基于核心素養的高中生物實驗教學

楊 冰

(寧夏銀川市寧夏育才中學 750011)

《普通高中生物課程標準》當中明確指出：培養學生的人文精神與科學素養、國際視野與民族精神、實踐能力與創新精神、人生規劃及社會責任感，對社會進步、國家興盛、個人發展都有著重要的意義.實驗教學作為高中生物具體教學的組成部分，在新課改下，生物實驗的教學效果得到明顯提升，基于此，生物教師在實驗教學過程中，需關注學生學科素養的培養，并為學生營造良好的氛圍，促使其積極參與到實驗操作與探究中，并體會到實驗的樂趣.同時，將實驗與其他的實踐活動相結合，不僅可以使學生充分理解與掌握相關生物知識，而且還能培養學生的觀察以及操作能力，從而促使學生形成不斷探索、實事求是的科學態度.基于此，本文主要對核心素養下高中生物實驗的教學原則進行闡述，并提出核心素養下的高中生物的實驗教學策略，以促使學生在生物實驗中形成良好的學科素養.

一、基于核心素養的生物實驗的教學原則

核心素養背景下，傳統化灌輸式教學已無法有效適應當前的教學發展，想要在高中生物的實驗教學過程中，對學生的生物學科素養進行培養，因此，教師在具體教學時需遵循以下原則：(1)實驗設計需具備科學性.高中生物本身屬于自然型學科，其不僅包括多樣化的理論知識，而且還需關注學生在具體學習中的實踐與操作，因此，生物實驗的教學過程中，生物教師需引導學生樹立嚴謹、科學的實驗意識以及踏實、實務的態度，以此使學生經過實驗操作更直觀的感受生物知識，并使學生的生物技能得到有效提高.(2)實驗教學需具備探究性，實驗不僅是學生探究與操作的過程，而且還是促使學生思維實現良好發展的方法.因此，在設計實驗中，教師需關注實驗的探究性與開放性，指導學生在實驗當中逐漸發現與提出問題，并指導學生自主探究與解決問題.同時，生物教師可按照新課標及實際教學內容，通過相應的教學策略，促使學生領悟與探究相關技能，從而使學生的探究能力及精神得到有效提高.(3)生物實驗的教學需具備生活性，生物學通常與人們的生活有直接關系，將實驗與生活結合，不僅可以使學生的理性思維得到顯著提升，而且還能使學生實現學以致用，并通過生物思維對生活中的相關問題進行解決，從而使學生的生物學科素養得到有效提高.基于此，生物實驗的教學也需根據生活開展，生物教師需充分運用教材當中和實際生活有關的素材，對學生自身的感性認識進行豐富，從而使學生具備的理性思維得到有效提高，并通過學生解決生活中具體問題的能力培養，促使學生自身的社會責任素養得到有效提高.

二、基于核心素養的高中生物實驗教學策略

1.基于教學方法優化的科學探究能力提升

高中生物的新課標提倡，生物實驗的教學過程中，學生需正確運用實驗儀器，且靈活的應用實驗材料，開展高效性實驗操作，以充分掌握相關信息搜集及處理的技能，從而使生物科學的探究力得到有效提升.在具體教學中，由于部分生物教師過分依賴生物教材，習慣性開展驗證性實驗，而無法開展探究性實驗，導致實驗的教學功效無法實現.生物實驗的教學效率提高，通常與教學方式的優化有著直接關系，實驗技能和科學探究有效結合通常是最有效的教學法.因此，生物教師需創設高效合理的訓練情境，指導學生通過生物學的思想不斷發現與解決問題，從而使學生具備科學探究的能力.例如，對實驗“探究培養液中酵母菌種群數量的變化”實施教學時，酵母菌計數通常是以血細胞的計數板實施的，學生可通過理論與實踐結合的形式，掌握其實驗技能.因為該實驗的操作周期相對較長，大部分教師在具體教學時通常會選擇相對單一的訓練，這就會影響學生實際探究的過程.此時，生物教師則可把科學探究和技能訓練相結合，在實驗教學的前一周開展酵母菌的培養液配置，并在每天取相應的酵母菌的培養液實施“休眠狀態”的適度冷藏，經過相關處理，實現數據的采集，從而使生物實驗的教學得到效果得到有效提高.

