核心素養(yǎng)下的高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)模式研究

賀俊杰 于長春

摘要：實(shí)驗(yàn)有利于加深學(xué)生對相關(guān)生物知識(shí)的理解，也是學(xué)生掌握正確探究方法、形成創(chuàng)新思維的有效途徑。在核心素養(yǎng)背景下，生物教師應(yīng)充分結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實(shí)際生活，有效發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法，提高學(xué)生的生物核心素養(yǎng)?；诖耍恼玛U述了高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)的作用，在核心素養(yǎng)理念指引下探討高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng) ?高中生物 ?實(shí)驗(yàn)課程 ?拓展式教學(xué)

一、社會(huì)對高質(zhì)量人才的需求與日俱增

新時(shí)代下，教育面臨著新的挑戰(zhàn)和要求，在培養(yǎng)人才的過程中，教師不僅要講解學(xué)科知識(shí)，還要重視培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。從高中生物學(xué)科的特點(diǎn)來看，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)就是要培養(yǎng)學(xué)生正確的生命觀念，讓學(xué)生形成科學(xué)的思維方式，在學(xué)習(xí)時(shí)學(xué)會(huì)科學(xué)探究，強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，這對學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展有著不可替代的積極作用。

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以引入拓展式教學(xué)模式，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和生物知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科思維，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的情感態(tài)度，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展。因此，教師應(yīng)該探討能將生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)與核心素養(yǎng)相融合的、切實(shí)可行的、有效的方法和策略，充分發(fā)揮生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面綜合培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

二、高中生物拓展式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用

素質(zhì)教學(xué)環(huán)境對高中生物教學(xué)提出了更為嚴(yán)格的要求，如生物學(xué)科的核心內(nèi)容呈現(xiàn)多元化，增加了教學(xué)難度。為了構(gòu)建高效的生物課堂，提高教學(xué)質(zhì)量，有些經(jīng)驗(yàn)豐富的高中生物教師聚焦于實(shí)驗(yàn)，開展有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生真正地參與課堂學(xué)習(xí)，通過動(dòng)手操作探究生物知識(shí)，這不但能夠充分凸顯學(xué)生的主體地位，而且能夠營造自主、和諧、積極向上的教學(xué)氛圍，使學(xué)生在潛移默化中認(rèn)真思考問題，自主學(xué)習(xí)。一些比較內(nèi)向的學(xué)生也會(huì)在其他學(xué)生的帶動(dòng)下，積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)操作，對生物學(xué)科形成新的認(rèn)識(shí)，并意識(shí)到這門學(xué)科與生活的關(guān)系，逐漸增強(qiáng)學(xué)以致用的能力。當(dāng)前，高中生物教材中的一些生物實(shí)驗(yàn)和生物概念都是科學(xué)的積淀，是認(rèn)真選取出來的，這些實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行Оl(fā)展學(xué)生的思維，鞏固學(xué)生的所學(xué)知識(shí)。

在教學(xué)過程中，教師組織學(xué)生進(jìn)行拓展式實(shí)驗(yàn)，將學(xué)生知識(shí)體系當(dāng)中已有的知識(shí)和實(shí)際生活結(jié)合起來，提出一些具有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生在此基礎(chǔ)上展開進(jìn)一步探究，讓學(xué)生帶著興趣解決教師提出來的問題。在解決問題的過程中，學(xué)生也能夠發(fā)現(xiàn)新的問題，一些動(dòng)手能力比較強(qiáng)的學(xué)生能夠通過思考，創(chuàng)造性地解決問題，并展示和交流實(shí)驗(yàn)的成果。這樣一來，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠充分促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生形成較強(qiáng)的科學(xué)探究能力，不斷實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)化和調(diào)整，這是單純的理論講解難以達(dá)到的。

在參與一些拓展性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，學(xué)生可以結(jié)合自己對現(xiàn)實(shí)生活中具體事例的分析和觀察，提出自己的疑問，從而形成持續(xù)觀察和探究的意識(shí)。在提出質(zhì)疑后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)和開展一些比較好的實(shí)驗(yàn)。這樣一來，學(xué)生能夠有效地把實(shí)踐和理論結(jié)合起來，通過實(shí)踐操作促進(jìn)理論知識(shí)的掌握，也能夠從不同的角度思考問題，創(chuàng)造性地解決問題。學(xué)生只有真正地參與拓展性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，才能感受到生物實(shí)驗(yàn)的魅力和價(jià)值，也才能夠開闊視野，逐漸形成科學(xué)探究的精神。由此可見，拓展性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中生物教學(xué)過程中具有重要作用和意義。

