優(yōu)化實(shí)驗(yàn)策略，提升核心素養(yǎng)

張曉舒

摘? 要：在初中生物的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)策略，提升核心素養(yǎng)的教學(xué)方法，就是把核心素養(yǎng)培養(yǎng)列入到教學(xué)目標(biāo)中，然后通過(guò)優(yōu)化教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，而如何依照教學(xué)目標(biāo)來(lái)優(yōu)化教學(xué)策略是教師需要關(guān)注的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：初中生物;實(shí)驗(yàn)策略;核心素養(yǎng)

在初中階段，通過(guò)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，是教師的重要任務(wù)。教師需要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，讓核心素養(yǎng)培養(yǎng)融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)中，實(shí)現(xiàn)每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都能培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、優(yōu)化情境創(chuàng)設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生生命意識(shí)

在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)以前，教師需要引導(dǎo)學(xué)生了解開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的價(jià)值和意義，教師需要把情境創(chuàng)設(shè)與學(xué)生的生活緊密相連，讓學(xué)生從生活實(shí)踐的角度出發(fā)理解其中的理論知識(shí)，從而進(jìn)一步了解生命的奧秘。

以做“觀察種子的結(jié)構(gòu)”的實(shí)驗(yàn)為例，在實(shí)驗(yàn)以前，教師為學(xué)生推送多媒體視頻，學(xué)生看到菜市場(chǎng)中出售有大量的豆類(lèi)食物。比如菜豆、豆角、毛豆等是人們非常喜歡的食物，紅豆還常常被制作成紅豆沙，甜品中常常需要用到它;綠豆是常見(jiàn)的消暑食品，人們夏天經(jīng)常會(huì)喝一些綠豆湯;赤豆還有去濕的功能……然而有些地區(qū)，蔬菜種植基地出現(xiàn)了豆莢螟、豆野螟等害蟲(chóng)，它們以豆類(lèi)幼嫩的種粒為食，然后在莢內(nèi)及蛀孔外堆積糞粒，從多媒體視頻中學(xué)生看到，即使有些害蟲(chóng)沒(méi)有啃食完全部的豆粒，然而被啃食的豆粒已經(jīng)無(wú)法再發(fā)芽了。害蟲(chóng)造成豆類(lèi)植物大量減產(chǎn)。此時(shí)學(xué)生思考：種子的組成結(jié)構(gòu)有哪些，重要的組成部分是什么，如何有效保護(hù)種子，種子才能正常發(fā)芽？而教師則結(jié)合學(xué)生的情感，引導(dǎo)學(xué)生探索種子的結(jié)構(gòu)，這是學(xué)生保護(hù)種子的重要學(xué)習(xí)切入點(diǎn)。

在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)以前，教師需要通過(guò)視音頻、PPT、生物科學(xué)史故事讓學(xué)生了解與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的人文背景。教師為學(xué)生呈現(xiàn)的故事，要與學(xué)生的生活緊密相關(guān)，通過(guò)了解這些故事，學(xué)生能夠意識(shí)到，只有了解生命的奧秘，人們才能夠優(yōu)化自己的生活。比如人們可以通過(guò)生物的作用來(lái)凈化水資源、能夠通過(guò)控制生物生長(zhǎng)的環(huán)境來(lái)滅菌、能夠通過(guò)調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)讓植物的生長(zhǎng)滿(mǎn)足人們的需求等。通過(guò)故事，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)關(guān)注生命、尊重生命，在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)生物知識(shí)。生命意識(shí)的教學(xué)，是可以與情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)中讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的價(jià)值和意義這一教學(xué)過(guò)程相融合的。

二、重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究

部分學(xué)生沒(méi)有探究的意識(shí)，他們的學(xué)習(xí)心態(tài)十分被動(dòng)，通常他們會(huì)依照課本上的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而不重視實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。教師需要激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中的好奇心，一項(xiàng)一項(xiàng)探究實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)。學(xué)生只有具備了探究的意識(shí)，積極主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，才有可能在探究的過(guò)程中學(xué)習(xí)到更多生物知識(shí)。

