基于發展學生核心素養的高中生物實驗教學策略

蔡亞麗

【內容摘要】高中生物學是一門以實驗為基礎，培養學生分析、判斷、解釋、推導等綜合能力的重要學科。而傳統的生物實驗教學模式，教師往往只注重于傳授科學知識，卻大大忽視了如何促進學生核心素養的發展。近年來隨著新課程改革的深入推進，高中生物課程的實驗教學，越來越注重教學模式的創新與發展。下面本文就圍繞高中生物實驗課堂的教學策略，期望能夠推動學生核心素養的重要發展。

【關鍵詞】高中生物 實驗教學 核心素養

一、實驗演示促進概念理解，提升學生生命觀念與理性思維

生物學的核心素養主要涵蓋了生命觀念、理性思維、科學探究以及社會責任四個方面。生物學概念是將生物的生理結構和生命現象的歸納與總結，也是教師幫助學生構建知識脈絡，從而形成思維核心的重要組成部分，更是高中生物課程教學中的重點與難點。因此教師在課堂教學中，不僅要想盡辦法將教材中的知識點化抽象為具體，更要盡可能的在基礎知識的講授中，引導學生自主分析、總結歸納出理性的認知，從而形成正確的概念并能夠準確的理解。例如在《細胞的基本結構》一章的教學中，教師可以先以課件演示細胞壁、細胞膜、細胞核、線粒體等電鏡照片。指導學生識記各結構的形態、名稱及結構特征，并認真觀察、識別區分動物細胞和植物細胞的異同。然后讓學生用顯微鏡觀看顯微注射器將“伊紅”注入變形蟲體內后，變形蟲體內細胞的變化過程。使學生在顯微鏡的顯示中，觀察雖然“伊紅”在整個細胞內能夠迅速的擴散，卻不能很快的逸出細胞。并且用微針觸碰細胞表面時，細胞的表面富有彈性且可伸展；而將微針插入細胞中之后，細胞表面的結構會被刺破；而且細胞表面結構如果受損過大，還會引起細胞的死亡。通過這樣實驗過程的演示，讓學生掌握細胞膜的成分和功能，理解細胞膜對于細胞這個生命系統的重要意義。生物學概念的了解與掌握，需要學生去感性的認知，而實驗演示能夠很好地幫助教師精簡教學素材，具體的展示出課程的抽象化知識，從而讓學生在實驗演示的認真觀察中，開拓他們的實驗思路，激發他們的學習興趣，提升他們對于生物這門科學的生命觀念以及理性思維。

二、引導學生進行探究性實驗，培養學生科學探究的綜合能力

探究性實驗過程是教師培養學生學習自主性與創新性的重要策略。是學生通過自主觀察、實驗、分析、比較歸納出符合自身學習與認知規律的重要能力。因此教師在實驗課堂的教學中，應為學生提供豐富的生物學具體現象與實事問題釋疑，并給予他們更多的交流與討論空間，讓他們能夠對相應的問題深入探討和研究，從中發現新知找尋答案。從而使他們的自主性與創新性學習能力強化統一，培養他們的理性思維與科學探究的學科核心素養。例如教師在《酶的特性》一節的教學中，可以結合以往的實驗現象，讓學生抓住課程學習重點，從中得出酶具有的高效、專一的特性以及酶的發揮作用。使之通過比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率，明白酶和無機的催化劑相比有什么特殊之處。引導他們積極思考、嘗試設計對比實驗，讓學生在學習的過程中理解實驗的方法及設計過程是多樣的。并根據自己的假設實施實驗，最終從結論中證明酶是指由活細胞產生的一種具有催化活性的特殊蛋白質，具有生物催化作用，且催化效率比無機催化劑要高。而過酸、過堿或溫度過高，都會使酶的空間結構遭到破壞。當溫度在0℃左右時，酶的活性較低，但空間結構穩定，也就是說在適宜的溫度下酶的活性可以升高。酶對于化學反應的催化效率被稱為酶活性。其活性可調節性。由此可見，學生在教師的引導下，通過探究性的實驗活動，不僅能夠構建有效的概念意識，使學生輕松的理解教學內容，也培養了創新思維和探究能力，從中體驗到科學實驗的思想和探究的快樂。提高了學生科學探究的生物學核心素養。

三、課外實驗的延伸和補充，促進學生社會責任的核心素養

生物學和人類的生產生活都有著相當密切的實踐關系。生物課外實驗已經成為了高中生物課程重要延伸與補充。這些課外實驗學生大多可以通過校園、家庭或野外進行。其實驗的目的和原理，學生可根據教材參考為依據，自身喜好為目標，自行設計實驗步驟。例如學生可以通過觀察野外草叢的種群密度，來幫助自己對于《種群的特征》中“種群密度”和“樣方法”兩個概念的理解和掌握。還可以組織學生就近考察“踐踏對草地群落的影響”分析人類活動對草原、森林等生物群落的劣質影響。讓學生上網查閱或匯集有關資料，了解“退耕還林，退牧還草”的政策和措施。從不同年代的地圖中，分析湖泊、林地的面積比較及其中的變化原因。這樣的課外實驗與課堂教學相比，更能培養學生將所學的知識轉變成自己本領的獨立性。

綜上所述，教師要想在高中生物實驗課堂的日常教學中，真正的落實學生核心素養的培養，就必須跳出“知識灌輸”與“照本宣科”的傳統教學理念。以高效、確切的教學過程，科學合理的教學形式，來促進學生的綜合性發展，推動學生學科核心素養的發展。核心素養作為當代素質教育改革的重要趨勢，教師應注重建構完善的教學模式，激發學生的學習興趣，提升分析、理解、判斷、推導的學習能力，從而更好的實現培養學生核心素養的教學目標。

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（作者單位：四川省都江堰市青城山高級中學）