基于核心素養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)分析

彭桂蘭　陳嘉慧　唐赟

摘? ?要：高中生物的核心素養(yǎng)包括培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任?；诤诵乃仞B(yǎng)開展高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)，能夠拓展學(xué)生的知識面，提升其探究能力，幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀念，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任意識。文章在分析高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)的意義、教學(xué)方式和實(shí)踐要求的基礎(chǔ)上，提出高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)的實(shí)施策略，以促進(jìn)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中生物;實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)

作者簡介：彭桂蘭，陳嘉慧，西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究生，研究方向?yàn)閷W(xué)科教學(xué)生物;唐赟，西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授，研究方向?yàn)檎n程教學(xué)。（四川? 南充? 637009）

中圖分類號：G633.91? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：1671-0568（2019）17-0047-02

生物學(xué)科與物理、化學(xué)學(xué)科相比，其難度相對較低，并且學(xué)生參與生物實(shí)驗(yàn)的積極性較高。實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)即以課本實(shí)驗(yàn)為探索起點(diǎn)，在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上拓展新的實(shí)驗(yàn)，如實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)等。Johnson SM等通過研究者對高中課堂生物學(xué)蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行開發(fā)和實(shí)施，以加深學(xué)生對蛋白質(zhì)知識的理解和記憶。郝琦蕾等人的研究表明，試驗(yàn)教學(xué)能夠提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，如科學(xué)探究能力、實(shí)踐動(dòng)手能力等。蔡利永對高中生物實(shí)驗(yàn)的“五重境界”進(jìn)行了探討，拓展實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心內(nèi)容，能夠提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc核心素養(yǎng)。基于此，本文以“人教版”高中生物教材為例，對高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)進(jìn)行了實(shí)踐探索。

一、高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)的重要意義

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物教學(xué)的核心內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)應(yīng)用于高中生物教學(xué)，其意義主要表現(xiàn)在以下方面：一是順勢拓展，實(shí)現(xiàn)知識的延伸，學(xué)生可以站在更高的層面對知識進(jìn)行深入研究，豐富了學(xué)生的知識體系;二是轉(zhuǎn)化拓展，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要為學(xué)生提供更多實(shí)踐的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生自己提出問題或者猜想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、尋找實(shí)驗(yàn)材料、觀察實(shí)驗(yàn)過程和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果;三是對比拓展，讓學(xué)生對既有聯(lián)系又有區(qū)別的事物進(jìn)行對比，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)了解不同物質(zhì)之間的異同點(diǎn)，觸類旁通;四是實(shí)踐拓展，采用課堂實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，對牧區(qū)、園區(qū)和村莊等資源進(jìn)行充分利用，在實(shí)踐中拓寬學(xué)生的視野，提高實(shí)踐操作能力，深入了解生物學(xué)和社會(huì)的關(guān)聯(lián)性。

二、基于核心素養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)課前分析

1. 教材分析。在開展實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)時(shí)，需要以教材為基礎(chǔ)，針對教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的拓展實(shí)驗(yàn)，教師要做好拓展實(shí)驗(yàn)的方案、材料選擇和結(jié)果預(yù)判，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)踐過程中了解實(shí)驗(yàn)方法和內(nèi)容，并擴(kuò)大自己的知識范圍，提升探究能力，為日后學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2. 實(shí)驗(yàn)條件分析。高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需材料較多，且不同實(shí)驗(yàn)所用材料、設(shè)備或儀器均會(huì)有所不同。一些專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如電子顯微鏡、分光光度計(jì)等可由學(xué)校實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備;常用的實(shí)驗(yàn)材料如洋蔥、各種昆蟲等，可由教師或?qū)W生自行準(zhǔn)備。

3. 學(xué)情分析。教師在進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)前，要對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入了解，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺幤啡∮玫饶芰M(jìn)行全面分析，設(shè)置既便于學(xué)生理解，又能夠激發(fā)學(xué)生探知欲的拓展實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中教師要關(guān)注每一位學(xué)生，做好現(xiàn)場指導(dǎo)工作，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提升學(xué)生的課堂參與度，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展。

三、基于核心素養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)實(shí)踐

高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)需要立足學(xué)生實(shí)際情況，以教材實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，下文以“人教版”高中生物教材為例，對實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)進(jìn)行了分析。

