核心素養下的生物實驗教學

陳春紅

摘 要：文章以“培養液中酵母菌種群數量的變化”的實驗教學為例，滲透生物學核心素養中的生命觀念、科學探究、理性思維、社會責任等，培養學生合作能力、交往能力，引導他們應用信息技術完成科學探究，培養其創造性思維，學會解決問題，甚至形成開發高質量的產品的能力。

關鍵詞：核心素養；實驗教學；生物

中圖分類號：G632

1.學會數據處理，培養解決問題的能力

在“以培養液中酵母菌種群數量的變化”這個實驗中需要的儀器比較多，教師的前期工作就是幫助學生去選擇學生能夠利用和操作的儀器。一般使用血球計數板直接測定菌液密度，最終的結果比較直觀，對學生來說更容易理解。首先要讓學生學會儀器操作與軟件的使用。生活在信息時代的中學生對于這方面的知識接受能力很強，并且除了資料上提供的應用方法外，學生還可以通過合作，積極開拓思維，對現有的技術進行改進。在應用時，可以把血球計數板放在數碼顯微鏡上，通過電腦軟件將數據直接呈現，如果沒有條件的話也可以用手機拍攝光學顯微鏡下觀察到的視野，若拍出來的圖片較模糊，還可以用修圖軟件在尊重事實的情況下進行修飾。實驗時要處理的數據比較多，學生利用Excel表格，所有數據匯總再通過曲線圖來直觀呈現，不管什么樣的數據都可以快速生成，這樣我們可以很容易比較出數據的異同，方便易操作的現代技術會讓我們事半功倍。高中實驗階段需讓學生體會統計學思想，學會處理數據，并且堅持這個過程，讓學生從數據中找出規律并順利地解釋一些生物學現象，他們也會獲得極大的成就感，生物學的學習也會變得更有趣。

2.試圖創新，形成創造性思維

很多時候，教師在上實驗課時， 先給出實驗原理、實驗材料、實驗步驟，然后按照流程讓學生進行模擬，并且要求學生每個人都按照這樣的流程操作，確保實驗零失誤。這樣的話學生就是工廠流水線的工人，只要做出來的產品合格就行了，但是對于產品的設計、用途、實質完全沒能領會。在“探究酵母菌種群數量的變化”實驗時，我們試圖改變一下操作方法，實驗原理可以用大量的事實引入，描述自然界中生物數量的變化規律。前面已經學習了“J”型和“S”型增長曲線，現在再回顧，引發學生提出問題，如在一定溫度和特殊培養液中酵母菌數量如何變化，各個小組在實驗之前進行預測（即作出假設），各種假設都可以，只要學生愿意通過自己的方法加以驗證。對于實驗材料的選擇，若條件允許的話應多提供些，讓學生有選擇的余地。實驗設計的原則是設置對照、控制變量，在這個實驗中只需重復計數，把節約的時間用在實驗過程遇到的問題的分析和后期的數據處理。實驗數據盡量讓學生自己做出、自己呈現，這樣的實驗結果才讓人信服，而不是教師給出數據讓學生分析，這樣會打擊學生積極性。但把7天時間的數據怎樣讓學生在同一天呈現呢？我們可以進行分組，不同組測培養天數不一樣的酵母菌（需在相同的培養條件下），然后把各組的數據進行整合。當然，怕誤差太大的話，還可以讓每組對同一個培養瓶做7天連續的測定，把所有的數據輸入Excel生成圖形，最后對不同的圖形進行分析，不要丟棄任何一個實驗結果，分析這些結果可能引起的原因。

3.提升實驗素養，實現科學探究

培養酵母菌的過程中，污染是很嚴重的問題，尤其是用天然培養液。如果通過渾濁度間接反映種群密度，這個渾濁度是酵母菌和污染菌共同產生的，就無法反映酵母菌的種群密度，所以對培養液進行無菌處理非常重要。那么，如何進行滅菌處理呢？對于一些生物組織只能進行稍微的消毒處理。而對酵母菌的培養液需進行煮沸，想要滅菌效果更好些可以使用高壓蒸汽滅菌鍋，然后再放到無菌的環境中進行接種和培養，這樣才能較準確地計數酵母菌，反映出數量變化情況。消毒和滅菌是微生物培養和運用時非常重要的一環，所以教師在平時的實驗中應滲透消毒滅菌的思想和方法，這對涉及微生物的實驗探究具有重要意義。

教師要上好高中微生物實驗課，還需爭取利用各種資源，開拓學生思維，樹立科學思想，打造嚴謹而又充滿誘惑的高中生物高效課堂，讓學生體會探究方法，培養較好的生物學素養。

參考文獻：

[1]趙 奐.“探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化”實驗研究[J].生物學通報，2011（5）：53-56.

[2]陳 維.探究溫度對酵母菌種群數量的影響[J].生物學通報，2008（12）.