首先，教師利用拓展式教學(xué)方式可以有效延伸現(xiàn)有生物知識(shí)，讓學(xué)生從不同的視角分析生命體的知識(shí)，構(gòu)建系統(tǒng)的生物知識(shí)結(jié)構(gòu)。其次，拓展式教學(xué)可以轉(zhuǎn)化抽象的生物知識(shí)，開闊學(xué)生的視野，更好地發(fā)揮生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能。再次，在生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)中，學(xué)生能分析所學(xué)生物知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，做到舉一反三。相比其他的教學(xué)方式，實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)可為生物教學(xué)活動(dòng)的開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，生物教師應(yīng)適當(dāng)延伸課外實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，優(yōu)化配置生物實(shí)驗(yàn)資源，進(jìn)一步建立生物知識(shí)與生活實(shí)踐之間的聯(lián)系，樹立“以學(xué)生為中心”的教學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，增強(qiáng)學(xué)生生物學(xué)科的探究欲望。

三、核心素養(yǎng)下的高中生物實(shí)驗(yàn)拓展式教學(xué)

（一）拓展教學(xué)內(nèi)容

自新課程改革推行以來，高中生物課本增加了許多實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容，很多版本的教材以實(shí)驗(yàn)為主，可見拓展生物教學(xué)內(nèi)容尤為關(guān)鍵。因此，生物教師要密切關(guān)注不同生物板塊的內(nèi)在聯(lián)系，尊重學(xué)生的個(gè)體差異，在課堂教學(xué)中積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)演繹、推理、歸納、總結(jié)生物原理，培養(yǎng)學(xué)生的生物思維。高中生物拓展實(shí)驗(yàn)一般分為生物組織的蛋白質(zhì)、糖類、脂肪檢測，酵母菌種群在培養(yǎng)液里的數(shù)量變化，土壤中微生物的分解作用等均為典型的拓展式生物實(shí)驗(yàn)，高中生物教師可根據(jù)高中拓展實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求，適當(dāng)延伸教學(xué)內(nèi)容。

例如，在做完“糖類、脂肪及蛋白質(zhì)鑒定”實(shí)驗(yàn)后，教師可以提供蘋果、番石榴，參照它們與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)生成的磚紅色沉淀物，引導(dǎo)學(xué)生自主分析番石榴中含有的還原糖數(shù)量是否多于蘋果，或者讓學(xué)生驗(yàn)證黃豆成分中是否有還原糖，以及對比各種油料作物的脂肪含量。

（二）拓展學(xué)科知識(shí)

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用不一樣的實(shí)驗(yàn)方法，涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、形式也會(huì)存在差異，所以在開展拓展式教學(xué)時(shí)，教師要充分依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，適當(dāng)延伸生物知識(shí)，調(diào)整拓展方式，尊重學(xué)生的個(gè)體差異，鼓勵(lì)學(xué)生探究生物知識(shí)。實(shí)踐表明，拓展生物學(xué)科知識(shí)有利于學(xué)生在宏觀上達(dá)成共識(shí)，構(gòu)建清晰的邏輯體系，抓住生物實(shí)驗(yàn)的核心，對生物實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。

例如，在教學(xué)“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)”時(shí)，教師可向?qū)W生介紹孟德爾的實(shí)驗(yàn)精神：“孟德爾在開展多次實(shí)驗(yàn)后，借助數(shù)學(xué)方法處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并預(yù)先大膽假設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)、展開驗(yàn)證，最終發(fā)現(xiàn)自由組合和基因分離的定律?！庇纱丝梢?，教師可以介紹科學(xué)家的案例，讓學(xué)生更加深刻地認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的意義，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的熱情。

（三）拓展思想情感

為了調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的主動(dòng)性，構(gòu)建高效的生物課堂，提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，教師要根據(jù)教學(xué)要求，適當(dāng)融入情感元素，鼓勵(lì)和支持學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

