高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)核心素養(yǎng)的策略

【摘 要】本文論述高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)核心素養(yǎng)的方法，提出精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、組織實(shí)驗(yàn)活動、延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練等教學(xué)建議，以期為學(xué)生提供更多實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)機(jī)會，促進(jìn)其學(xué)科核心素養(yǎng)的成長。

【關(guān)鍵詞】高中生物 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）34-0062-02

生物學(xué)科教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容眾多，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)和組織時(shí)，要注重學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)活動組織、實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練設(shè)定等環(huán)節(jié)進(jìn)行積極探索，以有效培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、參與能力、探索能力、社會責(zé)任感等學(xué)科核心素養(yǎng)。生物學(xué)科核心素養(yǎng)帶有學(xué)科特點(diǎn)，教師要做好對接設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供豐富的實(shí)踐探索機(jī)會，讓學(xué)生展開觀察、操作學(xué)習(xí)，形成豐富的學(xué)科能力。

一、精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生生命觀念

設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的遴選。生物實(shí)驗(yàn)對材料、器具的要求存在差異，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的可行性也有不同，因此，在篩選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，教師要做好教學(xué)評估，推出一些合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高觀察實(shí)驗(yàn)、探索實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的比重，給學(xué)生提供更多參與的機(jī)會，以有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識，促進(jìn)生命觀念的成長。學(xué)生大多有主動參與實(shí)驗(yàn)操作的意愿，積極性較高，如果教師能進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)，推出更多合適的實(shí)驗(yàn)活動，勢必能對學(xué)生的思維產(chǎn)生沖擊，滿足學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)操作的要求。

如高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師對教材內(nèi)容進(jìn)行梳理，歸結(jié)出合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，組織學(xué)生展開探索性實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中建立學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)。如在“探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，教師先讓學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料：當(dāng)?shù)赜幸恍┚G化樹種或者花卉，找到這些植物的一年生枝條，準(zhǔn)備一些實(shí)驗(yàn)材料和器具，如蒸餾水、容量瓶、礦泉水瓶等。學(xué)生開始準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，找到楊樹、柳樹、月季花等的枝條。教師為每一個小組配備實(shí)驗(yàn)器具，如燒杯、滴管、玻璃棒、試劑瓶、天平等。教師先進(jìn)行分組設(shè)計(jì)，讓學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，推出實(shí)驗(yàn)方案，然后開始實(shí)驗(yàn)操作。教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行審核，并給予矯正指導(dǎo)，讓學(xué)生順利進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)需要持續(xù)幾天的時(shí)間，教師要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)觀察記錄，做好參與成果展示活動準(zhǔn)備。經(jīng)過一段時(shí)間的操作，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論有了一定的了解，其實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)逐漸豐富起來。

教師推出生長素促進(jìn)插條生根的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，這是學(xué)生比較容易接受的內(nèi)容。在生活中，扦插是比較常見的，在花圃、果園中，人們會借助生長素進(jìn)行具體實(shí)踐。教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備，對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行分析研究，逐漸歸納出實(shí)驗(yàn)的規(guī)律。學(xué)生對操作性實(shí)驗(yàn)有主動探索的意愿，教師針對學(xué)生生活認(rèn)知實(shí)際展開設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供合適的探索機(jī)會，成功激發(fā)學(xué)生生物學(xué)習(xí)激情，有效培養(yǎng)學(xué)生的生命價(jià)值觀。

二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生參與能力

教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)吸納一些學(xué)生的意見，能夠大幅度提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的適配性。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)有選擇性，教師對此要有清醒的認(rèn)知，進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生主動參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為學(xué)科教學(xué)順利開展創(chuàng)造條件。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師要尊重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)訴求，做好深入的學(xué)情調(diào)查，搜集整合實(shí)驗(yàn)素材和信息，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作方案，確保實(shí)驗(yàn)順利有序展開。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)后，教師要對學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進(jìn)行科學(xué)評估，對實(shí)驗(yàn)助學(xué)作用進(jìn)行合理分析，以提高教學(xué)設(shè)計(jì)的適配性。

