高中生物學實驗教學與勞動教育融合的策略研究

張志坤

摘要 對不同類型的高中生物學實驗與勞動教育融合的實踐進行分析，總結(jié)歸納出相應的教學策略，從而為教育工作者將生物學實驗教學與勞動教育相結(jié)合提供參考，進一步促進學生在體驗中理解知識，在實踐中應用知識，在探究中創(chuàng)造知識。

關鍵詞? 實驗教學勞動教育高中生物學策略研究

中圖分類號 G633.91???????????? 文獻標志碼 B

文件編號：1003-7586（2023）03-0086-03

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》提出了新時代高中生物學教學應聚焦在發(fā)展學生的生物學學科核心素養(yǎng)，即生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。此外，2020年，中共中央、國務院印發(fā)《關于全面加強新時代中小學勞動教育的意見》，要求普通高中要注重生產(chǎn)勞動，使學生熟練掌握一定的勞動技能，理解勞動創(chuàng)造價值，具有勞動自立意識。兩者均把培養(yǎng)學生正確的價值觀、良好的品格和解決實際問題的能力放在了非常重要的位置。下文圍繞高中生物學實驗教學與勞動教育融合的策略進行探討，希望能為提高生物學實驗教學質(zhì)量，推進勞動教育提供幫助。

1 高中生物學實驗教學與勞動教育融合的可行性分析

首先，廣東省自2020年開始使用人教版生物學新教材，教材中共有17個實驗，涵蓋了觀察或鑒定、驗證、引導式探究、自主式探究、模擬或制作、調(diào)查等6種類型。與舊教材相比，新教材實驗部分有明顯的修改，最顯著的是由原有的“實驗”字眼更換為“實踐”，編者的出發(fā)點就是希望教師要引導學生“動”起來。其次，在占比最多的“探究實踐”類實驗中，教材的結(jié)構(gòu)編排主要包括實驗背景、提出問題、作出假設、提供材料和用具、設計實驗、進行實驗、得出結(jié)論以及交流討論和反思，其中篇幅最大的就是“進行實驗”部分，這就有力地支持了教師帶領學生通過勞動形式開展實驗。再次，教師對比了四個版本的高中生物學教材的實驗過程設置，見表1。從實驗過程的“未知”內(nèi)容設置數(shù)量比較看出，人教版高中生物學教材更重視學生主動獲得知識，指引教師帶領學生通過勞動實踐去解決問題、得出結(jié)論，這為融合勞動教育提供了很好的機會。教育學家蘇霍姆林斯基曾提出，“勞動教育不能獨立于其他教育存在，必須與其他教育相結(jié)合”。由此看來，高中生物學實驗教學與勞動教育融合是可行的，并且能達到“1+1>2”的效果。

2 以生活體驗式勞動開展鑒定和觀察實驗

人教版高中生物學教材的實驗內(nèi)容以“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”作為開篇，新教材繼續(xù)沿用建議的材料，采用梨勻漿、花生和雞蛋清分別檢測糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。由于課時的限制，教師往往會播放視頻或演示實驗，學生只能達到理性認識生物學知識的效果。實際上，如果讓學生動手體驗，不僅能使學生從感性認識提升到理性認識，而且能提高學生對生物學的學習興趣。教師可以利用學生身邊的食材作為檢測對象，如用無糖可樂檢測糖類、用脫脂牛奶來檢測脂肪、用奶茶來檢測蛋白質(zhì)的含量等。學生用更熟悉的材料進行操作，一方面可以提高實驗操作的積極性，另一方面還可以通過勞動實踐直觀地了解身邊食品的衛(wèi)生和健康情況。對于觀察類的實驗，教師同樣也可以使用體驗式勞動的方式開展教學，例如，在“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”實驗中，原有的實驗是提供蘚類葉片進行觀察，教師可以增加學生的自主性，允許學生自己選擇材料觀察，但要求必須在選擇的材料中找到葉綠體和線粒體。學生的求真愿望瞬間被激發(fā)，在觀察葉綠體實驗的材料選擇中，有選擇黃色葉片的、有選擇黑色葉片的，更有選擇紅色花瓣的，經(jīng)過親自勞動所得的材料，學生倍加珍惜和愛護。學生只要按照書本的原理和實驗步驟同樣也能獲得實驗結(jié)果，甚至還能獲得意想不到的啟發(fā)。在實驗結(jié)束之后，教師鼓勵學生將勞動實驗成果在課堂上展示和分享，使學生通過師生和生生之間的交流和評價獲得成功感，促使學生更愿意主動地參與實驗。

3 以農(nóng)耕勞動開展驗證性實驗

千百年來積累的農(nóng)耕文化中蘊含著豐富的生物學知識，教師組織學生通過參與農(nóng)耕勞動的方式開展驗證性實驗，不僅能使學生深刻領悟生物學知識，而且能提高學生的農(nóng)耕勞動技能和對優(yōu)秀中華農(nóng)耕文化的認同。教師借助生物園組織學生種植南方地區(qū)容易存活和管理的玉米、豆角、黃瓜等植物，學生在種植的不同階段開展相關的驗證性實驗。在種植的發(fā)芽期，學生利用種子浸種這個階段，驗證“探究植物細胞的吸水”實驗，通過比較種子浸泡和不浸泡時發(fā)芽的速度，教師引導學生用生物學原理解釋現(xiàn)象。在幼苗期，學生可驗證播種的間距對幼苗生長速度的影響，從而回歸呼吸作用的原理和應用。在生長旺盛期，學生可通過控制燈光和制備不同濃度的 NaHCO3溶液來驗證“環(huán)境因素（光照強度和 CO2濃度）對光合作用強度的影響”。此外，學生還可在花蕾期通過套袋的勞作驗證豌豆是自花傳粉；在開花期和結(jié)果期通過觀察和統(tǒng)計玉米花的顏色、果實的顏色、大小、形狀等相對性狀的數(shù)量情況來驗證孟德爾遺傳規(guī)律；在落葉落果期驗證“土壤微生物的分解作用”。經(jīng)過對農(nóng)作物整個生命周期的耕作和觀察，學生能更好地將生物學知識解釋和運用在學習和生活中。

