高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

【摘要】在高中生物教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)既能讓學(xué)生快速地掌握生物知識(shí)，又能讓學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力得到鍛煉，從而使生物課堂更加靈活，逐步提升學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。新課程改革后，學(xué)校教育注重對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。高中生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)除了可以在理論課中實(shí)現(xiàn)，還可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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

作者簡(jiǎn)介：宋麗萍（1989—），女，遼寧省大連市第二十三中學(xué)。

近幾年，教學(xué)改革不斷深化，并產(chǎn)生了新的教學(xué)理念指導(dǎo)教學(xué)，很多新的理念已經(jīng)落實(shí)到教學(xué)實(shí)際中。教師通過(guò)更新教學(xué)模式，貫徹教學(xué)指導(dǎo)理念，構(gòu)建了更加人本化的高中生物課堂，使高中生物課堂逐漸從以理論為主導(dǎo)的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?shí)驗(yàn)為重點(diǎn)的課堂，不僅激發(fā)了課堂的活性，同時(shí)有效地提高了學(xué)生的核心素養(yǎng)。為適應(yīng)新的課程標(biāo)準(zhǔn)，2019年，教育部開(kāi)始啟用新修訂的高中生物教材，新教材中關(guān)于實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容增多，這在一定程度上反映了當(dāng)前的教育理念下高中生物教學(xué)更加重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。因此，本文將探討在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)高中生的生物核心素養(yǎng)。

一、生物學(xué)科核心素養(yǎng)

生物核心素養(yǎng)是指學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中應(yīng)具備的、能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。生物核心素養(yǎng)包括四個(gè)要素：生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任。生命觀念是指通過(guò)生物教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然界的正確態(tài)度，以及讓學(xué)生理解個(gè)人生命意義。理性思維是指學(xué)生在學(xué)習(xí)生物后，能夠形成一些核心能力，包括歸納與總結(jié)能力、演繹與推理能力、批判性思維能力、創(chuàng)新能力等[1]?？茖W(xué)探究是指學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的方法去觀察、提問(wèn)、想象，設(shè)計(jì)和實(shí)施各種實(shí)驗(yàn)方案，并能夠準(zhǔn)確定義和得出結(jié)論的完整能力[2]。社會(huì)責(zé)任是指通過(guò)學(xué)習(xí)生物，學(xué)生能夠具備解決生活實(shí)際問(wèn)題的能力，并形成正確的價(jià)值觀。生物核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中逐漸積累起來(lái)的，它是解決生活中實(shí)際問(wèn)題的能力、品格和價(jià)值觀的體現(xiàn)[3]，其四個(gè)方面相互聯(lián)系，密不可分。生物是一門(mén)綜合性學(xué)科，在生活中的應(yīng)用非常廣泛，在解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)建設(shè)、環(huán)境保護(hù)及全民健康等國(guó)民生活問(wèn)題上發(fā)揮著重要作用。

二、落實(shí)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

除了理論教學(xué)，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)也非常重要，它可以大大提高學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。我國(guó)在新課改以后也提高了對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的重視程度，生物實(shí)驗(yàn)成為高中生物課程重要的組成部分[4]。新編教材中的實(shí)驗(yàn)有很多改進(jìn)之處，更能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)[5]。

傳統(tǒng)高中生物教學(xué)往往以理論滲透為主，并不注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，理論固然是基礎(chǔ)，但是單一的理論教學(xué)不僅讓課堂失去了活力，同時(shí)也讓學(xué)生逐漸失去學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生的核心素養(yǎng)得不到提高。生物的教學(xué)內(nèi)容都來(lái)自生活和自然，包含各種生命的形成過(guò)程，奇妙有趣，但是也晦澀難懂。如果采用理論教學(xué)，學(xué)生難以理解，但是教師如果在課堂中引入相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，并且引導(dǎo)學(xué)生自主探索，不僅能夠鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，拓展學(xué)生的生物思維，激發(fā)學(xué)生探索世界和生命的興趣，同時(shí)能讓學(xué)生從更加簡(jiǎn)單的角度了解和認(rèn)識(shí)生物世界。除此之外，高中生物多為微觀的生物知識(shí)，無(wú)論是知識(shí)內(nèi)容還是教學(xué)的過(guò)程都較為抽象，教師充分結(jié)合高中生物的教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠讓學(xué)生在實(shí)際操作的過(guò)程中加深對(duì)生物知識(shí)的理解，進(jìn)一步提高生物學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。實(shí)驗(yàn)是一個(gè)探索、分析、求證、重塑的過(guò)程，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于營(yíng)造愉悅的課堂氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和科學(xué)探索精神。

