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)獨特而重要的途徑，作為高中教師，我們要充分認(rèn)識到實驗教學(xué)的重要性，圍繞學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)認(rèn)真進(jìn)行研究，使實驗教學(xué)真正發(fā)揮出它應(yīng)有的重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔丹.在高中生物實驗教學(xué)中對學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的理論和實踐研究[D].華東師范大學(xué)，2008

[2]趙麗，袁毅君，安建平，等.高中生物教材中觀察性實驗在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)中的作用——以“線粒體觀察實驗”為例[J].學(xué)周刊，2016，34（34）：95-98

[3]寧艷蓉.新課程理念下的高中生物教學(xué)實踐——談生物實驗教學(xué)與學(xué)生能力和科學(xué)素養(yǎng)的提高[J].新西部月刊，2008（7）：174-174

[4]李國萍.新課程改革背景下高中生物學(xué)實驗課教學(xué)策略的探索與實施[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2007

[5]付君君.在高中生物實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的理論和實踐研究[D].華中師范大學(xué)，2013