高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

李小平

【內(nèi)容摘要】課程改革的不斷深入要求高中生物教學(xué)進(jìn)行更為有效的調(diào)整與優(yōu)化，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度也不斷提升。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)成了一個具體目標(biāo)。聯(lián)系文獻(xiàn)綜述法與觀察法的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)并不簡單，在多種難點(diǎn)性因素影響下，學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)狀況較差，甚至存在著很多不足。本文將具體分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)狀況，并提出更為有效的生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)策略。

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

得益于系列創(chuàng)新教學(xué)法的應(yīng)用，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新性有了一定程度提升，教學(xué)理念的成熟與發(fā)展也促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)地位的提升。很多教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)嘗試，但實(shí)際狀況并不理想，培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)依然有很大的調(diào)整、提升空間。多種因素的影響下，生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)具有很大難度，大部分教師在這一進(jìn)程中也十分被動。鑒于此，探尋出實(shí)驗(yàn)教學(xué)中生物科學(xué)素養(yǎng)更好培養(yǎng)的策略顯得十分必要和重要。

一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)概述

生物科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵十分豐富，其具體包含生命觀念、理性思維、科學(xué)探究以及社會責(zé)任[1]。對學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)予以培養(yǎng)是教學(xué)中的基本目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有的特點(diǎn)、優(yōu)勢使其可以成為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)中十分有效的載體。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的意義十分顯著，其不僅可以提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方向性與目的性，同時也可以較好驅(qū)動實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式的創(chuàng)新、內(nèi)容的豐富。更為重要的是，學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)得到有效培養(yǎng)后，其對生物知識能夠形成更為深刻的了解，這對于其后續(xù)的知識學(xué)習(xí)與應(yīng)用也具有很大幫助?？梢钥闯?，無論是從教師“教”，還是從學(xué)生“學(xué)”的角度看，動態(tài)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程都將成為學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)不斷培養(yǎng)和提升的過程?？梢灶A(yù)見的是，未來一段時間里，學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的緊迫感會不斷提升，教師自然要對實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何進(jìn)行針對性的調(diào)整、優(yōu)化等進(jìn)行更多思考。

二、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

1.生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式相對單一

高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式相對單一，這導(dǎo)致具體教學(xué)往往會受到教學(xué)硬件水平的影響，站在學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)角度看，實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式單一也是生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足之處[2]。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)結(jié)合相應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行教學(xué)是一種基本的教學(xué)形式，但在一些實(shí)驗(yàn)室建設(shè)狀況并不良好的高中學(xué)校內(nèi)，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式更是十分固化。雖然實(shí)驗(yàn)教學(xué)極為看重具體操作，但大部分學(xué)生的動手能力無法在實(shí)驗(yàn)中得到有效培養(yǎng)。由于生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式過于單一，很多學(xué)生無法對生物實(shí)驗(yàn)相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行直觀觀察，機(jī)械性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)也導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)成了簡單、機(jī)械性的重復(fù)形式流程。這一不足長時間存在且無法得到有效解決時，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性便會處于較低水平。這也表明，實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式相對單一的情形下，教師很難借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

2.生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中缺乏有效互動

很多高中的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師與學(xué)生之間，學(xué)生與學(xué)生之間的互動明顯不足，缺乏有效互動也成了現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)不足[3]。從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本流程上看，教師結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)講解基本流程與科學(xué)知識，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作是基本的流程。這一進(jìn)程中，學(xué)生雖然可以對生物實(shí)驗(yàn)，以及相關(guān)知識形成一個基本了解，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的互動性明顯不足。學(xué)生與學(xué)生之間的互動性相對較低時，實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍便相對較差。教師與學(xué)生之間的互動性相對較差時，教師很難對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)狀況，學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握與應(yīng)用狀況予以精準(zhǔn)掌握。言語層面的互動、交流相對較少時，一些生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的內(nèi)容很難有效滲透下去。因此，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式固化，相應(yīng)的互動交流較少也導(dǎo)致教師很難在學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)中取得突破。