教師可調(diào)整教學與實驗順序引導學生開展探究性實驗，使學生在勞動中獲取新知。按照教材的編排，“探索植物生長調(diào)節(jié)劑的應用”實驗之前先是講授植物生長素的生理作用，教師可以調(diào)整順序，先組織學生學習教材內(nèi)容，提供洋蔥、柳條、富貴竹作為實驗材料，讓學生根據(jù)自己的理解操作生長調(diào)節(jié)劑應用的實驗。學生在農(nóng)耕過程中更深刻地理解了源于勞動實踐的生物學知識，堅定尊重勞動、珍惜勞動、科學勞動的信念，養(yǎng)成運用所學知識解釋生產(chǎn)生活現(xiàn)象的習慣。

4 以創(chuàng)造性勞動開展探究性實驗

4.1創(chuàng)造性制作實驗材料

探究性實驗占人教版高中生物學教材實驗總數(shù)的19.6%，實驗內(nèi)容包含了分子、細胞和個體水平，由于實驗結(jié)果是未知的，所以教師可以圍繞實驗原理，脫離教材提供的內(nèi)容，引導學生創(chuàng)造性地開展實驗。在開展“細胞表面積和體積的關系”探究實驗中，教師可以鼓勵學生嘗試創(chuàng)造性地制作實驗材料。學生在理解物質(zhì)滲透作用的原理后，大膽地制作了模擬細胞的物質(zhì)，例如，有學生用木薯粉搓圓做出球形來代表細胞進行實驗，并用碘液作為染色劑。學生通過勞動實踐意外地發(fā)現(xiàn)，染色劑在方塊的豆腐中擴散的速度比在瓊脂塊中的擴散速度快，并且顏色對比度大，更容易觀察到現(xiàn)象。

4.2創(chuàng)造性改良實驗裝置

教師引導學生以小組為單位創(chuàng)造性改良實驗裝置，以達到讓實驗操作更簡便、檢測更容易、實驗效果更好的目的。例如，在“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗中，教師可以在學生學習完實驗原理之后，讓學生發(fā)揮創(chuàng)造才能設計或改良實驗裝置。學生有的會改裝和拼接針筒、輸液袋、輸液器、量杯、量筒、導管等制作實驗裝置，如圖1所示。在設計的過程中，不管勞動成品的實驗效果是好是壞，學生都會通過創(chuàng)造性的勞動摸索實驗，將實驗蘊含的知識內(nèi)化。

4.3加強拓展實踐

除此以外，探究實驗的拓展實踐也能達到承前啟后的效果。在“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗中，教師還可以附加“果酒的制作”實驗，組織學生通過創(chuàng)造性勞動開展發(fā)酵實驗，探究發(fā)酵最適合的溫度、哪種材料發(fā)酵的效果好等，也可以讓學生通過創(chuàng)新性的勞動比較不同菌種對釀酒效果的差異?？傊瑢嶒灢牧系闹谱?、實驗裝置的改良、實驗的二次探究都能令學生在思考和創(chuàng)造性勞動中提高科學探究和科學思維能力。

5 結(jié)論與反思

值得注意的是，并非所有的實驗教學都能讓學生通過勞動的方式開展，教師在組織學生通過勞動參與實驗時要注意以下幾點。第一是適當性，教師要合理安排時間，挖掘?qū)嶒瀮?nèi)容中能和勞動教育相輔相成的結(jié)合點來組織學生參與；還要合理安排場所，實驗室、生物園是主陣地，而學生家庭也是非常好的選擇。第二是適合性，教師應設計適合學生的實驗。教材中有的實驗內(nèi)容相對陳舊，根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論，教師可以選擇學生在勞動方面力所能及的步驟，提供貼近學生學習生活、更容易成功的實驗材料給學生勞動操作。第三是容錯性，無論是哪一種實驗，學生在操作的過程中都有可能使實驗失敗，學生往往需要經(jīng)歷“嘗試→失敗→反思→成功→總結(jié)經(jīng)驗”的步驟，所以教師要允許學生實驗失誤，鼓勵學生吸取教訓改進實驗。獲得預期的實驗結(jié)果并非是成功的唯一標準，在實驗過程中鍛煉思維能力和勞動技能才是能真正提高學生素養(yǎng)的關鍵。

體驗式勞動、農(nóng)耕勞動、創(chuàng)造性勞動分別與鑒定和觀察實驗、驗證性實驗、探究性實驗有機融合，可使學生逐步從樹立正確的勞動觀念和科學原理發(fā)展到提高生產(chǎn)生活技能的水平，最后深化科學思維、科學探究等綜合素養(yǎng)。為了達到這樣的教學效果，教師要注重挖掘高中生物學實驗資源與勞動教育的切入點，精心設計實驗教學過程，為學生提供一個能自由施展勞動才能的平臺，驅(qū)動學生自主學習生物學實驗，體驗勞動的快樂。

參考文獻：

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[2]國務院.中共中央國務院關于全面加強新時代大中小學勞動教育的意見[EB/OL].（2020-03-26）. http：//www.gov.cn/ zhengce/2020-03/26/content_5495977.htm.

[3]李小燕.基于生物學科特色的高中勞動教育實踐研究[J].高考，2021（11）：103-104.