基于核心素養(yǎng)下生物實驗思維的培養(yǎng)策略分析

楊冬爽

摘 要：生物學(xué)是一門實驗性非常強的學(xué)科，科學(xué)實驗的核心就是科學(xué)的思維，科學(xué)思維是生命觀念的探索途徑，是生物學(xué)科素養(yǎng)的重要內(nèi)容。由于生物學(xué)科研究對象的特殊性，運用的科學(xué)思維也更加的復(fù)雜和靈活。因此實驗思維的培養(yǎng)利于學(xué)生更好地去探索生命的本質(zhì)、領(lǐng)悟生命的真諦。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);生物實驗;科學(xué)思維;探究能力

一、 生物學(xué)科素養(yǎng)的理解

生物學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責任。生命觀念是指認識和研究生命現(xiàn)象的一種理念和方法。包括結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系、進化和適應(yīng)關(guān)系和穩(wěn)態(tài)和平衡關(guān)系等。理性思維是指尊重事實、理性思考，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會用邏輯推理的方式解決問題?？茖W(xué)探究是指善于觀察生活中的現(xiàn)象并提出問題，采用合適的方案探究問題的能力。社會責任是指靈活運用所學(xué)的生物學(xué)知識參與個人或社會事物談?wù)?。能夠揭示生活中的偽科學(xué)，傳播健康的生活理念、宣揚環(huán)境保護、關(guān)愛生命的理念。培養(yǎng)學(xué)生具有一定的生物學(xué)核心素養(yǎng)是生物課程的價值觀追求，也是生物教學(xué)目標之一。目標的達成需要具有連續(xù)性和遞進性，因此教師在制訂每一章、每一節(jié)課甚至每個教學(xué)活動時，都要全面考慮到素養(yǎng)目標時候能夠有效落實。科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，提升學(xué)生核心素養(yǎng)和創(chuàng)造能力至關(guān)重要。

二、 生物實驗思維的重要性

“實驗教學(xué)”是指教師組織學(xué)生在實驗室或校園內(nèi)外開展的教學(xué)活動，實驗教學(xué)是生物學(xué)課程的特點，也是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一。生物學(xué)中的概念、原理和規(guī)律大多是由實驗推導(dǎo)和論證出來的，從全國卷近幾年的高考試題來看，實驗題一直占有較大的比重，而且是考生較難拿分的難點。如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實驗思維去完成考題，去發(fā)現(xiàn)并解決生活生產(chǎn)中的問題，去探索并揭示自然中的奧秘對于學(xué)生尤為重要，這也是促成學(xué)生達成生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。

生物是一門實驗性非常強的學(xué)科，生命科學(xué)的發(fā)展歸功于科學(xué)家千萬次實驗的探索和不斷的突破，而目前所學(xué)的生物學(xué)概念、理論是都是眾多科學(xué)家實驗結(jié)晶。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維和探究能力甚至比單純的學(xué)習(xí)知識更重要。生物實驗從實驗?zāi)康?、實驗步驟、結(jié)果分析、實驗結(jié)論的總結(jié)，都依賴于科學(xué)的思維方法，思維方法指導(dǎo)著問題的思考和解決。只有具備科學(xué)的思維方法才有利于生物現(xiàn)象和生命規(guī)律的揭示，才能發(fā)現(xiàn)生命的本質(zhì)與內(nèi)在聯(lián)系，才能具備生物學(xué)科的核心素養(yǎng)。如何在日常一點一滴的教學(xué)中逐漸滲透和培養(yǎng)學(xué)生的實驗思維呢？

三、 生物實驗教學(xué)中的問題

在生物實驗教學(xué)過程中，教學(xué)目標不再是學(xué)生理解和掌握實驗的原理、步驟和記憶實驗結(jié)論。生物核心素養(yǎng)下，教學(xué)目標更傾向于掌握生物實驗的理性思維，提高探究意識、探究精神和探究能力。對于當代學(xué)生要全面發(fā)展，科學(xué)思維方法比實驗本身的結(jié)果更為重要。思維的方法是靈活的、是有創(chuàng)造性的、是可遷移的。它將化身為學(xué)生學(xué)習(xí)其他領(lǐng)域的技能、手段和工具。目前的中學(xué)生生物實驗的教學(xué)中存在一些問題。