3.學(xué)生的科學(xué)探究意識培養(yǎng)效果差

在學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)中，科學(xué)探究意識的培養(yǎng)最為關(guān)鍵，一定意義上說，學(xué)生的科學(xué)探究意識培養(yǎng)狀況會直接決定其生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)狀況。應(yīng)試教育理念下，教師、學(xué)生均十分關(guān)注考試成績的提升，教師并未有意識地進(jìn)行科學(xué)探究意識培養(yǎng)，學(xué)生的科學(xué)探究意識培養(yǎng)狀況也相對較差。雖然素質(zhì)教育理念逐漸成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的指導(dǎo)性理念，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多教師并未有意識培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識。這一情形下，即便學(xué)生進(jìn)行了較多的實(shí)驗(yàn)操作，但在實(shí)驗(yàn)操作中并不會進(jìn)行過多的思考。此外，很多教師并未結(jié)合生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生自然也缺乏相應(yīng)的思考、探究“空間”。探究意識處于較低水平，固化的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時，教師也無法借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)予以有效培養(yǎng)。

4.生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源相對固化

高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源相對固化，這與一直以來整體教學(xué)中對教材具有較高的依賴性有直接關(guān)聯(lián)。在學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)中，單純結(jié)合教材中的一些知識、內(nèi)容講解的教學(xué)方式并不可取，當(dāng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中無法滲透一些新的教學(xué)內(nèi)容時，學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)就會有很大的局限性。更為嚴(yán)重的是，由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)互動相對較少，部分學(xué)生已經(jīng)對書本上實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識、內(nèi)容形成了較多了解，一旦無法引入新的教學(xué)資源、內(nèi)容，大部分學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)中的興趣也無法得到有效培養(yǎng)。之所以將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的載體，與實(shí)驗(yàn)教學(xué)這種教學(xué)形式開放性高的特點(diǎn)有直接關(guān)聯(lián)。但教師并未有意識引入，所以在應(yīng)用新的教學(xué)資源時，教師也無法聯(lián)系相應(yīng)知識、內(nèi)容對學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)予以具體培養(yǎng)。

三、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的有效策略

1.借助信息技術(shù)多元生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式

高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了更好培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，教師應(yīng)當(dāng)采用多元實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式。例如，在《使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞》這一實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，教師可以引入電子實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)作為一種有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式。特別是部分高中學(xué)校內(nèi)的生物實(shí)驗(yàn)室條件相對簡陋時，依托信息技術(shù)與多媒體教學(xué)設(shè)備進(jìn)行數(shù)字實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加具有重要意義。在這一實(shí)驗(yàn)中，教師可以結(jié)合細(xì)胞的分裂、再生等講解生命的形成相關(guān)知識，讓學(xué)生在更為直觀的實(shí)驗(yàn)觀察中對細(xì)胞與生命的關(guān)系形成較好認(rèn)識。信息技術(shù)的應(yīng)用，以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式的多元能夠大幅度提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，數(shù)字實(shí)驗(yàn)室中的很多實(shí)驗(yàn)相關(guān)短視頻也能對實(shí)驗(yàn)原理予以更為詳細(xì)的解讀。因此，在互聯(lián)網(wǎng)+教育的背景下，教師可以從不同角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過更為新穎的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，對學(xué)生生命觀念這一生物科學(xué)素養(yǎng)予以較好培養(yǎng)。

