在實驗中提升生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計與分析——以真菌為例

摘 要：生物是初中階段學(xué)習(xí)的一門重要學(xué)科，一些內(nèi)容會通過實驗呈現(xiàn)，實驗屬于教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。在課程改革背景下，越發(fā)重視培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，教師需要在教學(xué)中運用合理方式促進學(xué)生在核心素養(yǎng)方面的不斷提升，實驗是引導(dǎo)學(xué)生增強核心素養(yǎng)的重要方式。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)科;核心素養(yǎng);設(shè)計與分析

一、 引言

初中生物核心素養(yǎng)可以體現(xiàn)出對原本課程標(biāo)準(zhǔn)的升華，這實際上與新課標(biāo)中提出的情感態(tài)度、知識和能力、價值觀之間具有一致性。文章將以人教版八年級上冊第五單元第四章第三節(jié)《真菌》為例，針對通過實驗提升核心素養(yǎng)展開詳細探究。

二、 生物核心素養(yǎng)概述

初中生物核心素養(yǎng)主要包括科學(xué)思維、生命觀念、社會責(zé)任以及科學(xué)探究，通過概括性方式將學(xué)習(xí)者應(yīng)具備的能力與知識反映了出來，具有較強的可操控性，發(fā)揮著對生物育人的指引作用。

（一）生命觀念

生命觀念主要指對生命本質(zhì)、生命現(xiàn)象和生活在活動時規(guī)律的看法與認識，體現(xiàn)了對生物學(xué)概念和本質(zhì)的總結(jié)，并在人們思維中進行了修正、融合以及升華，進而獲得方法論與認知觀，能夠?qū)ι飳W(xué)事件做出較好解釋與理解。初中階段，學(xué)生需在認知結(jié)構(gòu)上逐步深化，構(gòu)建進化和規(guī)律觀念、穩(wěn)態(tài)和平衡觀，借此強化對生物概念與各知識之間關(guān)系的理解。

（二）科學(xué)思維

科學(xué)思維是指學(xué)習(xí)者在遇到新知識時，可以運用已掌握知識和原本積累的經(jīng)驗對知識進行歸納與分析，然后得出全新結(jié)論，形成理性較強的思維范式。每個學(xué)習(xí)者腦中都具有科學(xué)思維，可以使事實與方法論之間進行協(xié)調(diào)發(fā)展。對學(xué)習(xí)者來講，會結(jié)合大量事實對已有理論進行檢驗與完善，然后獲得新知識?；诒举|(zhì)層面進行分析，科學(xué)思維為人們在面對問題時體現(xiàn)出的能力與態(tài)度?？茖W(xué)思維主要包含三個層次：首先，科學(xué)實驗進行定性分析，針對研究目標(biāo)當(dāng)中的功能與結(jié)構(gòu)進行觀察，針對其性質(zhì)進行分析。其次，判斷實驗、析因?qū)嶒炓约澳嫦蛲茢喈?dāng)中對事物發(fā)生的因果關(guān)系進行分析，并找出其具體原因。最后，基于事物實際認知過程進行思考，通過分析和綜合、歸納和演繹等方式對事物發(fā)展規(guī)律與變化規(guī)律進行探索?？茖W(xué)思維對科學(xué)探究具有制約作用，學(xué)生需不斷加強自身科學(xué)思維建設(shè)。學(xué)生進行學(xué)科概念獲取時，不僅需進行概念生成，也需進行概念轉(zhuǎn)化。要想形成科學(xué)思維，就需經(jīng)過系統(tǒng)性訓(xùn)練，進而在訓(xùn)練中逐步產(chǎn)生。

（三）科學(xué)探究

展開科學(xué)探究能夠使學(xué)生在生物學(xué)現(xiàn)象方面的好奇心得以提升，學(xué)生基于自身觀察力思考現(xiàn)象，然后對研究方案、實施方案進行設(shè)計，與已有經(jīng)驗之間進行結(jié)合實施推斷研究，并做出歸納總結(jié)。對教師來講，需在學(xué)生探索時進行方法指導(dǎo)，使學(xué)生形成大致思路，提升科學(xué)探究意識和能力。就科學(xué)來講，需詮釋數(shù)據(jù)、讀取數(shù)據(jù)以及獲取數(shù)據(jù)，科學(xué)理論需具備與之對應(yīng)的證據(jù)。進行科學(xué)觀察時，需先進行觀察，然后將疑難提出，同時對相關(guān)書刊進行查詢，獲取資源相關(guān)信息，進而進行方案設(shè)計，結(jié)合事實對已有信息做出修訂，通過輔助工具進行數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及數(shù)據(jù)讀取，并和他人進行探討。進行科學(xué)探究，需注重科學(xué)思維的運用，針對多種解釋展開評價。