三、 在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略

（一）運(yùn)用多種教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要是教師為學(xué)生講解教材中的內(nèi)容，隨后，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教師的講解進(jìn)行模仿練習(xí)，在這一過(guò)程中，學(xué)生更多是被動(dòng)地參與課堂教學(xué)，很難理解和掌握知識(shí)。從近幾年的高考題可以看出，考試不僅要檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)掌握情況，同時(shí)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的要求也逐漸提高。因此，高中生物教師要采用更加多元的教學(xué)方法來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在趣味性的實(shí)驗(yàn)探索中自然而然地掌握知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)[6]。

例如，人教版（2019）必修一《分子與細(xì)胞》教材保留了原教材中的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)“使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”，這一實(shí)驗(yàn)可以讓高一學(xué)生對(duì)生物體有一個(gè)很好的認(rèn)識(shí)。教師可以嘗試改變過(guò)去為學(xué)生展示預(yù)設(shè)細(xì)胞的教學(xué)模式，讓學(xué)生結(jié)合之前的學(xué)習(xí)內(nèi)容說(shuō)一說(shuō)自己最想觀察哪些細(xì)胞，并結(jié)合課前預(yù)習(xí)的內(nèi)容說(shuō)一說(shuō)可以怎樣觀察這些細(xì)胞，由學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，自主制訂實(shí)驗(yàn)方案，有效地加深學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的深度，并通過(guò)這樣輕松有趣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的探索熱情。本次實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生明白生物由各種細(xì)胞組成，不同的細(xì)胞具有不同的功能，培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念。

（二）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要拓寬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的提問(wèn)能力。

以人教版必修一教材中的“影響酶活性的條件”這一實(shí)驗(yàn)為例，該實(shí)驗(yàn)是一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟為：提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果。要想培養(yǎng)學(xué)生的提問(wèn)能力，就必須讓學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)。因此，教師可以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，讓學(xué)生在課前通過(guò)小組合作查閱這一板塊知識(shí)內(nèi)容的相關(guān)信息，以及觀看網(wǎng)上相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生在小組中交流討論，思考網(wǎng)上的實(shí)驗(yàn)步驟可以怎樣優(yōu)化，為什么要按這樣的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行，提出假設(shè)的依據(jù)是什么。這樣能讓學(xué)生在批判性的思考探究中，加深對(duì)本版塊知識(shí)內(nèi)容的理解，同時(shí)能創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展模式，提升學(xué)生的自主探究能力。

高中生物教材中包含大量調(diào)查實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系更加緊密[7]。例如，在開(kāi)展人教版選擇性必修三中的實(shí)驗(yàn)“調(diào)查生物工程制品在社會(huì)生活中的應(yīng)用情況”時(shí)，教師就可以遵循跨學(xué)科教學(xué)的理念，將思政教育、勞動(dòng)教育等與生物教學(xué)進(jìn)行深度融合，與附近的制藥廠合作，讓學(xué)生參觀制藥廠，并在專(zhuān)業(yè)人員的指導(dǎo)下體驗(yàn)藥品制作。這樣不僅能夠讓學(xué)生更好地了解制藥的全過(guò)程以及生物工程制品在實(shí)際生活中的應(yīng)用，落實(shí)勞動(dòng)教育中讓學(xué)生掌握基本勞動(dòng)常識(shí)的目標(biāo)，還能夠讓學(xué)生在這一過(guò)程中認(rèn)識(shí)到生物學(xué)科的價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)社會(huì)的意識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的品德教育。

（三）創(chuàng)設(shè)情境，重塑學(xué)生的生命觀念

在高中教學(xué)中，教師要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念，讓學(xué)生在實(shí)踐中認(rèn)識(shí)生命、敬畏生命，逐步讓學(xué)生形成對(duì)生命正確的看法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，了解生命形成和進(jìn)化的過(guò)程，從而形成生命觀念。傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)于嚴(yán)謹(jǐn)，缺乏趣味引導(dǎo)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣并不高，教學(xué)也無(wú)法取得較好的效果。所以，在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師要注重趣味滲透，根據(jù)課程內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境，吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，深入實(shí)踐中。例如，在教學(xué)“細(xì)胞的分裂”一課時(shí)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，教師可以先拿出事先準(zhǔn)備好的相關(guān)圖片讓學(xué)生觀察，隨后，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的問(wèn)題情境，提問(wèn)學(xué)生：“現(xiàn)在在實(shí)驗(yàn)室中有兩種細(xì)胞，一種是植物的根尖分生組織細(xì)胞，一種是植物樹(shù)葉的細(xì)胞，老師不小心將兩種細(xì)胞的標(biāo)簽弄丟了，我們應(yīng)該如何區(qū)分這兩種細(xì)胞呢？”通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，然后讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察。高中階段的學(xué)生對(duì)未知且其感興趣的事物有強(qiáng)烈的探索欲望，創(chuàng)設(shè)情境可以讓學(xué)生產(chǎn)生實(shí)踐的欲望，更好地開(kāi)展實(shí)踐，從而提升學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。