2.多維互動中培養(yǎng)學(xué)生的理性思維

高中生物知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用需要理性思維作為一種指導(dǎo)性思維，在固化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生的理性思維并未得到較好培養(yǎng)，相應(yīng)的生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)狀況也相對較差[4]。因此，教師需要創(chuàng)設(shè)多維互動的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將教學(xué)互動的過程作為學(xué)生理性思維，以及生物科學(xué)素養(yǎng)不斷培養(yǎng)的動態(tài)過程。例如，《生物體維持pH值穩(wěn)定的機(jī)制》這一實(shí)驗(yàn)中，教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生借助相應(yīng)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時要引導(dǎo)學(xué)生對細(xì)胞代謝進(jìn)程中酸性與堿性物質(zhì)形成的機(jī)理予以分析、思考，幫助學(xué)生站在一個理性、科學(xué)的角度分析人體pH值變化可能產(chǎn)生的影響。通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對實(shí)驗(yàn)原理，以及深層次生物知識進(jìn)行剖析，能夠?yàn)閷W(xué)生的理性思維形成，科學(xué)的思維方式形成提供很大幫助。聯(lián)系一些理性思維培養(yǎng)相關(guān)的問題與學(xué)生進(jìn)行互動，組織學(xué)生在小組合作基礎(chǔ)上進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后，實(shí)驗(yàn)教學(xué)互動性的提升也可以為學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)提供很大幫助與支持。

3.結(jié)合實(shí)驗(yàn)任務(wù)鼓勵學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究

高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)任務(wù)的創(chuàng)設(shè)，鼓勵學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，并將這一做法作為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)不斷培養(yǎng)和提升的動態(tài)過程。例如，在《細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系》這一實(shí)驗(yàn)中，教師可以創(chuàng)設(shè)“瓊脂塊表面積與體積之比是隨著瓊脂塊的增加而增大還是減小，為什么？”等實(shí)驗(yàn)任務(wù)的創(chuàng)設(shè)，要求學(xué)生在小組合作的基礎(chǔ)上，結(jié)合相應(yīng)實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并在實(shí)驗(yàn)操作中進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄與任務(wù)的解答。在不同小組進(jìn)行對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究時，教師應(yīng)當(dāng)深入到學(xué)生群體中進(jìn)行具體觀察，提供一些實(shí)驗(yàn)操作層面，以及任務(wù)解答層面的指導(dǎo)。創(chuàng)設(shè)難度適中的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，鼓勵學(xué)生探究，結(jié)合反饋結(jié)果進(jìn)行一些針對性的教學(xué)指導(dǎo)與幫助后，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中的積極性也能得到有效培養(yǎng)。常態(tài)化的創(chuàng)設(shè)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)中自主探究的良好習(xí)慣后，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)也會變得更為簡單。

4.基于科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)需要豐富教學(xué)資源

高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)際需要豐富教學(xué)資源，通過一些新教學(xué)資源與內(nèi)容的引入，為學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)提供更為多樣的切入點(diǎn)。例如，在《影響酶活性的條件》這一實(shí)驗(yàn)中，教師可以聯(lián)系實(shí)驗(yàn)中“淀粉遇碘后會形成藍(lán)色化合物”這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引申講解一些酶的活性是什么，酶的活性會隨著哪些外部條件的變化而變化等知識，讓學(xué)生可以對酶這種物質(zhì)，以及酶的活性具體是什么等知識形成較為深刻的了解。與此同時，教師也可以結(jié)合麥芽糖、葡萄糖遇碘后不會發(fā)生變化這一現(xiàn)象，深入解讀不會形成藍(lán)色化合物的原因，結(jié)合與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引入一些解讀性教學(xué)資源。網(wǎng)絡(luò)上的教學(xué)資源被較好引入和應(yīng)用下，教師也可以結(jié)合新的教學(xué)資源與內(nèi)容，從更多角度培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

結(jié)語

高中生物教師在思想意識層面要給予實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)足夠關(guān)注，并積極進(jìn)行相應(yīng)的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)嘗試。值得注意的是，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)本身需要一定時間周期，這要求教師將學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)作為常態(tài)化的教學(xué)工作堅持下去。由于必然會出現(xiàn)一些難點(diǎn)和問題產(chǎn)生制約性影響，教師也要定期進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀況的評價，發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)中的不足，積累更為豐富的經(jīng)驗(yàn)，這也可以確保后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)整、優(yōu)化使其具有更高的科學(xué)性與可行性。

【參考文獻(xiàn)】

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（作者單位：寧夏育才中學(xué)）