1. 拓展教學(xué)內(nèi)容?！叭私贪妗备咧猩锝滩谋匦蔻竦膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容拓展主要有：①生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的檢測，實(shí)驗(yàn)方法拓展包括蛋白質(zhì)含量檢測采用分光光度法、紫外光吸收法、考馬斯亮藍(lán)法;脂肪含量檢測采用脂肪檢測儀、索氏抽提法;還原糖檢測采用高錳酸鉀滴定法等。②土壤微生物分解作用實(shí)驗(yàn)，既可以采用微波滅菌法，也可以采用高壓滅菌法。③酵母菌種群在培養(yǎng)液中的數(shù)量變化實(shí)驗(yàn)。首先采用分光光度計(jì)或比濁計(jì)對菌液的光密度進(jìn)行測定，然后在培養(yǎng)皿中添加入不同的營養(yǎng)液，如蔗糖溶液、葡萄糖溶液等，探究其對酵母菌數(shù)量的影響。通過拓展教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生探索生物科學(xué)的主動(dòng)性，在拓展的過程中進(jìn)行推理、演繹、概括、歸納，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和批判性思維。

2. 拓展學(xué)科知識。針對不同實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)科知識，教師可作不同拓展：①生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)知識拓展。檢測不甜食品或者無糖食品的可溶性糖、檢測常見食物的脂肪，或者對比不同奶制品中的蛋白質(zhì)含量、對比饅頭和大米的蛋白質(zhì)含量。②土壤微生物分解作用實(shí)驗(yàn)知識拓展。研究各種食品的儲存方式，分析土壤中微生物的類型、數(shù)量等。③酵母菌種群在培養(yǎng)液中的數(shù)量變化實(shí)驗(yàn)知識拓展。研究藍(lán)藻暴發(fā)的原因、分析面包保質(zhì)期與儲存方式。通過拓展學(xué)科知識促使學(xué)生探究生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出疑問。

3. 拓展情感、態(tài)度及價(jià)值觀。教師在拓展實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)結(jié)合各種社會(huì)事件進(jìn)行分析，例如，“大頭兒”事件、三鹿奶粉事件，前者是由于蛋白質(zhì)含量不達(dá)標(biāo)，幼兒出現(xiàn)發(fā)育障礙，患營養(yǎng)缺乏癥;后者是由于蛋白質(zhì)中含有三聚氰胺，致使幼兒患腎結(jié)石。通過糖類、脂肪和蛋白質(zhì)拓展實(shí)驗(yàn)解釋上述社會(huì)事件，有利于增進(jìn)學(xué)生的情感體驗(yàn)，提高他們的社會(huì)責(zé)任感，幫助他們樹立正確的價(jià)值觀念和生命態(tài)度。

四、基于核心素養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)反思

1. 提高教師的重視程度。高中生物教師要充分認(rèn)識拓展式教學(xué)的重要價(jià)值，充分發(fā)揮引導(dǎo)者的作用，尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，在實(shí)驗(yàn)拓展過程中讓學(xué)生自己實(shí)踐，預(yù)留充足的時(shí)間讓學(xué)生自由溝通、相互學(xué)習(xí)。學(xué)生有疑問時(shí)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、自主探究、適時(shí)指導(dǎo)。此外，教師還要做好實(shí)驗(yàn)的測評工作，要對學(xué)生的理解、歸納和總結(jié)能力進(jìn)行測評，幫助學(xué)生深入理解各種拓展知識，提高生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)實(shí)效。

2. 聯(lián)系學(xué)校實(shí)際情況。高中生物拓展式實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要各方面的協(xié)助，如社會(huì)、學(xué)校、家庭等，在實(shí)施拓展式教學(xué)時(shí)，教師要立足學(xué)校實(shí)際，創(chuàng)建開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生拓展實(shí)驗(yàn)提供場所、實(shí)驗(yàn)材料等。教師要根據(jù)教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置全新的拓展實(shí)驗(yàn)，有的放矢地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展，促進(jìn)學(xué)生知識拓展。

在高中生物教學(xué)中開展實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)，能夠促使學(xué)生形成正確的科學(xué)觀念，強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，提高他們的知識理解能力，豐富其知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)自主探究能力和實(shí)踐操作能力。因此，教師要充分認(rèn)識到拓展式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，立足學(xué)校實(shí)際，根據(jù)教材實(shí)驗(yàn)開展豐富、多樣、創(chuàng)新的拓展實(shí)驗(yàn)，以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊桂蘭，蘇云鳳.大數(shù)據(jù)在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2017，（8）.

[2] Johnson SM， Javner C， Hackel BJ. Development and Implementation of a Protein–Protein Binding Experiment To Teach Intermolecular Interactions in High School or Undergraduate Classrooms[J]. Journal of Chemical Education，2017，（3）.

[3] 郝琦蕾，李妙娜.高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查研究[J].教學(xué)與管理（理論版），2016，（6）.

[4] 蔡利永.高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“五重境界”[J].生物學(xué)教學(xué)，2016，（6）.

[5] 劉東杰.高中生物學(xué)探究技能中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].生物學(xué)教學(xué)，2016，（7）.

[6] 周金成.核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中生物學(xué)教學(xué)思考[J].生物學(xué)教學(xué)，2018，（2）.

責(zé)任編輯 袁靜琴