基于核心素養(yǎng)的高中生物實驗教學(xué)的研究

何亞東

【摘要】生物是高中課程體系的重要組成部分，不僅是因為它在高考當(dāng)中占有較大比重，而且能夠引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度看待問題，實現(xiàn)思維拓展與延伸。在素質(zhì)教育背景下，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)成了教學(xué)工作的關(guān)鍵，這是引導(dǎo)學(xué)生健康成長的有效途徑。尤其是在實驗教學(xué)當(dāng)中，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方法與理念，將學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)放在重點位置，促進(jìn)其學(xué)習(xí)能力與水平的提升。本文將對高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)的基本概念進(jìn)行分析，提出當(dāng)前高中生物實驗教學(xué)的問題，探索基于核心素養(yǎng)的高中生物實驗教學(xué)策略。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)? 高中生物? 實驗教學(xué)

【基金項目】本文是甘肅省教育科學(xué)“十三五”2019年度一般規(guī)劃課題“基于核心素養(yǎng)的高中生物實驗教學(xué)的研究”（批準(zhǔn)號：GS[2019]GHB1009）的成果之一。

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）31-0119-02

在社會轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，對于人才培養(yǎng)也提出了新的要求，除了應(yīng)該使其具備豐富的科學(xué)文化知識外，更重要的是實現(xiàn)核心素養(yǎng)的提升。核心素養(yǎng)包含了多項能力與素質(zhì)，是當(dāng)前衡量一個綜合型人才的重要指標(biāo)。較強(qiáng)的探究性與實踐性，是高中生物實驗教學(xué)的基本特點，能夠引導(dǎo)學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。這不僅是當(dāng)前現(xiàn)代化教育發(fā)展的必然趨勢，也是促進(jìn)學(xué)生個人全面發(fā)展的關(guān)鍵途徑。然而，由于受到傳統(tǒng)教學(xué)理念的限制，在高中生物實驗教學(xué)當(dāng)中依舊存在諸多問題。為此，教師應(yīng)該對過往教學(xué)經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，同時了解高中生的實際學(xué)習(xí)需求，制定針對性實驗教學(xué)策略。在增強(qiáng)學(xué)生核心素養(yǎng)的同時，提升教學(xué)工作水平。

一、高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)的基本概念

生命觀念、理性思維、探究能力與社會責(zé)任意識，是高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)的基本組成。在生命觀念的培養(yǎng)當(dāng)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對生命過程進(jìn)行觀察與思考，加強(qiáng)對生命世界的情感認(rèn)知。理性思維則主要是指學(xué)生解決實際問題所采用的科學(xué)方法。探究能力則體現(xiàn)了學(xué)生的主觀能動性，能夠在問題的發(fā)現(xiàn)、分析和解決當(dāng)中了解生物的內(nèi)在本質(zhì)[1]。社會責(zé)任意識的培養(yǎng)，能夠幫助學(xué)生從社會角度全面看待問題，跳出課堂與書本的限制，促進(jìn)自身的全面發(fā)展。

二、高中生物實驗對培養(yǎng)核心素養(yǎng)的作用

（一）構(gòu)建生命觀念

生命觀念主要是指學(xué)生通過對生命現(xiàn)象的觀察，分析其與客觀世界的關(guān)系，總結(jié)其特性。構(gòu)建正確的生命觀念，可以幫助學(xué)生理解生物學(xué)現(xiàn)象，學(xué)習(xí)從生物角度解釋意識形態(tài)和觀念、方法。學(xué)生通過這一系列的操作，并對總結(jié)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入分析，從中得到感悟和體會，從而形成正確的生命觀念。例如，在進(jìn)行葉綠素相關(guān)實驗時，通過對葉綠素內(nèi)在結(jié)構(gòu)的觀察，并對其功能進(jìn)行分析，從而總結(jié)出結(jié)構(gòu)和功能之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，對生命形成更深層次的理解。

