用生活化實(shí)驗(yàn)提升高中生物學(xué)科素養(yǎng)的幾點(diǎn)做法

牟軼臣

【摘?要】面對(duì)新時(shí)代中新的教育挑戰(zhàn)，為了能夠全面落實(shí)黨的十九大提出的要求，為了將國(guó)家的教育方針的具體化、細(xì)化，因此提升中學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)迫在眉睫。筆者在本課題研究中采用生活化實(shí)驗(yàn)作為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的過(guò)程中提升生物學(xué)科素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】生活化實(shí)驗(yàn);高中生物;學(xué)科素養(yǎng)

一、什么是生物學(xué)科素養(yǎng)

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸發(fā)展起來(lái)的，在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的價(jià)值觀念、必備品格與關(guān)鍵能力，是學(xué)生知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)，包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。

二、為什么要用生活化實(shí)驗(yàn)提升生物學(xué)科素養(yǎng)

中國(guó)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)是教育方針的具體化和細(xì)化，面對(duì)新時(shí)代信息化環(huán)境下的教育改革，為了促進(jìn)人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，教師在教學(xué)中必須關(guān)注到學(xué)生個(gè)性化、多樣化的學(xué)習(xí)和發(fā)展需求，著力發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。

生物學(xué)科是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科，它既包括生物學(xué)基本知識(shí)，又包括人類認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象和規(guī)律的一些特有的思維方式和探究過(guò)程。傳統(tǒng)教學(xué)中簡(jiǎn)單地呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)、講述科學(xué)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程等方式時(shí)常會(huì)讓學(xué)生感覺索然無(wú)味，所以很多學(xué)生在高中階段采取死記硬背、考前突擊的方法來(lái)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果十分不理想。而生活化實(shí)驗(yàn)就是利用學(xué)生最熟悉的實(shí)驗(yàn)材料來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)有天然的親切感，教師根據(jù)學(xué)情對(duì)教材知識(shí)進(jìn)行合理的整合，讓學(xué)生或者直接參與實(shí)驗(yàn)探究，或者通過(guò)觀看教師提前錄制好的實(shí)驗(yàn)視頻來(lái)直接感受生物學(xué)事實(shí)，進(jìn)而通過(guò)教師的問(wèn)題引導(dǎo)和同學(xué)間的討論、質(zhì)疑，進(jìn)一步地對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深層次的分析，從而在透徹理解生物概念的基礎(chǔ)上體會(huì)生命觀念、培養(yǎng)科學(xué)思維、提升科學(xué)探究能力，促進(jìn)社會(huì)責(zé)任的形成。

三、如何用生活化實(shí)驗(yàn)提高生物學(xué)科素養(yǎng)

（一）讓學(xué)生觀察生活化實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力

在本課題研究初期，筆者對(duì)本校三個(gè)年級(jí)共問(wèn)卷120名學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)研，發(fā)現(xiàn)將近40%的學(xué)生選擇了“從不觀察生活中的生物學(xué)現(xiàn)象”，僅有17.5%的學(xué)生選擇“經(jīng)常觀察生活中的生物學(xué)現(xiàn)象”;有73.3%的學(xué)生認(rèn)為“所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)有些抽象”;僅有20%的學(xué)生在遇到不明白的問(wèn)題是選擇“自主查閱資料”的方法，有25%的學(xué)生選擇了“和同學(xué)交流討論”，有50%的學(xué)生選擇直接“問(wèn)老師同學(xué)”。問(wèn)卷調(diào)研發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段高中生的生物學(xué)習(xí)方式依然比較機(jī)械，缺乏主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的積極性和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的熱情。

為了逐步改善學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，筆者決定先從呈現(xiàn)生活中的生物學(xué)現(xiàn)象入手，激發(fā)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的問(wèn)題，因?yàn)榕d趣是最好的老師。比如，在《通過(guò)激素的調(diào)節(jié)》一課中，利用“運(yùn)動(dòng)前后血糖的濃度變化”實(shí)驗(yàn)視頻引入新課，通過(guò)親身實(shí)驗(yàn)直接抓住了學(xué)生的眼球，讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)不僅可以在實(shí)驗(yàn)室中，更可以在生活中。學(xué)生看到運(yùn)動(dòng)1小時(shí)前后血糖儀的示數(shù)僅有0.2mmol/L的變化，不禁會(huì)有疑惑：“難道運(yùn)動(dòng)1小時(shí)僅僅消耗了0.2mmol/L的血糖嗎？”此時(shí)，教師趁熱打鐵，請(qǐng)同學(xué)們踴躍提出問(wèn)題，并共同探討問(wèn)題是否具有研究?jī)r(jià)值。針對(duì)自己提出的問(wèn)題學(xué)生的熱情高漲，積極嘗試用所學(xué)的知識(shí)來(lái)進(jìn)行解釋，最終自然而然地突破了本節(jié)課的難點(diǎn)，建立血糖調(diào)節(jié)的模型。

筆者認(rèn)為，好的學(xué)習(xí)應(yīng)該從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題入手，在課堂中以生活化實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，讓學(xué)生養(yǎng)成善于觀察的習(xí)慣，懂得如何提出問(wèn)題，從而發(fā)展科學(xué)探究能力。

（二）讓學(xué)生設(shè)計(jì)生活化實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力

“科學(xué)探究”是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問(wèn)題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對(duì)結(jié)果的交流與討論的能力。