2.基于實驗類型優化的創新思維能力發展

高中生物的實驗教學中，定性實驗主要是對被研究對象的關系與性質進行探索，而定量實驗則是對被研究對象之間的數量關系進行探索.高中生物的新課標明確要求，需通過觀察、測量、調查、分析、統計等相關方式開展定量與定性實驗，以促使學生在量變的過程中了解與掌握事物的本質，并要求學生通過生物科學的測量與研究方法，對實驗信息進行準確記錄，對實驗數據實施整理與分析，呈現出實驗的結果，并形成科學化實驗結論.根據實踐顯示，定性實驗通常有助于學生探究精神的培養，而定量實驗則有助于學生理性思維的培養，將定性與定量相結合，則能使學生對知識的應用能力得到有效提升，并使學生形成生物學科的核心素養.例如，定性實驗“探究光合作用的條件、原料、產物”與定量實驗“探究影響管和作用速率的環境因素”實施教學時，可從定性到定量得實驗進行探究，學生在把控實驗的原理與方法的時候，還需注重選擇合適的實驗材料，明確可測指標，以便于對各種變量實施控制.想要使實驗教學質量與效率得到有效提升，生物教師還能開展些相對簡易的實驗，以便于學生進行自主探究，比如，對“比較過氧化氫在不同條件下分解”實施教學時，教師可按照實驗宏觀現象，獲取高效性酶，并指導學生從定量角度開展實驗，進行情境創設，實現實驗探究，從而使學生的創新思維得到有效發展.

3.基于實驗形式優化的合作探究能力培養

高中生物的實驗教學中，大部分學生都對實驗儀器、操作、素材等較感興趣，而忽略了教師對實驗內容的講解及要求.甚至有部分教師放手不管，讓學生實施自主實驗，不給任何的引導與提醒，過分的注重學生自主性實驗，雖然學生具有充足自主權，但是卻是放任自流，導致實驗效果較差.相反的，由于部分教師過于注重合作探究，導致小組合作現象泛濫，生物實驗的教學過程中，過于強調小組合作，致使小組內產生一人做事其他人閑聊狀況，導致小組合作失去其本質意義.總之，獨立思考有助于學生形成自主能動性，而小組合作則能彌補該現象，因此，教師需合理應用小組合作與獨立思考結合的方式，促使師生、生生之間的高效互動，并使實驗教學的效率得到有效提高.例如，在“群落的演替”教學時，想要使學生充分理解到群落演替的過程及說明人類的活動對群落演替產生的影響，并充分關注到我國退耕還草、還林、還湖，以及退牧還草等相關政策，教師在上課初始，可根據學生自身的性格、學習能力、課堂表現等相關狀況進行分組，并提出相關問題，讓學生在組內進行探討，如：“在實際生活中，你們是否看見過光裸的荒地通過一段時間而長出樹林的狀況嗎？”然后學生就會迅速在小組內開展探討，這不僅能使學生充分了解到人類活動、自然因素的影響，以及物種之間存在的相互作用，而且還能充分認同人類需合理運用自然資源，從而使自然環境實現持續性發展.通過該教學方式，不僅能調動學生學習生物知識的興趣，而且還能培養學生的合作探究精神，從而使學生的合作探究能力得到有效提高.

綜上所述，培養學生的學科核心素養通常需不斷的積累，即高中生物教師需在日常的教學中，將核心素養的相關內涵及要求整合至具體教學內容當中.新課程下的教育通常要求教師要順勢而為，并在生物實驗的教學中，為學生創設條件，全面、積極的對學生的生物學科素養進行培養，從而使學生實現全面發展.