核心素養背景下的體驗式教學在高中生物實驗教學中的應用
——以《植物細胞的吸水和失水》為例

（青海省中小學教學研究室 青海西寧 810000）

引言

我國新一輪基礎教育課程改革已經開始，高中生物學課程改革強調要讓學生主動參與學習，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、發現規律等過程中習得生物學知識，在此過程中要逐步培養學生的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等生物學核心素養，養成科學思維習慣，形成積極的科學態度，發展終身學習及創新實踐能力[1]。體驗式教學模式剛好與改革一致，它是指教師在實際教學過程中，根據學生的學習特點和規律設定一個真實情境，將教學內容運用該情境表現出來，然后給學生以正確的引導，讓學生根據自己的親身體驗來發現問題，解決問題從而獲取生物學知識。

生物學實驗能幫助學生增加感性認識，克服對微觀結構認識的困難，使學生領悟科學研究的方法。而在實際實驗教學過程中教師多采用的是講授實驗的方法，大多數教師過于強調實驗的規范性、實驗現象與結論的正確性，而真正關注學習者解決問題能力及合作探究能力的教師卻很少[2]。下面以人教版高中生物必修一《分子與細胞》第4章細胞的物質輸入和輸出的探究實驗《植物細胞的吸水和失水》為例，淺談體驗式教學模式在高中生物實驗教學中的應用。

一、教學目標

1.能通過分析動物細胞吸水和失水的原理，提出植物細胞吸水與失水的原理。

2.能通過對實驗原理的討論，按照科學探究的要求設計出植物細胞吸水與失水的實驗方案。

3.能如實記錄實驗數據及實驗現象，并對實驗現象做出合理解釋。

4.能運用相關的實驗原理解釋現實生活中的現象。

二、教學思路

提出課題→討論思路→設計實驗方案→實施方案→展示交流→拓展延伸

三、教學過程

活動任務一：提出課題

觀看視頻資料，展示現實生活中的情景并提出問題讓學生思考討論：

1.超市營業員為什么會向萎焉的菜葉子上噴水？

2.糖拌西紅柿一段時間后為什么會有水滲出？

3.將蘿卜條放在鹽水中浸泡一段時間會看到蘿卜條變軟，把變軟了的蘿卜條又放回清水中一段時間又變回堅挺，這是為什么呢？

活動目的：通過問題串，由淺到深一步步啟發，用真實情境激發學生參與實驗探究的興趣，誘導學生的科學思維，使學生主動思考，通過小組討論解決相關問題，并提出課題植物細胞是如何吸水與失水的。

活動任務二：討論思路

1.課件展示以哺乳動物紅細胞為材料制備細胞膜實驗，讓學生回憶相關內容并分析紅細胞吸水與失水的原因。

2.課件展示滲透原理實驗，讓學生回憶滲透系統組成，并思考植物細胞滲透系統。

3.請同學們思考動物細胞與植物細胞吸水與失水有何異同？小組討論后得出結論。

4.在探究實驗開始前完成準備工作。小組成員仔細查閱資料并思考問題：①植物細胞失水與吸水的實驗原理是什么？②實驗材料選取依據是什么？③選擇什么樣的實驗試劑？④預期的實驗結果是什么？⑤實驗設計過程中應注意事項有哪些？各小組成員對相關問題查閱資料討論后形成提綱，可以用多種形式呈現，如表格、思維導圖、樹狀圖等。

活動目的：刺激學生回憶鞏固舊知識，學生通過查閱資料，并對所查找的資料歸納總結，培養學生歸納提煉知識點的能力；學生對實驗原理、實驗條件等展開討論的過程中解決所遇到的問題，培養了學生的科學思維。

活動任務三：設計實驗方案

基于活動任務二讓學生繼續查閱相關資料，小組給出實驗假設并設計探究實驗方案，小組成員積極討論、交流實驗方案的合理性和可行性，制訂出實驗室條件下可實施的實驗方案，教師做必要的指導。

活動目的：學生親歷提出問題、獲取信息并針對具體問題，設計可操作的論證合理的實驗方案，該過程培養了學生的科學思維、科學探究的能力。

活動任務四：實施方案

讓學生根據所設計的探究性實驗方案分組進行實驗探究，在實驗過程中注意實驗的嚴謹性及實驗試劑使用的安全性，在實驗過程中要求學生做好實驗記錄，繪制過程圖像。實驗結束后，讓學生思考實驗結果是否與預期相吻合？是否和最初的假設吻合？如果實驗結果與預期不符時，讓學生多思考是什么原因導致的，并找到應對的策略重新實驗。

活動目的：讓學生體驗科學探究過程，在尋找證據、檢驗假設、發現問題、解決問題的過程中習得生物學知識，培養學生科學思維的習慣，培養學生質疑、求實、嚴謹的科學態度。

活動任務五：展示交流

1.各實驗小組展示實驗探究的過程圖，結合各組的實驗假設，總結實驗結論。

2.各小組查找其他小組實驗設計的優缺點。

3.各小組成員分享成功的感受或失敗的原因。

活動目的：該任務以總結、評價、反思的形式培養了學生語言表達能力，歸納總結的能力及科學思維的能力，幫助學生認識自我，建立自信。

活動任務六：拓展延伸

學生實驗總結后留給學生拓展延伸問題：

1.一定濃度的硝酸鉀溶液會使洋蔥鱗片葉外表皮細胞發生質壁分離，不久這些細胞又逐漸發生質壁分離復原，可能是什么原因呢？

2.新鮮魚、肉用鹽浸不容易變質，原因是什么？

3.鹽堿地栽種植物，其出苗率和成活率均較低，為什么？

4.什么情況下會使植物體內水分倒流？這對植物體會產生什么影響？

5.想想你能用什么方法來測定植物細胞的細胞液濃度大小？

活動目的：通過拓展延伸問題的探討加深學生對植物細胞失水與吸水過程理解，提升學生應用知識的能力，培養他們的創新精神，進而能用科學的觀點、知識、思路和方法，探討或解決現實生活中的某些問題。

結語

體驗式教學模式運用于高中生物實驗課堂從根本上講是對開放性教學模式的一種有益的探索，它所強調以學生為中心，讓學生以積極的心態去思考、探究、質疑、反思，尤其是在體驗實驗失敗后的思考過程培養學生的科學思維能力是非常有效的。所以說體驗式教學過程對改進傳統教學模式，提高學生學習能力、開闊視野與提高科學素養有很大的幫助。