基于核心素養(yǎng)的初中生物實驗教學(xué)探究

劉 晟

（江蘇省常州市正衡中學(xué)，江蘇常州 213000）

引 言

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。現(xiàn)階段初中生物實驗教學(xué)仍然存在教學(xué)方式過于單一、內(nèi)容枯燥乏味、缺少必要的實驗材料和實驗器具、片面追求分數(shù)等問題，難以提高學(xué)生的核心素養(yǎng)[1]?；诤诵乃仞B(yǎng)的生物實驗有利于學(xué)生形成生物探究能力，建構(gòu)完整的知識框架。

一、通過觀察實驗培養(yǎng)學(xué)生理性思維

理性思維是生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，它要求學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，運用歸納、演繹、模型、批判性思維分析生命現(xiàn)象，探討生物學(xué)知識。在初中生物實驗教學(xué)中，為培養(yǎng)學(xué)生理性思維能力，初中生物教師應(yīng)注重以觀察為導(dǎo)向開展生物實驗，耐心培養(yǎng)學(xué)生觀察生物實驗的習(xí)慣。生物是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，能夠培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果，有利于發(fā)展學(xué)生的觀察能力，幫助學(xué)生樹立良好的科學(xué)思維，這也是核心素養(yǎng)的重要品質(zhì)之一。

例如，以《植物根的生長》教學(xué)為例，為培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，教師可先以PPT形式向?qū)W生介紹根尖結(jié)構(gòu)主要由根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)、成熟區(qū)四個部分組成。待學(xué)生了解根的結(jié)構(gòu)后，教師可以觀察為導(dǎo)向，設(shè)計生物實驗：探究根的各個部分都是等量伸長生長的嗎？在實驗中，教師可為學(xué)生準備好菜豆種子，提前使菜豆種子萌芽，讓其幼根長至2cm，再要求學(xué)生自行在幼根上畫出間距相等的細線，在幼根繼續(xù)生長的基礎(chǔ)上，觀察細線間距變化，認真記錄和觀察實驗中根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)、成熟區(qū)實驗前長度與24h后的長度以及凈增加的長度，最終用歸納法分析出伸長區(qū)是生長最快的部位。在整個實驗過程中，教師應(yīng)要求學(xué)生運用歸納等方法展開理性思考，分析實驗中各部位伸長生長情況，較好地發(fā)展學(xué)生理性思維這一核心素養(yǎng)。

二、通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的社會責任感

社會責任作為生物學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)容之一，要求學(xué)生從生物學(xué)角度出發(fā)，參與社會事務(wù)討論，并作出理性解釋，嘗試解決生產(chǎn)生活中的問題[2]。同時，社會責任這一核心素養(yǎng)要求學(xué)生能夠主動承擔起相關(guān)責任，積極向他人宣傳健康生活、關(guān)愛生命、保護環(huán)境等知識。演示實驗是初中生物實驗教學(xué)的主要方法，初中生物教師為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，應(yīng)抓住演示實驗教育機會，培養(yǎng)學(xué)生的社會責任，提高學(xué)生社會責任這一核心素養(yǎng)。

例如，以《遠離煙酒》一課教學(xué)為例，為激勵學(xué)生形成社會責任意識，主動向他人宣傳酗酒對人體健康的危害。初中生物教師可在實驗課堂上設(shè)計生物演示實驗：酒精對水蚤心率的影響。教師先提出問題：“不同濃度的酒精對水蚤心率會有影響嗎？”接著，教師提出“水蚤心率會隨著酒精濃度增加而增多，最終因心力衰竭死亡”這一假設(shè)。在演示實驗中，用體積分數(shù)是75%的酒精配制濃度不同的酒精溶液，保證其濃度分別是5%、10%、15%、20%，并設(shè)定對照組、實驗組兩個組別。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生用顯微鏡觀察水蚤心臟位置。待了解了水蚤心臟位置之后，在載玻片上滴一滴清水，放入水蚤，記錄心率，再滴2～3滴酒精溶液，記錄心率。最后，測出水蚤在濃度不同酒精溶液中的10s心率。演示實驗結(jié)束之后，教師要在同一表格中標注出水蚤在清水中的10s心率和在酒精中的10s心率。通過分析實驗數(shù)據(jù)，學(xué)生們得出結(jié)論：酒精對水蚤心率有著較大影響，當酒精攝入過多，水蚤會出現(xiàn)心力衰竭情況。經(jīng)過這一次演示實驗，學(xué)生們真正了解到酒精的危害性，養(yǎng)成社會責任這一核心素養(yǎng)。