目前生物實驗教學(xué)中，部分教師依然側(cè)重實驗的理論講解，突出實驗細節(jié)中的考點，忽略對學(xué)生實驗思維和探究能力的培養(yǎng)。實驗過程中，教師給予學(xué)生過多過細的指導(dǎo)，從實驗設(shè)計到實驗步驟逐步地詳細地講解促使學(xué)生可以最快得出實驗結(jié)果。這導(dǎo)致學(xué)生缺少遇到問題和主動解決問題的情景，缺少探索和自由發(fā)展的環(huán)境。這樣的情境中，自然解決實際問題的思維方法就無法得到鍛煉，這不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，更加不利于當今的高考模式。在實驗教學(xué)中，教師常常將實驗部分與理論知識分離開來，逐一攻克，使得學(xué)生更好地明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容方便記憶，使得學(xué)生無法將實驗和理論很好地統(tǒng)一起來形成有機的整體，不能將其形成一種動態(tài)的知識體系。綜合以上問題，每一位生物教師都應(yīng)該轉(zhuǎn)變和更新教學(xué)思路，重視高中教材中的實驗部分，重視學(xué)生科學(xué)的實驗思維的培養(yǎng)，有效地提高學(xué)生實驗思維能力和學(xué)習(xí)探究意識。

四、 學(xué)生實驗思維的培養(yǎng)策略

（一）重視課本中經(jīng)典實驗的教學(xué)

生物教材中有很多經(jīng)典的科學(xué)實驗和實驗科學(xué)史，如觀察植物細胞的吸水和失水、觀察葉綠體形態(tài)和分布、探究酵母菌細胞呼吸的方式等。面對這些內(nèi)容教學(xué)時，教師不要只是被動講解，而是要更加積極地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性、設(shè)計問題、激發(fā)學(xué)生的興趣，通過一系列的問題串，引發(fā)學(xué)生主動深入的思考，逐層抽絲剝繭最終得出屬于自己的實驗結(jié)論。例如：探究溫度對酶活性影響實驗，教師提問實驗中的自變量是什么？因變量是什么？實驗中自變量該如何設(shè)置？因變量該如何檢測？實驗結(jié)果是什么？如何控制其他因素對實驗結(jié)果的影響？實驗結(jié)論是什么？對于以后實驗的操作和實施有何啟示？在一系列的追問中完成了本節(jié)課的內(nèi)容。植物向光性的探究歷程，先讓學(xué)生閱讀達爾文的實驗過程，然后思考教師設(shè)置的問題。為什么要分別遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段呢？胚芽鞘彎曲生長的是哪一部分？感受單側(cè)光刺激的又是哪一部分？這一“影響”可以向下傳遞，猜猜“影響”應(yīng)該是什么？這種“影響”可以導(dǎo)致背光面比向光面生長快與它在胚芽鞘的分布有什么關(guān)系？在實驗的講解中，不僅要引導(dǎo)學(xué)生提出問題，而且還要引導(dǎo)學(xué)生通過探究合作嘗試去解決問題，在不斷的提出和解決問題的過程中，逐步接近實驗結(jié)果，最終得出實驗結(jié)論。教師引領(lǐng)學(xué)生分析實驗的設(shè)計理念和巧妙之處，注重引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)各類實驗的探究方法和過程。

（二）借助試題提高實驗思維的能力

在平時的教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對題目進行深刻地詳細地分析，排除干擾信息，提煉出實驗?zāi)康模柚鷮嶒炈季S確定實驗方法和步驟，提高實驗?zāi)芰?。教學(xué)中，教師可以根據(jù)需要，按照實驗的分類，制訂出各類實驗的專項練習(xí)。提高學(xué)生對實驗?zāi)康牡奶崛∧芰Α⑻岣邔嶒灥脑O(shè)計能力、提高歸納和表述能力、提高比較和推理能力。實驗思維能力的提升離不開教師的引導(dǎo)，更離不開習(xí)題的訓(xùn)練。雖然高考已經(jīng)適當降低生物實驗題的難度，但是實驗仍然是高考的重點，同樣也是學(xué)生的難點。實驗題的突破依賴于實驗思維的培養(yǎng)，核心素養(yǎng)的提升，依賴于日常的慢慢積累和能力的逐步提高。實驗思維的培養(yǎng)是一個緩慢的逐漸的過程，滲透于每一節(jié)新課和習(xí)題課中。教師只有注重新課和習(xí)題課的配合才能逐漸地提高學(xué)生的實驗思維。