（四）重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知往往過(guò)于片面，認(rèn)為生物實(shí)驗(yàn)就是調(diào)節(jié)課堂氛圍的一種工具而已，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生不夠重視生物實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)態(tài)度并不嚴(yán)謹(jǐn)，不按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，缺少探究生物真理的精神，導(dǎo)致生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳。教學(xué)改革后，實(shí)驗(yàn)成為生物教學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的重要途徑，教師要自覺(jué)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生挑戰(zhàn)問(wèn)題的動(dòng)力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，組織學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，逐步完善學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作體系，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中形成科學(xué)素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)“酶的作用和本質(zhì)”一課時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生逐步進(jìn)行操作，分析，得出結(jié)論，論證酶的作用，了解酶的本質(zhì)。教師可以設(shè)計(jì)“酶在細(xì)胞代謝中的作用”的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察酶在不同條件下的反應(yīng)速度，了解酶的作用和存在意義。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生觀察，并詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果，比較不同情況下酶的反應(yīng)速度，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生更好地掌握知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力以及科學(xué)研究精神。

（五）注重合作探究，加強(qiáng)小組合作

完成實(shí)驗(yàn)僅靠一個(gè)人的力量是不行的，往往需要團(tuán)隊(duì)合作。合作探究不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生的合作意識(shí)，而且對(duì)學(xué)生未來(lái)的成長(zhǎng)很重要。教師要開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生進(jìn)行討論，指導(dǎo)學(xué)生分組完成生物實(shí)驗(yàn)。以人教版必修二《遺傳與進(jìn)化》教材中“性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)”這一實(shí)驗(yàn)為例，這一板塊的實(shí)驗(yàn)涉及分類(lèi)統(tǒng)計(jì)等相關(guān)內(nèi)容，很難由一個(gè)人完成實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。因此，教師可以嘗試開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí)，將班級(jí)學(xué)生每四人分為一個(gè)小組，讓學(xué)生自主分配每個(gè)人在實(shí)驗(yàn)中需要完成的任務(wù)，并完成實(shí)驗(yàn)，分析結(jié)果，得出結(jié)論，總結(jié)出孟德?tīng)柕姆蛛x定律，在這一過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的理性思維、科學(xué)探究能力，讓學(xué)生理解遺傳問(wèn)題的分類(lèi)與配子和性狀的間接組合之間的關(guān)系。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)把抽象的知識(shí)變得更加直觀，有利于學(xué)生合作探究意識(shí)的形成。

（六）聯(lián)系生活實(shí)際

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有限的課堂時(shí)間往往難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，教師要注重課外拓展，指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師可以讓學(xué)生聯(lián)系生活，在生活中尋找與課程內(nèi)容相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，將生活實(shí)際和理論知識(shí)相融合[8]，讓學(xué)生在生活中更好地學(xué)習(xí)生物，更好地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

例如，教師可以讓學(xué)生觀察植物在注入生長(zhǎng)素后，短時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生怎樣的變化，并讓學(xué)生在課后進(jìn)行階段性的觀察和記錄。這種教學(xué)方式既符合教學(xué)改革的要求，也能滿足學(xué)生的成長(zhǎng)需求，是一種實(shí)用有效的教學(xué)方法，在實(shí)際應(yīng)用中，教師要結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)多種生活實(shí)驗(yàn)。

結(jié)語(yǔ)

新課程改革以后，人們對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)的關(guān)注度逐漸提高。因此學(xué)校應(yīng)合理地分配課時(shí)，增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間，同時(shí)重視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與實(shí)驗(yàn)器材的配備。教師要提高自身的教學(xué)能力與實(shí)驗(yàn)技能，將生活中的生物知識(shí)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)聯(lián)系起來(lái)。各方要齊心協(xié)力，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

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