三、通過科學(xué)論證培養(yǎng)學(xué)生正確的生命觀

在初中生物實驗教學(xué)中，為更好地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，幫助學(xué)生樹立良好的生命觀念，初中生物教師應(yīng)注重為學(xué)生呈現(xiàn)一些科學(xué)論證過程，讓學(xué)生參與生物實驗探究，主動表達觀點，并針對自己的觀點加以論證。生命觀念，是指對觀察到的生命現(xiàn)象進行解釋后，形成的有關(guān)聲明的一些原理和觀念，如進化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、結(jié)構(gòu)與功能觀等，都是生命觀念的一種體現(xiàn)，教師要把握好生命觀念本質(zhì)內(nèi)涵，組織生物實驗教學(xué)。

例如，在教學(xué)《植物細胞的結(jié)構(gòu)和功能》一課時，為幫助學(xué)生樹立起良好的生命觀念，培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀核心素養(yǎng)，教師可鼓勵學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)準確表達自己對植物基本結(jié)構(gòu)的認識，當學(xué)生說出植物基本結(jié)構(gòu)包括細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、葉綠體、線粒體、液泡、細胞核后，教師可組織學(xué)生進行科學(xué)論證實驗——洋蔥鱗片葉表皮細胞的結(jié)構(gòu)探究，為學(xué)生提前準備好顯微鏡、載玻片、蓋玻片、刀、鑷子、滴管、洋蔥、碘酒等實驗器材。接著，教師指導(dǎo)學(xué)生按照制作臨時玻片標本、染色、觀察、畫圖的步驟進行論證實驗。其中，在染色操作中，先于蓋玻片一側(cè)滴一滴碘液，再于另一側(cè)用吸水紙吸引。經(jīng)過2～3次染色操作之后，學(xué)生科學(xué)、規(guī)范地用顯微鏡進行觀察，畫出植物細胞結(jié)構(gòu)圖，看一看與自己的觀點是否一致。在科學(xué)論證實驗中，學(xué)生將養(yǎng)成良好的核心素養(yǎng)。

四、通過合作探究培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

基于核心素養(yǎng)下的初中生物實驗教學(xué)要求教師重視學(xué)生探究能力方面的培養(yǎng)。科學(xué)探究能力要求學(xué)生能夠針對某一生物學(xué)現(xiàn)象展開自主觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施和討論。在初中生物實驗課堂上，為激起學(xué)生科學(xué)探究興趣，教師應(yīng)抓住學(xué)生樂于參與團隊合作的特點，為學(xué)生組織一些合作探究實驗活動。

例如，在教學(xué)《植物的呼吸作用》一課時，教師應(yīng)抓住探究綠色植物呼吸現(xiàn)象這一教學(xué)重點，為學(xué)生提前準備好新鮮蔬菜、蠟燭、澄清石灰水、軟管、漏斗、玻璃管等實驗器材，將學(xué)生分為若干個學(xué)習(xí)小組，要求每組學(xué)生自行選出組長、實驗員、發(fā)言人、記錄員。然后，通過討論和自學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，再實施實驗方案。期間，學(xué)生們將通過合作探究設(shè)計出“植物呼吸作用產(chǎn)生CO2”的實驗方案。在實驗中，先準備好兩個裝有少量澄清石灰水的錐形瓶，再把100g蔬菜裝到兩個黑色塑料袋中，把軟管插入到袋口夾緊。最后，將軟管插入錐形瓶中，擠壓塑料袋，可發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，有CO2產(chǎn)生。通過小組討論，將總結(jié)出植物呼吸作用會產(chǎn)生CO2這一正確結(jié)論。在整個合作探究活動中，學(xué)生們的科學(xué)探究能力將得到很好的發(fā)展。

結(jié) 語

綜上可知，在初中生物實驗教學(xué)中，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)有著重要意義，能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成實事求是的科學(xué)品質(zhì)，提升學(xué)生科學(xué)思維等多種能力?；诤诵乃仞B(yǎng)的初中生物實驗教學(xué)中，教師要科學(xué)設(shè)計觀察實驗、演示實驗、科學(xué)論證、合作探究等環(huán)節(jié)，給學(xué)生營造良好的實驗體驗環(huán)境，促進學(xué)生核心素養(yǎng)地發(fā)展[3]。