（二）培養(yǎng)科學(xué)思維

科學(xué)思維主要是指在尊重客觀事實的基礎(chǔ)上，追求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，利用科學(xué)思維認(rèn)知客觀事物，并指導(dǎo)解決實際問題的能力。在高中生物學(xué)科中，學(xué)生通過對生物現(xiàn)象的觀察，總結(jié)事實和證據(jù)，利用歸納與概括、模型與建模等途徑，解釋生命現(xiàn)象和客觀規(guī)律。例如在進(jìn)行“探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸效率的關(guān)系”的實驗中，教師要引導(dǎo)學(xué)生自己完成實驗過程，并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄和分析，并進(jìn)行總結(jié)。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考：“細(xì)胞越小運(yùn)輸效率就越高嗎？原因是什么？”讓學(xué)生在熱烈的討論中，加深對知識的理解，并有助于辯證性思維和批判性思維能力的提升。

（三）引導(dǎo)科學(xué)探究

科學(xué)探究主要是指對現(xiàn)實世界中的生物學(xué)問題進(jìn)行觀察、假設(shè)、分析、證實，并對結(jié)論進(jìn)行討論。主要是學(xué)生“提出問題-作出假設(shè)-設(shè)計實驗-觀察現(xiàn)象-分析結(jié)果-得出結(jié)論-探究交流”的過程。通過生物實驗，引導(dǎo)學(xué)生自主完成實驗過程，并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，對得出結(jié)論展開討論，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探究能力，培養(yǎng)良好的探究習(xí)慣。教師在這個過程中，要作為引導(dǎo)者對學(xué)生的探究行為進(jìn)行正確引導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生對更深層次的知識進(jìn)行探究和討論，提升知識的深度和廣度。

（四）提升社會責(zé)任

學(xué)生通過對生物現(xiàn)象的觀察和認(rèn)知，加入相關(guān)問題的討論，并利用生物理論知識，結(jié)合自身生活實際，做出理性判斷和解釋。在這個基礎(chǔ)上，逐漸提升學(xué)生運(yùn)用生物知識解決實際生活問題的能力。學(xué)生通過生物實驗，認(rèn)知生命的可貴，對生命更加尊重和敬畏，增強(qiáng)同理心，激發(fā)社會責(zé)任意識和責(zé)任感。

三、高中生物實驗教學(xué)的問題

在高中生物實驗教學(xué)當(dāng)中，實驗設(shè)計方案往往照搬教材的固有模式，導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)造力未能得到有效激發(fā)，限制了其核心素養(yǎng)的提升。教師對于實驗過程全權(quán)把控，未能給予學(xué)生足夠的自我思考與操作空間，也會對其實踐應(yīng)用能力形成一定限制。在實驗教學(xué)當(dāng)中，教師往往通過示范、講解和布置任務(wù)等方式開展工作，單一化的教學(xué)流程與枯燥乏味的教學(xué)方法，難以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，導(dǎo)致其在實驗當(dāng)中出現(xiàn)無聊之感[2]。與此同時，學(xué)生之間的合作交流較少。在課堂當(dāng)中，教師未能通過明確的實驗主題與目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生的積極參與，導(dǎo)致課堂氛圍沉悶，其學(xué)習(xí)效率較為低下，理論知識與實踐技能之間的銜接不足。由此可見，傳統(tǒng)的生物實驗教學(xué)模式和教學(xué)理念，已經(jīng)不符合時代的發(fā)展，不能滿足學(xué)生的心理需求，阻礙了學(xué)生生物學(xué)科綜合能力的提升，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