例如，在教學(xué)“蛋白質(zhì)含量內(nèi)容”一課時(shí)，教師可引用“三鹿奶粉”和“大頭兒童”事件，讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的生物知識(shí)解讀社會(huì)事件，增強(qiáng)學(xué)生的情感體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。教師還要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，有效調(diào)整情感拓展方法，聯(lián)系現(xiàn)階段高中生物的教學(xué)問題，對后期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情感引導(dǎo)方向進(jìn)行新的調(diào)整，促進(jìn)學(xué)生在課堂中得到更多的收獲，擴(kuò)大個(gè)人情感范圍。

（四）拓展生活問題

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)?shù)赝卣挂恍┥钪谐Ｒ姷膯栴}，加深生物知識(shí)與生活實(shí)際的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生探究生物實(shí)驗(yàn)的興趣。為了有效培養(yǎng)學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟和過程，并獨(dú)立完成。這樣可以發(fā)揮學(xué)生的主體作用，極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，如大部分學(xué)生都提出了很有創(chuàng)意的實(shí)驗(yàn)方案，而在這個(gè)過程中，教師要觀察學(xué)生的表現(xiàn)，并及時(shí)給予指引。

例如，教材中有關(guān)于驗(yàn)證呼吸過程中氣體變化的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，有的學(xué)生對實(shí)驗(yàn)做了如下改變：首先，選擇兩個(gè)相同的罐頭瓶，往其中倒入等量的石灰水;其次，分別選擇新鮮的菠菜和燙過的菠菜，用紗布包好，懸掛在瓶口;再次，將瓶蓋擰緊，把兩個(gè)瓶子放在黑暗的地方。經(jīng)過一段時(shí)間之后，取出兩個(gè)瓶子并觀察其中的石灰水變化情況，以此判斷瓶子中的二氧化碳量是否增加，以及增加了多少。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)非常巧妙，而且非常環(huán)保，安全性也比較高。教師可以引導(dǎo)學(xué)生以此為切入點(diǎn)，利用生活中常見的其他素材設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)資源的再次利用，把生物知識(shí)與實(shí)際生活有效地聯(lián)系起來。

（五）拓展科學(xué)思維

由于課堂教學(xué)時(shí)間的限制，教材中設(shè)計(jì)的很多實(shí)驗(yàn)不是特別詳細(xì)，無法滿足學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中的實(shí)際需求。但是，教師可以教材中的實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，認(rèn)真地挖掘，有效地拓展，讓學(xué)生能夠更全面地認(rèn)識(shí)問題，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上深入探究，這樣能夠取得比較好的實(shí)驗(yàn)效果。

例如，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，很多學(xué)生另辟蹊徑，提出了改變實(shí)驗(yàn)中的某個(gè)變量，看看是否會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此時(shí)，教師不要隨意打斷學(xué)生，而要引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，通過動(dòng)手操作的方式驗(yàn)證自己的結(jié)論。這樣就能夠進(jìn)一步延伸實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，認(rèn)識(shí)每個(gè)變量的意義。

（六）拓展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

任何學(xué)科都需要學(xué)生不斷深入思考、學(xué)習(xí)和探究。因此，高中生物教師要有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，多給學(xué)生提供一些參與實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。如教師可以充分發(fā)揮小組合作學(xué)習(xí)模式的優(yōu)勢，讓學(xué)生一起討論和交流，提出自己的想法，制訂具有特色的實(shí)驗(yàn)探究方案，一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并在實(shí)驗(yàn)過程中觀察實(shí)驗(yàn)的變化、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和自己收集到的相關(guān)資料，最終形成比較科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論?？傊?，教師利用小組合作學(xué)習(xí)模式，能夠促進(jìn)學(xué)生之間的交流和討論，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

四、結(jié)語

為了有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，教師可以發(fā)揮拓展性生物實(shí)驗(yàn)的作用，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中積極、主動(dòng)地思考，提出自己的猜想，并鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作進(jìn)行驗(yàn)證，在驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)新的問題，然后提出質(zhì)疑，最后帶領(lǐng)學(xué)生科學(xué)、合理、認(rèn)真地分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過這種方式，教師能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)思維，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展。由上可知，教師采取相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，對打造生動(dòng)靈活的生物課堂有一定的積極意義，可以增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、合作探究、總結(jié)表達(dá)等能力。

總之，生物學(xué)科包括很多基礎(chǔ)的概念和原理，而在新課程改革過程中，生物教材又增加了一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這對揭示生物學(xué)的意義具有至關(guān)重要的作用。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神，教師要根據(jù)教學(xué)需求，積極創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中不斷提高生物學(xué)科素養(yǎng)。

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（作者單位：吉林師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院）