強化高中生物實驗教學培養學生科學素養

黃美熔

【摘要】作為自然學科中的一門基礎性學科，生物學科在現代生活中的運用日益廣泛。生物學是一門實驗性很強的學科，實驗是科學探究的基礎，因而要求學生具備較高的科學素養。高中階段是學生思想發展、成熟的關鍵階段，同時也是科學素養形成的關鍵時期。所以，在高中生物教學中要強化實驗教學，培養學生的科學素養，促進學生全面發展。

【關鍵詞】高中生物 實驗教學 科學素養

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018） 11-0098-02

隨著新課程改革的不斷深化，高中生物教學也要與時俱進以更好的適應新要求。高中生物課程標準中明確指出：高中生物教學旨在提高學生的生物科學素養，要面向全體學生，倡導探究性學習，注重與現實生活的聯系。其中，生物科學素養即公民參加社會活動、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態度和價值觀。它不僅體現了一個人對生物科學領域中核心基礎內容的掌握和應用水平，也反映了其在已有基礎上不斷提高自身科學素養的努力。培養學生的生物科學素養不僅是生物課程的目標要求，同時也是學生進行科學探究的基礎，新課程標準的實施為學生提供了一個更為廣闊的平臺[1]，作為高中生物教師，我們要重視學生科學素養的培養和提高。

一、引經據典，培養學生崇尚科學的嚴謹態度

作為一門以實驗為基礎的學科，生物學內容除了大量的知識外，還涵蓋多種科學探究過程與方法。在新版的教材中，新增了很多科學理論發現的過程及科學家人物傳記，使教材的可讀性更強。在這些科學發現的歷程和人物傳記講解過程中，穿插培養學生崇尚科學的嚴謹態度[2]。例如豌豆雜交實驗，孟德爾經過堅持不懈的努力從而提出了超越當時時代的假說，同時也給我們帶來了深刻的啟示：細心觀察，用于實踐，就有可能探究出自然的奧秘。一個科學理論的形成并非一蹴而就的，中間可能會經歷很多波折，需要通過一個個實驗才能逐步揭露并被人們所接受。講解的過程也是探究的過程，一些觀念在現在看來可能很可笑，但不可否認的是那些觀念也是當時人們所做出的有益探索，正是人們孜孜不倦的探索才使得科學理論更加清晰、明確。這些內容不僅極大的開闊了學生的眼界，使學生對科學的產生過程有了更加深層次的了解和認識[3]。同時，在講解過程中也能充分調動學生的好奇心和求知欲，這對培養學生的創新意識和崇尚科學的嚴謹態度大有裨益。

二、以經典實驗為基礎，培養學生科學求實的精神

科學是嚴謹的，是實事求是的。書本上的科學理論看似寥寥數字，但卻是科學家們經過無數次實驗探究、驗證、論證而來的。

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。在教學中，將更多的實驗探究搬進課堂[4]，讓學生親身體驗發現、探究、實驗、論證的過程。例如在進行《酶的特性及溫度對酶活性的影響》教學時，我選取了四個小組，每個小組分配一支試管并對淀粉溶液和新鮮的淀粉酶溶液進行對比試驗操作：A組先在0℃中保溫5分鐘然后進行混合；B組則在20℃中保溫5分鐘后混合；C組則在37℃中保溫5分鐘后混合；D組在100℃中保溫5分鐘后混合。各試管分別混合搖勻后繼續放到原來的溫度下保溫。最后每間隔1分鐘，則取一滴混合液滴在盛有碘液的點滴板上，觀察相關現象。在實驗過程中，同學們發現C組試管中的混合液藍色消失的時間最短，B組次之，A組與D組藍色不消失。然后引導學生分析其中的原因，學生由0℃→20℃→37℃環境下試管中混合液藍色消失的時間得出：隨著溫度的升高，酶與底物接觸的機會增多，反應速率變快；但按此推論，到了100℃應該更快才對，但為什么沒有變化呢？于是再引導學生從其他非常規角度考慮問題，有學生說：該不會是酶變異了吧。由此便得出了第二個結論，多數酶的化學本質是球蛋白，本身隨溫度升高發生變性的改變，當溫度升到一定程度時，酶將完全失活。最后教師進行總結：酶在適宜的溫度下才能發揮最大催化能力，低于或高于最適溫度都會抑制酶的活性。將實驗搬到課堂，在操作過程中引導學生從多個角度、層面觀察事物，這樣學生通過觀察不僅準確，而且認識更為深刻，增加了認知的廣度和深度。

三、自主設計實驗，培養學生的創造能力

從教育部當前的劃分標準，基于實驗目標，高中生物課程實驗大致可以分為三類：技能性、驗證性和探索性，其中探索型實驗最能夠培養學生的創造能力和科學素養[5]。在實驗教學設計中，教師可以將一些帶有演示性、驗證性的實驗改造為探索性，給學生營造一個寬松和諧的氛圍，鼓勵學生自主設計具體的實驗操作。不同的學生對同一個實驗有著不同的想法，雖然探究性實驗具有很大的不可控性，很多學生的實驗設計很不完善、不成熟，甚至會失敗，但這些都是彌足寶貴的經驗，它們會教給學生更多書本上所沒有的知識。例如，在進行“觀察植物細胞質壁分離和復原”實驗時，在明晰實驗原理后鼓勵學生用不同的材料進行嘗試，有的學生利用從家中帶來的食鹽，有的學生則使用農業化肥等，有的學生另辟蹊徑，由細胞的吸水和失水原理聯想到用不同濃度梯度的蔗糖溶液測定一些植物細胞的細胞液濃度。各種新奇、有趣的想法層出不窮，學生在此過程中領略到了生物學科的別樣魅力。

生物實驗教學是培養學生科學素養獨特而重要的途徑，作為高中教師，我們要充分認識到實驗教學的重要性，圍繞學生科學素養的培養認真進行研究，使實驗教學真正發揮出它應有的重要作用。

參考文獻：

[1]龔丹.在高中生物實驗教學中對學生生物科學素養培養的理論和實踐研究[D].華東師范大學，2008

[2]趙麗，袁毅君，安建平，等.高中生物教材中觀察性實驗在培養學生科學素養中的作用——以“線粒體觀察實驗”為例[J].學周刊，2016，34（34）：95-98

[3]寧艷蓉.新課程理念下的高中生物教學實踐——談生物實驗教學與學生能力和科學素養的提高[J].新西部月刊，2008（7）：174-174

[4]李國萍.新課程改革背景下高中生物學實驗課教學策略的探索與實施[D].內蒙古師范大學，2007

[5]付君君.在高中生物實驗教學中培養學生科學素養的理論和實踐研究[D].華中師范大學，2013