三、 實驗中提升學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要意義

生物學(xué)是將實驗作為基礎(chǔ)的學(xué)科，教學(xué)中實驗發(fā)揮著十分重要的作用。對初中生來講，他們思維活躍、樂于動手、好奇心比較強。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師往往會單純運用講授方式，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足。實驗的運用，能夠使學(xué)生對生物這一學(xué)科產(chǎn)生更加強烈和濃厚的興趣，提升探究意識與觀察能力，強化動手能力，有效論證理論知識，調(diào)動創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，進而獲得更全面的發(fā)展。

四、 在實驗中提升生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)分析

首先，教師應(yīng)做好教材研讀、課標(biāo)研讀工作，充分認識到實驗教學(xué)實施的主要目的與價值性，在對《真菌》這部分學(xué)習(xí)時，學(xué)生需舉例說出各種常見真菌。描述真菌形態(tài)結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)方式和繁殖方式。說出真菌細胞、細菌細胞、動物細胞和植物細胞結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別。通過種植食用菌和制作孢子印的活動，使學(xué)生觀察酵母菌、青霉菌和新鮮食用菌，進而對學(xué)生觀察、思考、表達、規(guī)范實驗操作和科學(xué)探究能力進行有效培養(yǎng)。也需培養(yǎng)學(xué)生交流與合作能力，學(xué)會辯證看待真菌與人類生活的關(guān)系。此外，對實驗教學(xué)和核心素養(yǎng)之間的關(guān)系形成深刻認識與理解。通過實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，是循序漸進的過程，教師需梳理實驗、核心素養(yǎng)二者之間關(guān)系。然后，教師應(yīng)做好實驗準(zhǔn)備，積極展開預(yù)實驗，結(jié)合預(yù)實驗對實驗做出改進。在此過程中，教師可以對類似實驗進行比較，進而使實驗?zāi)軌颢@得優(yōu)化與完善。

五、 實驗中提升生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計

（一）展示實驗中促進學(xué)生生命觀念形成

生命觀念能體現(xiàn)出學(xué)生對生命價值的判斷與認定，是學(xué)生能夠有效掌握知識的重要基礎(chǔ)，能夠促進其正確三觀形成，也能使學(xué)生逐漸形成良好理解能力，同時其也是核心素養(yǎng)的重要組成，因此教師應(yīng)注重學(xué)生生命觀念的形成，培養(yǎng)學(xué)生生命觀念過程中，實驗是比較有效的方法。實驗過程中，教師可以為學(xué)生播放熱帶雨林當(dāng)中多種多樣稀奇古怪的真菌生長視頻。然后提出問題：視頻當(dāng)中大型真菌與陸生植物相同，都會從潮濕的土壤環(huán)境中長出來。生活中養(yǎng)殖的食用菌也是由土里培養(yǎng)出來。真菌是植物嗎？想一想真菌進行生長時是否需要陽光？它和植物之間存在什么本質(zhì)上的區(qū)別呢？真菌的生長過程與生命的生長過程在生長時的條件會有所不同。這種展示真菌生長過程的方式，能夠使學(xué)生對真菌生長環(huán)境、生長特點形成更全面的認識與了解，也能將比較枯燥的知識通過形象、生動的形式呈現(xiàn)，使不容易被理解的知識變得更加簡單。不僅能夠增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與熱情，也能提升其核心素養(yǎng)。

（二）質(zhì)疑實驗中促進學(xué)生科學(xué)思維形成

對科學(xué)思維來講，需尊重事實和尊重證據(jù)，形成嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，通過科學(xué)方法加強對事物的認識，運用有效方式解決實際問題。對思維發(fā)展來講，主要包括這幾個方面：首先，質(zhì)疑中形成思考視角，實證中做出有效判斷，辯證中形成邏輯準(zhǔn)繩。學(xué)生在進行生物學(xué)習(xí)過程中，需逐漸形成歸納與概括能力、審視和論證能力，這些方面均需通過實驗教學(xué)落實，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)需經(jīng)歷長期過程，要想使學(xué)生形成科學(xué)思維，教師就需在實驗中加強引導(dǎo)。進行酵母菌實驗時，教師正式實驗之前需強調(diào)用電時的安全性，將學(xué)生劃分為兩人一組，結(jié)合“導(dǎo)學(xué)案”實驗步驟展開操作：在此過程中，需先進行酵母菌相關(guān)臨時裝片的制作，再通過顯微鏡展開觀察，學(xué)生之間合作交流，然后填寫導(dǎo)學(xué)案，并且對觀察結(jié)果進行匯報。實驗之前需關(guān)注細節(jié)，吸取酵母菌這方面的培養(yǎng)液時，應(yīng)先將其搖勻，這主要是由于多數(shù)酵母菌往往會沉于底部。培養(yǎng)液不滴入過多，避免酵母菌以及蓋玻片出現(xiàn)漂浮不定情況，如果出現(xiàn)上述情況，將會對觀察不利。染色不能在載物臺直接進行。為使學(xué)生通過顯微鏡進行酵母菌觀察時形成明確目標(biāo)，可以在課件中運用同步方式展示兩張酵母菌物像，其中為10倍物鏡、40倍物鏡狀態(tài)下觀察到的照片，并且講臺中放置示范顯微鏡參照。在此過程中，可以讓先操作成功的學(xué)生充當(dāng)“老師”指導(dǎo)他人操作。進而由教師將問題提出：酵母菌屬于多細胞形式的真菌？顯微鏡中細胞圓形近似白色大亮點結(jié)構(gòu)并不是液泡？學(xué)生對教師提出問題可以結(jié)合自身對知識的理解提出質(zhì)疑，進而促進學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中科學(xué)態(tài)度的形成，也能使學(xué)生在學(xué)習(xí)中增強探究能力、合作能力、操作能力，進而實現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效提升。

