基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中生物實驗教學(xué)探究

楊毅

高中生物課程是以提高學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)為宗旨的學(xué)科課程，是樹立社會主義核心價值觀、落實立德樹人根本任務(wù)的重要載體?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標準（2017年版2020修訂版）》指出：“著眼于學(xué)生適應(yīng)未來社會發(fā)展和個人生活的需要，從生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責任等方面發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)?！薄皩嶒灲虒W(xué)是生物學(xué)課程的特點，也是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一。課程內(nèi)容中教學(xué)提示部分列舉的教學(xué)活動有一部分就是實驗教學(xué)。實驗教學(xué)是促成學(xué)生達成生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要支撐?！痹诖耍P者現(xiàn)就基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中生物實驗教學(xué)作了一些探究。

一、重視實驗觀察，發(fā)展學(xué)生的生命觀念素養(yǎng)。

高中生物學(xué)科教學(xué)內(nèi)容中最重要的一項就是實驗的教學(xué)，在實驗教學(xué)的過程中學(xué)生們要利用一些生物實驗的儀器進行實驗觀察。在實驗的過程中學(xué)生對準確并且嚴謹?shù)膶嶒炦M行不斷的觀察和實踐，可以樹立正確的生命觀念。例如，在學(xué)習(xí)細胞膜和細胞壁的時候，可以設(shè)置觀察實驗和細胞膜的透性實驗。讓學(xué)生們自己進行臨時裝片的制作，及在高倍顯微鏡下的觀察，找到裝片中植物的細胞膜和細胞壁，感性認識相關(guān)的結(jié)構(gòu)。如果觀察不到細胞膜，可引導(dǎo)學(xué)生分析原因，再設(shè)置質(zhì)壁分離實驗，通過對質(zhì)壁分離狀態(tài)細胞的觀察，就能更方便的觀察到處于分離狀態(tài)的細胞膜和細胞壁，也能更好的理解兩者功能上差異。通過這些問題的不斷解決，能夠幫助學(xué)生們形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。生物教育工作者就應(yīng)該在實驗中通過實驗和觀察讓學(xué)生們慢慢領(lǐng)會到生命觀念的核心素養(yǎng)。

二、創(chuàng)設(shè)實驗情境，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)。

為保證學(xué)生科學(xué)思維符合核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，不僅需要按照高中生物實驗教學(xué)要求創(chuàng)設(shè)合理實驗情境，還應(yīng)保證學(xué)生全身心融入相應(yīng)實驗氛圍當中，借此鍛煉學(xué)生科學(xué)思維，促使學(xué)生客觀、全面的認知生物事物。在擴展學(xué)生自身生物知識層面條件下，促使學(xué)生妥善解決生物實驗中各項問題，以為提升學(xué)生解題思維和實驗操作能力打下堅實基礎(chǔ)。而且在科學(xué)思維方式支持下還可以強化學(xué)生對各項生物知識的批判能力和分析能力，使得學(xué)生可以在生物實驗中強化自身綜合素質(zhì)涵養(yǎng)，繼而為鍛煉學(xué)生科學(xué)思維和核心素養(yǎng)奠定堅實基礎(chǔ)。因此，在開展高中生物實驗教學(xué)時，教師應(yīng)按照學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力以及各項生物知識創(chuàng)設(shè)合理實驗情境，引導(dǎo)學(xué)生在實驗情境中對各項生物知識展開深刻探討，針對性培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，促使學(xué)生可以按照自身科學(xué)思維參與各項生物實驗，以此提高學(xué)生在各項生物實驗中參與力度。比如在學(xué)習(xí)《能量之源──光與光合作用》一課時，教師首先會按照教材內(nèi)容向?qū)W生傳授基礎(chǔ)知識，之后結(jié)合各項基礎(chǔ)知識以及學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力創(chuàng)設(shè)合理實驗情境，促使學(xué)生利用多項科學(xué)手段對植物光合作用具體表現(xiàn)和植物內(nèi)部分子變化形式有所了解。有效鍛煉學(xué)生科學(xué)思維，避免學(xué)生在學(xué)習(xí)各項生物知識以及開展生物實驗時受到自身固有思維干擾。優(yōu)化高中生物實驗教學(xué)缺陷，確保學(xué)生科學(xué)思維得到有效鍛煉，以為高中生物實驗教學(xué)良性開展提供動力支持。