學(xué)生有實(shí)驗(yàn)操作和探索的主動性，教師要做好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為學(xué)生配設(shè)合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這樣能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。如在教學(xué)《內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性》這部分內(nèi)容時(shí)，教師先與學(xué)生一起閱讀教材內(nèi)容，了解人體穩(wěn)態(tài)的定義，然后引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)解讀血液生化化驗(yàn)單，對人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)展開對應(yīng)探索，最后推出觀察實(shí)驗(yàn)任務(wù)：其一，在生活中，人們經(jīng)常吹空調(diào)，很容易得“空調(diào)病”，請展開觀察和調(diào)查，對“空調(diào)病”癥狀進(jìn)行歸結(jié)，分析人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被打破的原因，給出調(diào)節(jié)的建議;其二，隨著生活水平越來越高，人們患心腦血管疾病、糖尿病的概率越來越大，要求學(xué)生展開生活觀察和調(diào)查，對這些疾病的表現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)，記錄相關(guān)情況，對人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性進(jìn)行歸納總結(jié)。學(xué)生接受這些實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，都能夠主動行動起來，在積極觀察和調(diào)查中掌握更多健康知識。經(jīng)過一段時(shí)期的探索，學(xué)生大多能夠找準(zhǔn)一個角度展開探索，對相關(guān)病癥特點(diǎn)進(jìn)行專業(yè)解析，形成完整的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收階段，教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)進(jìn)行專業(yè)評價(jià)，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)成長奠定基礎(chǔ)。

教師組織學(xué)生開展生活觀察，這是生物學(xué)最常見的觀察實(shí)驗(yàn)。雖然這些實(shí)驗(yàn)不需要太多器具和材料，但其工作量并不小，需要對相關(guān)病癥進(jìn)行調(diào)查，還要有實(shí)地觀察和深度分析，這樣才能獲取最準(zhǔn)確的信息。在實(shí)驗(yàn)分析環(huán)節(jié)，學(xué)生要從更多角度展開思考和專業(yè)探索，對實(shí)驗(yàn)結(jié)論做出科學(xué)的歸結(jié)，這是對實(shí)踐探索認(rèn)知的升華處理，對培養(yǎng)學(xué)生參與能力有重要現(xiàn)實(shí)意義。實(shí)驗(yàn)沒有規(guī)定形式，教師設(shè)計(jì)生活觀察調(diào)查實(shí)驗(yàn)，其創(chuàng)意度較高，實(shí)踐效果良好，學(xué)生從中獲得的學(xué)習(xí)體驗(yàn)較為豐富。

三、組織實(shí)驗(yàn)活動，培養(yǎng)學(xué)生探索意識

生物實(shí)驗(yàn)形式多種多樣，教師要進(jìn)行必要的篩選和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，讓更多學(xué)生順利進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在實(shí)踐操作中建立學(xué)科認(rèn)知基礎(chǔ)。生活觀察、材料準(zhǔn)備、小組實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)分析、社會調(diào)查、實(shí)驗(yàn)討論、報(bào)告撰寫等，都與實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)，教師組織學(xué)生主動參與到實(shí)驗(yàn)活動之中，由此建立起來的學(xué)習(xí)認(rèn)知會更為豐富。學(xué)生對實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)有參與興趣，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)帶有探索意味，能夠激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識。教師要進(jìn)行必要的指導(dǎo)和規(guī)劃，為學(xué)生順利進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)創(chuàng)造良好的條件。

生物實(shí)驗(yàn)大多要求比較高，教師要進(jìn)行篩選，組織學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)研究，找到實(shí)驗(yàn)切點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生順利展開實(shí)驗(yàn)操作，在實(shí)際操作和細(xì)致思考中完成認(rèn)知內(nèi)化。如在教學(xué)“通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)”這部分內(nèi)容時(shí)，教師利用圖示介紹“神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)”，利用靈敏電流器測試興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作比較陌生，教師利用多媒體進(jìn)行動畫展示，并做出細(xì)致解讀，引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)圖示進(jìn)行分析，并組織學(xué)生以小組為單位展開實(shí)驗(yàn)操作。在人體未受到刺激時(shí)，靜息電位呈現(xiàn)“內(nèi)負(fù)外正”，而在部位受到刺激興奮時(shí)，動作電位是“內(nèi)正外負(fù)”，因?yàn)槌霈F(xiàn)了電位差，自然形成電荷移動，使局部產(chǎn)生電流。教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和分析，對傳導(dǎo)特點(diǎn)開展進(jìn)一步的研究。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對傳導(dǎo)特點(diǎn)進(jìn)行研究。在教學(xué)互動環(huán)節(jié)，教師鼓勵學(xué)生展示自己的實(shí)驗(yàn)成果，學(xué)生大多能夠從雙向傳導(dǎo)的角度進(jìn)行展示，從膜外和膜內(nèi)兩個方面展開具體分析。