以學(xué)習(xí)“練習(xí)使用顯微鏡”為例，大部分教師在本節(jié)教學(xué)中會(huì)選擇先講解顯微鏡的結(jié)構(gòu)，在講解結(jié)構(gòu)的過(guò)程中結(jié)合顯微鏡的各部分結(jié)構(gòu)的功能講述顯微鏡的使用，最后讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。這樣的教學(xué)模式存在問(wèn)題：1.學(xué)生在課堂中因好奇心而背著老師先動(dòng)手胡亂操作，因此未能準(zhǔn)確掌握知識(shí);2.大部分學(xué)生是被動(dòng)接受知識(shí)。我們可以改變教學(xué)策略，教師在講解結(jié)構(gòu)名詞的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生體驗(yàn)顯微鏡各結(jié)構(gòu)的功能，如：大小光圈、低倍物鏡和高倍物鏡的特點(diǎn)、粗準(zhǔn)焦螺旋和細(xì)準(zhǔn)焦螺旋的不同等。最后讓學(xué)生結(jié)合書(shū)本提示討論顯微鏡使用的步驟及注意事項(xiàng)。在這些知識(shí)鋪墊的基礎(chǔ)上，學(xué)生不難總結(jié)得出在顯微鏡下觀察的物體需薄而透明的特點(diǎn)。如此既能滿(mǎn)足學(xué)生的好奇心，又能有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

中學(xué)生本身有著熱愛(ài)探索、喜歡研究的天性，只是出于種種因素，他們的天性被掩蓋了。教師在教學(xué)中，需要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的天性，并且結(jié)合自己的天性去探索學(xué)習(xí)。而教師幫助學(xué)生釋放天性的過(guò)程，就是引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己的體驗(yàn)、尊重自己的體驗(yàn)，然后為了驗(yàn)證自己的體驗(yàn)去學(xué)習(xí)的過(guò)程。教師引導(dǎo)學(xué)生積極探索的過(guò)程，是與教師拓展學(xué)生探究學(xué)習(xí)的廣度與深入學(xué)習(xí)的深度相一致的。

三、結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生理性思維

理性思維是一種應(yīng)用充分的思維依據(jù)，對(duì)事物或問(wèn)題進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的一種思維。在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)的方法完成實(shí)驗(yàn)，在這一過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。

以學(xué)習(xí)“光對(duì)鼠婦生活的影響”為例，教師引導(dǎo)學(xué)生以這樣的流程完成實(shí)驗(yàn)探究：（1）提出問(wèn)題：光會(huì)影響鼠婦的生活嗎？在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生要具備控制變量的思維，即在看到一種生物現(xiàn)象以后，學(xué)生需要思考現(xiàn)在需要探索的變量是什么。（2）做出假設(shè)：光會(huì)影響鼠婦的生活。學(xué)生需要結(jié)合自己的生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及以往學(xué)習(xí)的生物知識(shí)提出一個(gè)假設(shè)，構(gòu)建生物現(xiàn)象產(chǎn)生的模型。（3） 制定計(jì)劃：檢驗(yàn)假設(shè)是否正確，需通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。學(xué)生需要通過(guò)設(shè)計(jì)有效的控制外部環(huán)境，然后觀察鼠婦的活動(dòng)情況和假設(shè)對(duì)變量光對(duì)鼠婦生活的影響。（4）實(shí)施計(jì)劃，在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)以前，學(xué)生需制訂科學(xué)的實(shí)驗(yàn)流程，一方面，讓實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌膶?shí)施，避免實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)意外，或者出現(xiàn)安全問(wèn)題;一方面，讓生物實(shí)驗(yàn)條理化，避免出現(xiàn)的漏洞。在這一次的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃如下：①實(shí)驗(yàn)原理：將鼠婦分布在溫度，濕度等條件都相同的環(huán)境中，讓鼠婦生活在一邊有光一邊處在黑暗中，通過(guò)對(duì)照，看光是如何影響鼠婦的生活。②材料用具：為確保實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，避免實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)特殊性，每次實(shí)驗(yàn)選擇10只鼠婦，預(yù)備濕土，解剖盤(pán)，玻璃板，黑色的蓋子作為實(shí)驗(yàn)材料。③實(shí)驗(yàn)步驟：在解剖盤(pán)內(nèi)放上一層濕土，蓋上玻璃板，以中線為界，一側(cè)蓋上黑色的蓋子;將鼠婦放入以上裝置，兩側(cè)的中央放同樣數(shù)量的鼠婦靜置兩分鐘;每分鐘統(tǒng)計(jì)一次明亮處和陰暗處的鼠婦數(shù)目，統(tǒng)計(jì)10次數(shù)據(jù)。④數(shù)據(jù)記錄：應(yīng)用EXCEL完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用OFFICE自動(dòng)繪圖表的功能完成圖表繪制。學(xué)生得到的數(shù)據(jù)記錄如表1。⑤分析結(jié)論：結(jié)合觀察的過(guò)程，針對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)環(huán)境、鼠婦的活動(dòng)情況等得到結(jié)論。在這次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)鼠婦難以持續(xù)待在有光的環(huán)境下，它們會(huì)選擇黑暗的環(huán)境生活，結(jié)合表1數(shù)據(jù)可知，光會(huì)影響鼠婦的生活。學(xué)生剛開(kāi)始學(xué)習(xí)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)控制單一變量完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在這一環(huán)節(jié)，教師可引導(dǎo)學(xué)生先去借鑒他人實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的模板，然后在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中探索實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理，然后結(jié)合需求優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（5）表達(dá)交流，學(xué)生可以把自己實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)與分析的結(jié)果與他人交流，然后在與他人實(shí)驗(yàn)對(duì)比的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)及不足，學(xué)生需要針對(duì)自己的不足完善實(shí)驗(yàn)。