三、優(yōu)化實驗設(shè)計，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

學(xué)生有實驗操作和探索的主動性，教師要做好實驗設(shè)計，為學(xué)生配設(shè)合適的實驗內(nèi)容，這樣能夠發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。如在教學(xué)《內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)》這部分內(nèi)容時，教師先與學(xué)生一起閱讀教材內(nèi)容，了解人體穩(wěn)態(tài)的定義，然后引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)解讀血液生化化驗單，對人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)展開對應(yīng)探索，最后推出觀察實驗任務(wù)：其一，在生活中，人們經(jīng)常吹空調(diào)，很容易得“空調(diào)病”，請展開觀察和調(diào)查，對“空調(diào)病”癥狀進行歸結(jié)，分析人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被打破的原因給出調(diào)節(jié)的建議;其二，隨著生活水平越來越高，人們患心腦血管疾病、糖尿病的概率越來越大，要求學(xué)生展開生活觀察和調(diào)查，對這些疾病的表現(xiàn)進行總結(jié)，記錄相關(guān)情況，對人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性進行歸納總結(jié)。學(xué)生接受這些實驗任務(wù)后，都能夠主動行動起來，在積極觀察和調(diào)查中掌握更多健康知識，從而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

四、拓展生物實驗，發(fā)展學(xué)生的社會責任素養(yǎng)。

教師要做好生物實驗的拓展延伸，科學(xué)整合實驗內(nèi)容，推出更多生活化、社會化的實驗活動任務(wù)，讓學(xué)生結(jié)合生活實踐展開實驗操作，這樣不僅能夠拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的社會責任素養(yǎng)。生物實驗與社會生活相對接，圍繞一些生活熱點、焦點問題展開研究，能夠使學(xué)生關(guān)注社會發(fā)展與學(xué)科學(xué)習(xí)的關(guān)系，從實驗操作探索中掌握更多學(xué)科認知，增強生活使命感。要使生物學(xué)科學(xué)習(xí)與社會實踐高度融合，教師應(yīng)從實驗角度展開設(shè)計，為學(xué)生提供深入了解社會的機會。學(xué)生對生活化的實驗操作活動比較有興趣，教師要做好教學(xué)調(diào)查，對學(xué)生的生活環(huán)境和經(jīng)驗積累進行客觀評價，以便推出合適的實驗訓(xùn)練。如在教學(xué)《植物生命活動的調(diào)節(jié)》這一章時，教師設(shè)計了植物開花受激素影響的實驗：在生活中，可以找到許多植物生長受到激素影響的案例。如日照時間長短的實驗，讓學(xué)生找到同種的兩盆鮮花，進行對照實驗，一盆日照時間較長一些，一盆日照時間較短一些，經(jīng)過一段時期后，對其葉片、頂端、開花部位進行細致觀察，看看有哪些不同之處，得出實驗結(jié)論。這個實驗沒有什么難度，教師對實驗做出詳細規(guī)劃，學(xué)生都能夠主動參與其中，對植物進行詳細觀察，歸結(jié)出實驗結(jié)論。在實驗成果展示環(huán)節(jié)，學(xué)生都能夠詳細介紹自己的實驗結(jié)論，其實驗結(jié)論也非常接近：光照時間長的花卉，其枝葉茂盛，顏色鮮艷，光合作用充分;而光照時間短的花卉，枝葉開始萎縮，顏色暗淡，其光合作用不充分，枝葉生長出現(xiàn)停滯現(xiàn)象。為激發(fā)學(xué)生的實驗探索思維，教師繼續(xù)對實驗進行推演：借助生長素的發(fā)現(xiàn)原理，設(shè)計一個模擬實驗，證明A株產(chǎn)生的開花激素，可以讓B株條件下的同種植物開花。學(xué)生對這樣的實驗有主動探索意愿，自然會展開主動研究，學(xué)科教學(xué)進入良性互動環(huán)節(jié)。教師深入課堂，與學(xué)生進行實驗對話，對實驗設(shè)計方案進行細致分析，找到更多設(shè)計操作起點。