四、基于核心素養(yǎng)的高中生物實驗教學(xué)策略

（一）樹立生命觀念意識

生命觀念意識是核心素養(yǎng)的基本組成，這也是高中生在成長成才過程中必不可少的基本素質(zhì)。教師應(yīng)該加深對生命觀念的認(rèn)知，使學(xué)生在掌握豐富生物知識的同時，促進(jìn)自身學(xué)科素養(yǎng)的提升。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師的教學(xué)方法較為落后和單一，學(xué)生通過死記硬背的方式難以真正理解所學(xué)知識。而在實驗教學(xué)當(dāng)中，能夠幫助學(xué)生通過生動形象的實驗，激起內(nèi)心的情感體驗與認(rèn)知，是樹立生命觀念意識的重要途徑。在實驗室當(dāng)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握高倍顯微鏡的操作方式，使其能夠從微觀角度重新認(rèn)識自然界的生物[3]。同時，應(yīng)該加強(qiáng)與教材內(nèi)容的有效銜接，通過驗證實驗等強(qiáng)化理論知識的理解。相較于單一的理論教學(xué)，實驗教學(xué)能夠激起學(xué)生的好奇心，使其在主觀能動性作用下探索生命世界的奧秘。

（二）創(chuàng)設(shè)真實教學(xué)情境

情境教學(xué)法在現(xiàn)代化教育工作中得到廣泛運(yùn)用，能夠使學(xué)生進(jìn)入到與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的特定情境當(dāng)中，使其獲得豐富的情感體驗與認(rèn)知，促進(jìn)學(xué)習(xí)效率的提升。在情境當(dāng)中，教師應(yīng)該重視學(xué)生理性思維能力的培養(yǎng)，這也是增強(qiáng)其生物學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。比較能力、分析能力、批判能力和綜合能力等等，是理性思維的主要組成[4]。比如在光合作用相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)當(dāng)中，教師應(yīng)該整合教學(xué)資源，對光合作用的環(huán)境加以模擬，給予學(xué)生足夠的空間用于探究實驗的自主設(shè)計，增強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解，促進(jìn)其理性思維能力的提升。教師應(yīng)該重視對學(xué)生過往生活經(jīng)驗與知識的喚醒，使其能夠在熟知的情境當(dāng)中鍛煉理性思維。通過創(chuàng)建教學(xué)情境，把抽象的理論知識具象為形象化的內(nèi)容，能夠讓學(xué)生更加直觀地理解生物實驗的原理和作用，促進(jìn)學(xué)生想象性思維和邏輯思維的形成，有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。此外，合理的教學(xué)情境，把理論知識和學(xué)生的生活實際緊密貼合，熟悉的場景更能進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，對于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重要的作用。

（三）創(chuàng)新實驗教學(xué)模式

在新課程改革背景下，教師也應(yīng)該對高中生物實驗教學(xué)模式加以創(chuàng)新，滿足學(xué)生的核心素養(yǎng)培養(yǎng)需求，實現(xiàn)既定教學(xué)目標(biāo)。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師往往全權(quán)掌控實驗過程，導(dǎo)致學(xué)生的實驗參與度較低。為此，教師應(yīng)該意識到學(xué)生在實驗當(dāng)中的主體地位，通過教學(xué)模式的創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生的自主探究能力與創(chuàng)新能力。鼓勵學(xué)生在課前的自主學(xué)習(xí)，突破教材的實驗思路限制，創(chuàng)新實驗設(shè)計，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性[5]。實驗課堂不應(yīng)該僅僅局限于實驗室當(dāng)中，還可以拓展到整個社會生活當(dāng)中，讓學(xué)生意識到生活當(dāng)中充滿了生物學(xué)知識，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性。通過社會調(diào)查、家庭實驗等形式，構(gòu)建趣味性實驗探究氛圍，同時引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于社會實踐當(dāng)中，增強(qiáng)其社會責(zé)任意識。

