初中生物學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的研究

蘇燕萍

【摘要】? 如何在生物探究性實(shí)驗(yàn)中滲透學(xué)科核心素養(yǎng)是初中生物教學(xué)的難點(diǎn)。本文以“探究溫度和濕度對(duì)霉菌等微生物生活的影響”為例，提出利用生物科學(xué)史培養(yǎng)生命觀念，通過(guò)分組合作培養(yǎng)探究精神，采用巧妙設(shè)問(wèn)培養(yǎng)科學(xué)思維，聯(lián)系生活培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任。

【關(guān)鍵詞】? 初中生物 探究性實(shí)驗(yàn) 核心素養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】? G633.91 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】? A 【文章編號(hào)】? 1992-7711（2020）33-195-01

生物學(xué)的基本主題是研究生命現(xiàn)象和生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在初中生物學(xué)科教學(xué)中核心素養(yǎng)的四個(gè)維度（生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任）是教學(xué)重點(diǎn)所在，這也是生物教學(xué)的象征和焦點(diǎn)，具有重要價(jià)值。

一、利用生物科學(xué)史，培養(yǎng)生命觀念

生物科學(xué)史是通過(guò)歷史辯證法來(lái)闡釋生物學(xué)科發(fā)展的歷程，從而揭示生命現(xiàn)象和生物規(guī)律的真諦。筆者在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合生物科學(xué)史中的現(xiàn)象和規(guī)律，用科學(xué)研究的方法和精神來(lái)引導(dǎo)學(xué)生理解生物科學(xué)的本質(zhì)和規(guī)律，幫助學(xué)生形成生命觀念。

比如在《探究溫度和濕度對(duì)霉菌等微生物生活的影響》探究實(shí)驗(yàn)中的教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我先利用生物史上的教學(xué)素材，通過(guò)搜集生物史上科學(xué)家等事例來(lái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。比如：第一個(gè)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的人一列文·虎克（荷蘭），在1676年通過(guò)自制顯微鏡觀察和描述了微生物的形態(tài)，他在向英國(guó)皇家學(xué)會(huì)匯報(bào)的信中詳細(xì)描繪了球菌、桿菌等細(xì)菌形態(tài)，為微生物的存在提供了科學(xué)依據(jù)。學(xué)生聽完后對(duì)細(xì)菌的來(lái)源有了清晰的認(rèn)識(shí)。隨后我又講述了完整揭開細(xì)菌秘密的第一任巴斯德（1822-1895）的故事。他首次指出細(xì)菌與人類生活、生命關(guān)系，奠定了微生物學(xué)的理論基礎(chǔ)。他證明病原微生物可導(dǎo)致傳染病，創(chuàng)立 巴氏消毒法一一低溫消毒，證明自然發(fā)生說(shuō)是錯(cuò)誤的。

二、分組合作，培養(yǎng)探究精神

實(shí)驗(yàn)探究是生物學(xué)習(xí)的主題，我旨在借助于教學(xué)情境來(lái)激活學(xué)生的感性思維，然后通過(guò)引入教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生從感性思維到理性思維轉(zhuǎn)變，提升學(xué)生創(chuàng)造性思維以及增強(qiáng)學(xué)生的觀察能力。

實(shí)驗(yàn)課時(shí)，剛開始學(xué)生興趣高漲，都準(zhǔn)備大展身手，到真正動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)時(shí)才發(fā)現(xiàn)“現(xiàn)實(shí)”和“理想”的差距很大。因此在教學(xué)過(guò)程中，我對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，鼓勵(lì)學(xué)生大膽操作，對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)創(chuàng)新并在組內(nèi)或小組間進(jìn)行討論。經(jīng)歷了這次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，很多疑問(wèn)是在動(dòng)手的基礎(chǔ)上弄明白了。比如：與“單一變量原則”有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)同學(xué)們完全過(guò)關(guān)了，也理解了其中的原由;以及在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一些考驗(yàn)細(xì)心、耐心的步驟，同學(xué)們也會(huì)自發(fā)地去注意到，提前做好準(zhǔn)備，最大程度避免誤差，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確率。分組合作學(xué)習(xí)法充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，深刻培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神。

以“溫度和濕度對(duì)霉菌生長(zhǎng)的影響”，以面包片為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)。如下表所示：