初中學(xué)生已經(jīng)具備了一定的理性思維，然而教育心理學(xué)提出，初中學(xué)生的理性思維主要還是以在探討具象化的事物為主，然后對(duì)具象化事物產(chǎn)生規(guī)律進(jìn)行綜合、比較、概括、類(lèi)比上。教師一方面要通過(guò)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生的這種理性思維方式，另一方面，教師需要能夠引導(dǎo)學(xué)生遷移學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生能夠從遷移他們的實(shí)驗(yàn)方案這一角度借鑒他人的思維方式來(lái)提升思維水平。通過(guò)長(zhǎng)期開(kāi)展這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生將慢慢地摸索到他人是應(yīng)用什么樣的思維方式來(lái)進(jìn)行構(gòu)思，完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，自己能否應(yīng)用這樣的思維模式來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生的理性思維培養(yǎng)教學(xué)是可以與教師引導(dǎo)學(xué)生完成自主探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)自主性、讓學(xué)生開(kāi)展個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合于一體的。

四、開(kāi)展多元評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)意識(shí)

教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)不應(yīng)是單一的、簡(jiǎn)單地以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否符合規(guī)律來(lái)衡量學(xué)生實(shí)驗(yàn)的成功與否。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)應(yīng)是多元的，以倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，培養(yǎng)科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度及社會(huì)意識(shí)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。

部分學(xué)生在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)為了應(yīng)付教師而編造數(shù)據(jù)，或者抄襲他人的數(shù)據(jù)。有的會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差而隨意更改數(shù)據(jù)。教師需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)前人的生物科學(xué)史，讓學(xué)生得到感悟，令學(xué)生意識(shí)到他們?cè)趯?shí)驗(yàn)的過(guò)程中需要認(rèn)真的觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)影響實(shí)驗(yàn)的各種因素，然后優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。教師在教學(xué)的過(guò)程中曾經(jīng)讓學(xué)生了解亞歷山大·弗萊明在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)掉落了霉菌的培養(yǎng)皿中，霉菌周?chē)⑸锛?xì)菌難以生存在生物現(xiàn)象，于是提出了假設(shè)：是不是霉菌可以抑制細(xì)菌？他結(jié)合自己的假設(shè)進(jìn)行了研究，終于他研究出了抗生素，被人們稱(chēng)為抗生素之父。教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)大量科學(xué)史的案例，學(xué)生非常重視控制實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。學(xué)生以小組為單位完成實(shí)驗(yàn)以后，與其他的小組對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，學(xué)生需要分析他人的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作流程，思考自己的實(shí)驗(yàn)是否存在不足？是否有需要改進(jìn)的地方？需要反思自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，思考自己是否需要提出新的變量？引導(dǎo)學(xué)生需要學(xué)會(huì)對(duì)自己的研究成果負(fù)責(zé)、給出高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)分析，以此嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)研究態(tài)度，繼而落實(shí)社會(huì)責(zé)任。學(xué)生不能因?yàn)橛X(jué)得自己的實(shí)驗(yàn)不重要而不控制實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，學(xué)生需要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讓自己形成科學(xué)的研究態(tài)度，這種學(xué)習(xí)態(tài)度形成后，遇到問(wèn)題時(shí)，學(xué)生便能養(yǎng)成為自己的行為負(fù)責(zé)，繼而為社會(huì)負(fù)責(zé)的態(tài)度。教師的社會(huì)責(zé)任教學(xué)，是能與學(xué)生實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)相融合的。

為了滿(mǎn)足教育部門(mén)提出的培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)這一要求，教師需要優(yōu)化初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的生命意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的探索能力、養(yǎng)成學(xué)生的理性思維、提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。

參考文獻(xiàn)：

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