（四）培養(yǎng)學(xué)生合作精神

現(xiàn)代化社會的發(fā)展，離不開團(tuán)隊之間的合作溝通，這也是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵點。在高中生物實驗教學(xué)當(dāng)中，很多實驗具有一定的難度，如果只依靠一個人的力量，很難達(dá)到應(yīng)有的實驗效果。為此，教師應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行合理分組，使其能夠在團(tuán)結(jié)合作當(dāng)中完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在分配學(xué)習(xí)小組時，教師應(yīng)該重視組間的均衡性與組內(nèi)的層次性，使每一個學(xué)生都能在參與實驗的過程中獲得進(jìn)步。在小組內(nèi)部，學(xué)生能夠取人之長補(bǔ)己之短，不斷改進(jìn)自身的學(xué)習(xí)方法，實現(xiàn)思維能力的拓展[6]。教師應(yīng)該為每一個小組成員分派合適的任務(wù)，確保能夠發(fā)揮其個人特長，實現(xiàn)學(xué)習(xí)潛能的有效激發(fā)。在小組合作過程中，能夠最大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并開拓創(chuàng)造性思維，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力。為了推進(jìn)小組共同進(jìn)步，可以引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，為爭取團(tuán)隊榮譽(yù)投以更大的學(xué)習(xí)熱情。通過這個過程增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊意識，以及精益求進(jìn)的精神，對于促進(jìn)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要的作用。

（五）理論聯(lián)系實際，解決生活實際問題

通過對生物實驗的研究，加強(qiáng)學(xué)生對生命的觀察和理解，促進(jìn)學(xué)生對生命的尊重和理解。教師要積極引導(dǎo)學(xué)生將課堂理論知識和實際生活緊密貼合，提升用理論知識指導(dǎo)解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生健康文明的生活理念，形成健康向上的生活習(xí)慣。例如，在進(jìn)行“泡菜的制作”相關(guān)實驗時，教師要引導(dǎo)學(xué)生自主完成實驗，并得出結(jié)論，針對“能不能長期食用泡菜？”的話題，組織學(xué)生展開討論，鼓勵學(xué)生不發(fā)表個人觀點和意見，并提出觀點的原因。最終得出討論結(jié)果：不能長期食用泡菜。因為泡菜中還有高濃度的亞硝酸鹽，能夠引發(fā)癌癥。由此可見，生物知識和學(xué)生的實際生活息息相關(guān)，加強(qiáng)對生物實驗的研究和學(xué)習(xí)，能夠促進(jìn)學(xué)生良好生活習(xí)慣的形成，促進(jìn)核心素養(yǎng)的提升。

（六）完善教學(xué)評價模式

科學(xué)化教學(xué)評價模式，能夠?qū)W(xué)生的實驗學(xué)習(xí)起到促進(jìn)作用，幫助他們明確核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)。傳統(tǒng)評價模式中對于學(xué)生的成績過于重視，忽視了其內(nèi)在能力的評價，導(dǎo)致其全面發(fā)展受到限制。在評價內(nèi)容方面，教師應(yīng)該將學(xué)生的自主探究能力、合作能力、創(chuàng)新能力和社會責(zé)任意識等納入到考核標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，實現(xiàn)對學(xué)生的全面評價。在評價方式方面，應(yīng)該融合個人自我評價、小組評價和教師評價，保障評價的科學(xué)化。

五、結(jié)語

在高中生物實驗教學(xué)當(dāng)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，是教育發(fā)展的必然要求，能夠為學(xué)生的一生成長發(fā)展奠定基礎(chǔ)。然而，由于受到傳統(tǒng)教學(xué)理念的限制，在教學(xué)實踐當(dāng)中依舊存在諸多問題。為此，教師應(yīng)該通過樹立生命觀念意識、創(chuàng)設(shè)真實教學(xué)情境、創(chuàng)新實驗教學(xué)模式、培養(yǎng)學(xué)生合作精神和完善教學(xué)評價模式等途徑，落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)的相關(guān)理念與要求，激發(fā)學(xué)生的自主能動性，促進(jìn)其生物學(xué)習(xí)效率的提升。

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