用生活化實驗提升高中生物學科素養的幾點做法

牟軼臣

【摘?要】面對新時代中新的教育挑戰，為了能夠全面落實黨的十九大提出的要求，為了將國家的教育方針的具體化、細化，因此提升中學生學科核心素養迫在眉睫。筆者在本課題研究中采用生活化實驗作為切入點，引導學生在研究生命現象和生命活動規律的過程中提升生物學科素養。

【關鍵詞】生活化實驗;高中生物;學科素養

一、什么是生物學科素養

生物學學科核心素養是學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的，在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的價值觀念、必備品格與關鍵能力，是學生知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現，包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。

二、為什么要用生活化實驗提升生物學科素養

中國學生的學科核心素養是教育方針的具體化和細化，面對新時代信息化環境下的教育改革，為了促進人才培養模式的轉變，教師在教學中必須關注到學生個性化、多樣化的學習和發展需求，著力發展學生的核心素養，引導學生形成正確的世界觀、人生觀、價值觀。

生物學科是自然科學中的一門基礎學科，它既包括生物學基本知識，又包括人類認識自然現象和規律的一些特有的思維方式和探究過程。傳統教學中簡單地呈現知識點、講述科學的發現過程等方式時常會讓學生感覺索然無味，所以很多學生在高中階段采取死記硬背、考前突擊的方法來學習，學習效果十分不理想。而生活化實驗就是利用學生最熟悉的實驗材料來進行實驗，學生會有天然的親切感，教師根據學情對教材知識進行合理的整合，讓學生或者直接參與實驗探究，或者通過觀看教師提前錄制好的實驗視頻來直接感受生物學事實，進而通過教師的問題引導和同學間的討論、質疑，進一步地對實驗現象進行深層次的分析，從而在透徹理解生物概念的基礎上體會生命觀念、培養科學思維、提升科學探究能力，促進社會責任的形成。

三、如何用生活化實驗提高生物學科素養

（一）讓學生觀察生活化實驗，發展學生的科學探究能力

在本課題研究初期，筆者對本校三個年級共問卷120名學生進行了問卷調研，發現將近40%的學生選擇了“從不觀察生活中的生物學現象”，僅有17.5%的學生選擇“經常觀察生活中的生物學現象”;有73.3%的學生認為“所學的生物學知識有些抽象”;僅有20%的學生在遇到不明白的問題是選擇“自主查閱資料”的方法，有25%的學生選擇了“和同學交流討論”，有50%的學生選擇直接“問老師同學”。問卷調研發現現階段高中生的生物學習方式依然比較機械，缺乏主動參與學習的積極性和發現問題的熱情。

為了逐步改善學生的學習現狀，筆者決定先從呈現生活中的生物學現象入手，激發學生的好奇心，引導學生發現生活中的問題，因為興趣是最好的老師。比如，在《通過激素的調節》一課中，利用“運動前后血糖的濃度變化”實驗視頻引入新課，通過親身實驗直接抓住了學生的眼球，讓學生體會實驗不僅可以在實驗室中，更可以在生活中。學生看到運動1小時前后血糖儀的示數僅有0.2mmol/L的變化，不禁會有疑惑：“難道運動1小時僅僅消耗了0.2mmol/L的血糖嗎？”此時，教師趁熱打鐵，請同學們踴躍提出問題，并共同探討問題是否具有研究價值。針對自己提出的問題學生的熱情高漲，積極嘗試用所學的知識來進行解釋，最終自然而然地突破了本節課的難點，建立血糖調節的模型。