三、巧妙設(shè)問(wèn)，培養(yǎng)科學(xué)思維

部分學(xué)生在初中生物實(shí)驗(yàn)中往往得不到正確的結(jié)論，這是由于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S。而我認(rèn)為在初中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，首先需要引導(dǎo)學(xué)生檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，降低簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性錯(cuò)誤;其次，我又引導(dǎo)學(xué)生借助于探究性實(shí)驗(yàn)形成生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)思維和方法，對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理展開分析。再次需要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)的整理和歸納能力。最后需要檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理性，并對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出問(wèn)題。

以“溫度和濕度對(duì)霉菌生長(zhǎng)的影響”的實(shí)驗(yàn)為例，我在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了下列問(wèn)題：（1）若要探究濕度對(duì)霉菌生長(zhǎng)的影響，選擇___組和___組進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。（2）若選擇A、B兩組作對(duì)照，其中的實(shí)驗(yàn)變量是_____，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得出的結(jié)論是______。（3）微生物繁殖會(huì)造成食品腐敗變質(zhì)，另一方面，人們控制好微生物繁殖，進(jìn)行發(fā)酵，能得到一些產(chǎn)品，如米酒中的酒精就是______發(fā)酵的產(chǎn)物（填一具體微生物名稱）。

學(xué)生通過(guò)分析了解到：A、B兩組可以相互對(duì)照，變量是溫度，探究溫度對(duì)霉菌生長(zhǎng)的影響;A、C兩組可以相互對(duì)照，變量是濕度，探究濕度對(duì)霉菌生長(zhǎng)的影響;B、C兩組實(shí)驗(yàn)中溫度和濕度均不同，變量有兩個(gè)，不能形成對(duì)照;在教學(xué)過(guò)程中我又組織小組進(jìn)行交流、評(píng)價(jià)、展示，分享成果，在這個(gè)過(guò)程中我針對(duì)學(xué)生情況適時(shí)加以點(diǎn)撥和歸納總結(jié)，最后展示答案。

四、聯(lián)系生活，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任

生物知識(shí)與現(xiàn)實(shí)的生活息息相關(guān)，加強(qiáng)生物探究性實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)系，有利于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。為避免學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的發(fā)展受到?jīng)_擊，我在開展教學(xué)時(shí)注重加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程與現(xiàn)實(shí)生活之間的聯(lián)系，以此培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

以“溫度和濕度對(duì)霉菌生長(zhǎng)的影響”的實(shí)驗(yàn)為例，我引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活中的空調(diào)房健康問(wèn)題，研究室內(nèi)溫濕度對(duì)微生物繁殖狀態(tài)的影響規(guī)律，并將該規(guī)律運(yùn)用于家用空調(diào)設(shè)計(jì)中，為人們的健康生活提供建議。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下所示：

溫濕度條件確定：選擇人體感覺(jué)舒適的溫度開展微生物的培養(yǎng)試驗(yàn)，探索其生長(zhǎng)繁殖規(guī)律。選擇飽和鹽溶液控制法控制濕度，保持濕度相對(duì)穩(wěn)定。

培養(yǎng)時(shí)間：細(xì)菌繁殖高峰一般為16-24h，真菌在72小時(shí)左右。因此培養(yǎng)時(shí)間選用0h、6h、24h、48h、72h、96h和144h（7天）。

試驗(yàn)步驟：配制新鮮菌液（4h內(nèi)使用），將菌液加入棉拭子中，每個(gè)棉拭子大約104-105CFU.將制備好的染菌棉拭子分別放置空調(diào)房?jī)?nèi)，定時(shí)取樣統(tǒng)計(jì)菌數(shù)。

結(jié)論

綜上所述，基于當(dāng)前初中生物教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，初中生物學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中核心素養(yǎng)培養(yǎng)教育還存在著許多困難，我們還需要積極學(xué)習(xí)，提升自己的素養(yǎng)教學(xué)理念，在教學(xué)過(guò)程中利用多種教學(xué)手段將核心素養(yǎng)滲透到生物學(xué)教學(xué)當(dāng)中。

[ 參? 考? 文? 獻(xiàn) ]

[1]徐駿.開展探究性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)生物核心素養(yǎng)[J].中小學(xué)教學(xué)研究， 2018， 000（005）：81-83.