（三）自主實驗中促進學(xué)生科學(xué)探究意識形成

科學(xué)探究屬于科學(xué)實踐的一部分，能夠幫助學(xué)生加強對科學(xué)概念以及科學(xué)本質(zhì)的理解?？茖W(xué)探究實施的目的在于使學(xué)生可以提出生物學(xué)相關(guān)問題，并對實驗器具進行熟練運用，同時能夠制訂比較簡單的實驗方案并實施這一方案，最終對實驗數(shù)據(jù)進行記錄和分析，使學(xué)生獲得科學(xué)研究氛圍，并在實驗中將自身問題與疑惑提出，根據(jù)問題做出假設(shè)，然后結(jié)合實驗展開論證，進而獲得最終結(jié)論。青霉菌實驗中，觀察青霉菌菌落之前，需使用一次性手套和一次性口罩，然后引導(dǎo)學(xué)生通過兩人一組方式根據(jù)導(dǎo)學(xué)案具體實驗步驟展開規(guī)范操作，在此過程中，先用放大鏡對饅頭進行觀察，同時觀察培養(yǎng)基中青霉菌菌落，菌落為青綠色絨毛狀，制作青霉菌相關(guān)臨時裝片，使用顯微鏡進行觀察，根據(jù)青霉菌這方面的永久裝片展開對比，并且實施合作交流，將最終觀察結(jié)果填寫在導(dǎo)學(xué)案中，并進行相關(guān)匯報。實驗中，學(xué)生的自主性獲得了明顯體現(xiàn)，這種自主性的實現(xiàn)會在一定程度上促進學(xué)生形成探究意識，增強學(xué)習(xí)時的主動性與積極性，將自身能動性充分發(fā)揮出來，也能形成科學(xué)思想意識，不斷提升核心素養(yǎng)。

（四）實驗反思中促進學(xué)生社會責(zé)任意識形成

在向?qū)W生滲透社會責(zé)任方面的思想意識時，需運用計劃性、針對性方式，加強對科技新聞、科學(xué)議題、現(xiàn)實問題的運用，使學(xué)生能夠參與到實驗活動中，并且指導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)問題進行探討，使學(xué)生形成良好社會責(zé)任感，如教師可以通過各種真菌的展示體現(xiàn)出生物的多樣性，使學(xué)生能夠辯證看待真菌與人類生活，同時可以在日常生活中形成保護生物多樣性的思想認識，促進學(xué)生形成正確生態(tài)觀，日常生活中能夠運用積極、有效方式保護生物多樣性，其中包括提升環(huán)保意識、重視環(huán)境保護、保持生物鏈等。同時教師可以組織學(xué)生角色扮演表演小品《真菌界“萌主”競選》，分別由四名學(xué)生扮演酵母菌、青霉菌、蘑菇和主持人的角色。為了增強代入感和表演效果，學(xué)生分別戴上自己制作的“變廢為寶”的服裝、毛茸茸頭飾、小雨傘等道具。教師引導(dǎo)學(xué)生在課后用表格形式比較動物、植物、細菌和真菌這四類生物的細胞結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)方式和繁殖方式。進而針對這部分內(nèi)容做出有效反思。通過這種聯(lián)系社會實際的方式，能夠使學(xué)生在實驗中產(chǎn)生一種親切感，使責(zé)任意識通過結(jié)合實際案例獲得強化，因此在教學(xué)中，教師不僅應(yīng)注重實驗的實施，也需積極引導(dǎo)學(xué)生對實驗做出反思，進而使學(xué)生核心素養(yǎng)能夠獲得明顯提升。

六、 結(jié)語

綜上所述，初中生物在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)過程中，教師可以將實驗作為重要手段，引導(dǎo)學(xué)生形成生命觀念、科學(xué)思維，積極進行科學(xué)探究，樹立社會責(zé)任，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠形成知識融合思想意識，將生物相關(guān)知識運用在生活中和實踐中，促進學(xué)生在價值理念和情感態(tài)度上實現(xiàn)升華，使學(xué)生進行生物學(xué)習(xí)時變得更加活躍，以較快速度吸收教師講授的知識，將知識內(nèi)化為自身的行為思想，不斷提升核心素養(yǎng)。

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作者簡介：鐘淑君，福建省漳州市，閩南師范大學(xué)附屬中學(xué)（漳州市第二中學(xué)）。