筆者認為，好的學習應該從發現問題入手，在課堂中以生活化實驗為切入點，讓學生養成善于觀察的習慣，懂得如何提出問題，從而發展科學探究能力。

（二）讓學生設計生活化實驗，提升學生的科學探究能力

“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。

通過一段時間的培養，學生具備了一定的科學探究能力，能夠從現實生活中發現問題，這時教師及時讓學生參與設計生活化實驗。例如，《細胞中物質的輸入和輸出》一課，學生從每天早餐的蘿卜咸菜中發現問題：“什么條件下蘿卜細胞會失水？”于是我們把這一問題搬到課堂上，同學們通過討論解決問題了之后，進一步提出問題：“在不同種類、相同濃度的溶液中，植物細胞的失水情況相同嗎？”對于這一問題，同學們各持不同的觀點，教師提議可以通過設計實驗來解決。學生利用教師提供的實驗材料來進行實驗設計，通過師生共同研討確定實施方案，由教師和興趣小組的同學在課后完成該實驗。在課堂上，學生看到自己的實驗設計真正被實施的過程，每一位同學都非常專注，在觀察到實驗結果時能夠及時地進行有價值的交流與討論。

讓學生設計生活化實驗，是為了使學生在探究過程中，逐步增加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，體會團隊合作的樂趣。

（三）讓學生進行生活化實驗，促進學生形成生命觀念

“生命觀念”是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法，包括結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等。

生命觀念的形成需要以深刻理解核心概念為抓手，教師提供條件讓學生進行生活化實驗，讓學生在實踐中理解核心概念，促進學生形成生命觀念。例如，在《生長素的發現》一課中，達爾文的實驗過程為整個生長素的發現歷程創造了一個良好的開端，并作出合理的假設，這一假設幾乎串聯了后來的幾位科學家所有的實驗。鑒于玉米胚芽鞘的生長時間較短，筆者組織學生進行了一次“模擬經典，挑戰科學家”的實踐活動。在這次實驗中，學生親自選定實驗材料，設計實驗方案，實施實驗方案，分析實驗結果，形成實驗報告，每一個環節同學們都完成得很認真，在分析討論階段，同學們發現了很多問題，比如“黑暗條件下的玉米苗顏色更淺”、“在玉米生長的過程中有哪些物質和能量的變化”等。學生通過進行生活化實驗，以及對問題的分析和討論，初步地認知生命觀念。學生的潛力是無限的，教師需激發出他們無限的斗志。

（四）讓學生分析生活化實驗，培養學生的科學思維

科學思維是在科學探究的過程中逐漸形成的一種認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。

單純地進行生活化實驗容易使其浮于表面，流于形式。想要切實提高學生的科學探究能力，培養學生的科學思維，還需要對每一個生活化實驗進行透徹的分析和討論。例如，在“模擬經典，挑戰科學家”的實踐活動之后，筆者以該實踐活動為抓手設計了《生長素的發現》一課，在教學中不僅引導學生分析了實驗過程，更注重了對實驗結果的分析和討論。在嘗試提出達爾文的推測之后，引導學生分析該推測分為幾個方面，分別設計實驗來證明。在討論鮑森·詹森的實驗時，鼓勵學生找出實驗不嚴謹之處，培養學生嚴謹的科學態度和批判性思維;在研究在解釋植物具有向光性的原因時，引導學生大膽地作出假設：“向光側的生長素被分解”或者“生長素從向光側向背光側運輸”，培養學生的創造性思維。

（五）讓學生應用生活化實驗，培養學生的社會責任感

學習知識是為了應用，在應用中能夠更好地學習。生物學科與生產生活聯系非常緊密，通過生活化實驗的學習，學生的生物學習狀態已經有了較大幅度的改善。于是筆者又以2018年全國Ⅱ卷理綜生物第29題和第32題為經典案例，調研學生的生物學科素養。調研結果表明，學生具有一定的科學探究能力和較好的科學思維，但是在嚴謹的科學態度方面仍然有待提高，具有一定的社會責任感，能夠在一定程度上用所學的生物學知識和方法解決生產和生活中的實際問題。

本次的課題研究的過程也是不斷探究的過程，筆者以課堂教學為平臺，以所教的學生為研究對象，以生活化實驗為抓手，不斷探索提高生物學科素養的方法。實踐證明，生活化實驗在提升高中生物學科素養上有著非常重要的意義。在今后的教學工作中，筆者將繼續完善生活化實驗的實施方案，探索出更加有效的方法來提升高中生物學科素養。

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