通過(guò)一段時(shí)間的培養(yǎng)，學(xué)生具備了一定的科學(xué)探究能力，能夠從現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，這時(shí)教師及時(shí)讓學(xué)生參與設(shè)計(jì)生活化實(shí)驗(yàn)。例如，《細(xì)胞中物質(zhì)的輸入和輸出》一課，學(xué)生從每天早餐的蘿卜咸菜中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：“什么條件下蘿卜細(xì)胞會(huì)失水？”于是我們把這一問(wèn)題搬到課堂上，同學(xué)們通過(guò)討論解決問(wèn)題了之后，進(jìn)一步提出問(wèn)題：“在不同種類、相同濃度的溶液中，植物細(xì)胞的失水情況相同嗎？”對(duì)于這一問(wèn)題，同學(xué)們各持不同的觀點(diǎn)，教師提議可以通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決。學(xué)生利用教師提供的實(shí)驗(yàn)材料來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)師生共同研討確定實(shí)施方案，由教師和興趣小組的同學(xué)在課后完成該實(shí)驗(yàn)。在課堂上，學(xué)生看到自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)真正被實(shí)施的過(guò)程，每一位同學(xué)都非常專注，在觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)能夠及時(shí)地進(jìn)行有價(jià)值的交流與討論。

讓學(xué)生設(shè)計(jì)生活化實(shí)驗(yàn)，是為了使學(xué)生在探究過(guò)程中，逐步增加對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲，掌握科學(xué)探究的基本思路和方法，提高實(shí)踐能力;在探究中，體會(huì)團(tuán)隊(duì)合作的樂(lè)趣。

（三）讓學(xué)生進(jìn)行生活化實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生形成生命觀念

“生命觀念”是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識(shí)、觀念和思想方法，包括結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀等。

生命觀念的形成需要以深刻理解核心概念為抓手，教師提供條件讓學(xué)生進(jìn)行生活化實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中理解核心概念，促進(jìn)學(xué)生形成生命觀念。例如，在《生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)》一課中，達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為整個(gè)生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)歷程創(chuàng)造了一個(gè)良好的開端，并作出合理的假設(shè)，這一假設(shè)幾乎串聯(lián)了后來(lái)的幾位科學(xué)家所有的實(shí)驗(yàn)。鑒于玉米胚芽鞘的生長(zhǎng)時(shí)間較短，筆者組織學(xué)生進(jìn)行了一次“模擬經(jīng)典，挑戰(zhàn)科學(xué)家”的實(shí)踐活動(dòng)。在這次實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生親自選定實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，每一個(gè)環(huán)節(jié)同學(xué)們都完成得很認(rèn)真，在分析討論階段，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，比如“黑暗條件下的玉米苗顏色更淺”、“在玉米生長(zhǎng)的過(guò)程中有哪些物質(zhì)和能量的變化”等。學(xué)生通過(guò)進(jìn)行生活化實(shí)驗(yàn)，以及對(duì)問(wèn)題的分析和討論，初步地認(rèn)知生命觀念。學(xué)生的潛力是無(wú)限的，教師需激發(fā)出他們無(wú)限的斗志。

（四）讓學(xué)生分析生活化實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

科學(xué)思維是在科學(xué)探究的過(guò)程中逐漸形成的一種認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力。

單純地進(jìn)行生活化實(shí)驗(yàn)容易使其浮于表面，流于形式。想要切實(shí)提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，還需要對(duì)每一個(gè)生活化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行透徹的分析和討論。例如，在“模擬經(jīng)典，挑戰(zhàn)科學(xué)家”的實(shí)踐活動(dòng)之后，筆者以該實(shí)踐活動(dòng)為抓手設(shè)計(jì)了《生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)》一課，在教學(xué)中不僅引導(dǎo)學(xué)生分析了實(shí)驗(yàn)過(guò)程，更注重了對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論。在嘗試提出達(dá)爾文的推測(cè)之后，引導(dǎo)學(xué)生分析該推測(cè)分為幾個(gè)方面，分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。在討論鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生找出實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)之處，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和批判性思維;在研究在解釋植物具有向光性的原因時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生大膽地作出假設(shè)：“向光側(cè)的生長(zhǎng)素被分解”或者“生長(zhǎng)素從向光側(cè)向背光側(cè)運(yùn)輸”，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

（五）讓學(xué)生應(yīng)用生活化實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感

學(xué)習(xí)知識(shí)是為了應(yīng)用，在應(yīng)用中能夠更好地學(xué)習(xí)。生物學(xué)科與生產(chǎn)生活聯(lián)系非常緊密，通過(guò)生活化實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生的生物學(xué)習(xí)狀態(tài)已經(jīng)有了較大幅度的改善。于是筆者又以2018年全國(guó)Ⅱ卷理綜生物第29題和第32題為經(jīng)典案例，調(diào)研學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。調(diào)研結(jié)果表明，學(xué)生具有一定的科學(xué)探究能力和較好的科學(xué)思維，但是在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度方面仍然有待提高，具有一定的社會(huì)責(zé)任感，能夠在一定程度上用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)和方法解決生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問(wèn)題。

本次的課題研究的過(guò)程也是不斷探究的過(guò)程，筆者以課堂教學(xué)為平臺(tái)，以所教的學(xué)生為研究對(duì)象，以生活化實(shí)驗(yàn)為抓手，不斷探索提高生物學(xué)科素養(yǎng)的方法。實(shí)踐證明，生活化實(shí)驗(yàn)在提升高中生物學(xué)科素養(yǎng)上有著非常重要的意義。在今后的教學(xué)工作中，筆者將繼續(xù)完善生活化實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方案，探索出更加有效的方法來(lái)提升高中生物學(xué)科素養(yǎng)。

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