教師推出實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)操作，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析，成功激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探索的主動性。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，能夠形成更多客觀認(rèn)知，從感性走向理性。由于實(shí)驗(yàn)帶有專業(yè)性，教師針對性地做出指導(dǎo)，能使學(xué)生對相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理，確保實(shí)驗(yàn)操作順利推進(jìn)。高中學(xué)生思想比較成熟，對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識也比較理性，教師與學(xué)生展開互動探究，既能給學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)激勵，也能有效提升其學(xué)習(xí)品質(zhì)和效率。

四、延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練時(shí)，教師要做好延伸處理，科學(xué)整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作形式，推出更多生活化、社會化的實(shí)驗(yàn)活動任務(wù)，讓學(xué)生結(jié)合生活實(shí)踐展開實(shí)驗(yàn)操作，這樣不僅能夠拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。生物實(shí)驗(yàn)與社會生活相對接，圍繞一些生活熱點(diǎn)、焦點(diǎn)問題展開研究，能夠使學(xué)生關(guān)注社會發(fā)展與學(xué)科學(xué)習(xí)的關(guān)系，從實(shí)驗(yàn)操作探索中掌握更多學(xué)科認(rèn)知，增強(qiáng)生活使命感。要使生物學(xué)科學(xué)習(xí)與社會實(shí)踐高度融合，教師應(yīng)從實(shí)驗(yàn)角度展開設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供深入了解社會的機(jī)會。

學(xué)生對生活化的實(shí)驗(yàn)操作活動比較有興趣，教師要做好教學(xué)調(diào)查，對學(xué)生的生活環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)積累進(jìn)行客觀評價(jià)，以便推出合適的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。如在教學(xué)“植物激素的調(diào)節(jié)”這部分內(nèi)容時(shí)，教師設(shè)計(jì)了植物開花受激素影響的實(shí)驗(yàn)：在生活中，可以找到許多植物生長受到激素影響的案例。如日照時(shí)間長短的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生找到同種的兩盆鮮花，進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，一盆日照時(shí)間較長一些，一盆日照時(shí)間較短一些，經(jīng)過一段時(shí)期后，對其葉片、頂端、開花部位進(jìn)行細(xì)致觀察，看看有哪些不同之處，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這個實(shí)驗(yàn)沒有什么難度，教師對實(shí)驗(yàn)做出詳細(xì)規(guī)劃，學(xué)生都能夠主動參與其中，對植物進(jìn)行詳細(xì)觀察，歸結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在實(shí)驗(yàn)成果展示環(huán)節(jié)，學(xué)生都能夠詳細(xì)介紹自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，其實(shí)驗(yàn)結(jié)論也非常接近：光照時(shí)間長的花卉，其枝葉茂盛，顏色鮮艷，光合作用充分;而光照時(shí)間短的花卉，枝葉開始萎縮，顏色暗淡，其光合作用不充分，枝葉生長出現(xiàn)停滯現(xiàn)象。為激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索思維，教師繼續(xù)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行推演：借助生長素的發(fā)現(xiàn)原理，設(shè)計(jì)一個模擬實(shí)驗(yàn)，證明A株產(chǎn)生的開花激素，可以讓B株條件下的同種植物開花。學(xué)生對這樣的實(shí)驗(yàn)有主動探索意愿，自然會展開主動研究，學(xué)科教學(xué)進(jìn)入良性互動環(huán)節(jié)。教師深入課堂，與學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對話，對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行細(xì)致分析，找到更多設(shè)計(jì)操作起點(diǎn)。

教師推出對比實(shí)驗(yàn)操作方案，給學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)觸動，成功激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探索的主動性。從學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作情況可看出，教師的實(shí)驗(yàn)組織和引導(dǎo)是比較成功的，特別是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和展示，為學(xué)生帶來更多直觀學(xué)習(xí)契機(jī)。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀梳理和展示，對實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)產(chǎn)生更多觸動，在具體分析解讀中升級實(shí)驗(yàn)認(rèn)知。生物實(shí)驗(yàn)與社會生活高度對接，能夠培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，這是學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)踐需要。

生物學(xué)科核心素養(yǎng)包含學(xué)科理念、學(xué)科思維和學(xué)科能力等諸多方面的內(nèi)容。教師通過精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、組織實(shí)驗(yàn)活動、延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，針對學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際進(jìn)行教學(xué)組織，能夠有效提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。

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【作者簡介】戴兵章（1979— ），男，廣東湛江人，大學(xué)本科學(xué)歷，一級教師，現(xiàn)就職于廣西玉林市田家炳中學(xué)，主要研究方向?yàn)楦咧猩锝虒W(xué)、生涯教育。

（責(zé)編 唐玉萍）