學科核心素養背景下生物實驗能力提升的研究

李波

摘 要：實驗教學是生物學課程的特點，也是生物學教學的基本形式之一，是生物學課程的靈魂。實驗探究能力的提升，有助于生物學學科核心素養的提升。

關鍵詞：高中生物實驗能力提升；新課程標準；考試大綱

課標指出：實驗教學是生物學課程的特點，也是生物學教學的基本形式之一。課程內容中教學提示部分所列的教學活動有一部分就是實驗教學。實驗教學是促成學生達成生物學學科核心素養的重要支撐，是生物學課程的靈魂，是生物學教學創新實踐的試金石，更是促成學生達成生物學核心素養的重要法寶。

一、2017高中新課標對實驗探究能力的要求

2017年新修訂的高中課程標準，正式提出生物學核心素養。生物學學科核心素養包括“生命觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“社會責任”。其中“科學探究”是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論的能力。學生應在探究過程中，逐步增強對自然現象的好奇心和求知欲，掌握科學探究的基本思路和方法，提高實踐能力；在探究中，樂于并善于團隊合作，勇于創新，促進學生生物學學科核心素養的提升。

具體要求如下。

1級要求：能針對給定的分子與細胞、遺傳與進化等相關的生物學問題，根據實驗計劃，使用簡單的實驗器具。按照實驗操作步驟進行實驗，如實記錄實驗數據，并分析得出結論。寫出實驗報告并與他人進行必要的交流；認同在生物學的探究過程中開展合作的必要性。

2級要求：能提出分子與細胞、遺傳與進化等相關的生物學問題；能熟練地使用常見的實驗器具。制訂簡單的實驗方案，或在給出的多個方案中選取怡當的方案并實施，如實記錄實驗數據，并分析各項數據，得出合理的結論；能與他人合作開展探究活動。規范撰寫實驗報告，與他人交流所得結果和存在的問題。

3級要求：能夠針對特定情境，提出可探究的生物學問題或生物工程需求，基于給定的條件，設計并實施探究實驗方案或工程學實踐方案，運用多種方法如實記錄和分析實驗結果；能舉例說用人類的活動對環境產生的影響，以及生物多樣性對生態系統的維持、人類生存和發展的重要意義；能主動合作，推進探究方案或工程實踐的實施，并運用科學術語報告實驗結果。

4級要求：能夠針對日常生活和生產中的真實情境，提出清晰的、有價值的、可探究的生命科學問題或生物工程需求。查閱相關資料、設計并實施恰當可行的方案，運用多種方法如實記錄，創造性地運用數學方法分析實驗結果，并客觀分析與評價生物技術產品在生產和生活中的應用所產生的效益和風險；能論證人類的活動對環境產生的影響，闡述生物多樣性對生態系統維持、人類生存和發展的重要意義；在生物學的探究過程中起組織和引領作用，運用科學術語精確闡明實驗結果，善于溝通，開展有效的合作。

二、高考考試大綱對實驗探究能力的要求

1.能獨立完成“生物知識內容表”所列的生物實驗，包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能等進行應用。

2.具備驗證簡單生物學事實的能力，能對實驗現象和結果進行分析、解釋，并能對收集到的數據進行處理。

3.具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統分析等科學研究方法。

4.能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂。

三、平日教學中如何落實實驗探究能力的提高

1.就我們高中生而言，平時學習中，多進行實驗方面的嘗試，能直接的促進“科學探究”“科學思維”這兩個核心素養的提升，也會間接的影響另外兩個核心素養的達成。

2.高考中，大多數的選擇題和填空題，都是實驗題。找到探究實驗的七個部分：①實驗名稱、目的、原理；②假設；③預期；④實施過程；⑤觀察和收集數據；⑥分析、推論；⑦交流。按照這七個步驟去分析，更能透徹的理解題干的本質，抓住出題者的意圖。

四、我們的目標

1.理論目標。探索出高中生物課堂實驗能力提升的有效方法，使學生領悟科學研究的方法，并習得相關的操作技能。

2.實踐目標。

（1）書上實驗，達到必會必對的熟練程度。

（2）數據分析型的曲線、圖、表類的題，如選擇題，能判斷原因及結論的正誤。

（3）填空題，能分析原因，預測結果現象。

（4）實際操作的題型，能補充完成實驗步驟，能預測結果，分析原因。