中學生物實驗創新與實踐的反思與啟示

摘要：自2016年7月，為更好的實踐培養學生生物學核心素養，我課題組承擔了天津市教育科學“十三五”規劃課題《中學生物實驗創新實驗與實踐》，在研究中，對課本原有的實驗結果不理想的實驗在實驗材料和實驗方法方面進行了創新和實踐，并根據教學需要，設計了新的實驗。

關鍵詞：創新實驗 核心素養 反思與啟示

一 、生物實驗創新的意義

（一）對學生生物學核心素養的提升

生物學核心素養有四個維度：生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任。這四個維度相互交叉、結合，形成一個統一整體。生物學核心素養是學生在生物學課堂學習過程中逐漸發展起來的，是在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的關鍵能力、必備品格和價值觀念，是學生知識能力情感態度與價值觀的綜合體現[1]。

生物實驗教學是培養學生核心素養的重要途經，在實驗教學中，應有意識地鼓勵孩子們不斷地、深入地思考，從現有的實驗原理、材料、操作流程、結果觀察、數據分析等各個角度，去創新實驗思路。學生在這個過程中不僅能更加深刻地體會到實驗中所蘊含的原理，而且能夠綜合利用所學知識，實現創新應用，達到對知識掌握的最高層次，在這個過程中，生物學核心素養的提升也就成為了水到渠成的事情。

例如，在學習《酵母菌呼吸方式的探究》時，學生對教材設計的呼吸實驗裝置，提出了質疑。他們一致認為，無氧呼吸的實驗裝置，不能保證培養瓶中徹底沒有氧氣，于是學生利用化學知識，創新了實驗裝置，在控制有無氧氣方面，大大提升了實驗的精確性，提高了實驗結果的說服力和可信度。

（二）對教師專業素養的提升

教師如果能以課題研究為載體和動力，關注實驗教學中地點滴經驗和不足，將有助于教師深入了解相關實驗內容，有助于教師對相關專業知識地透徹理解和全面把握，有助于教師形成堅實的、熟練的實驗操作技能、正確的態度及恰當的實驗教學策略，這些都是對教師專業技能的有效提升。

（三）對實驗教學效果的提升

生物學本質上是實驗科學，實驗創新是建立在對相關生物學知識的透徹理解基礎上的，是在更高的層次上引導學生進行深入思考和摸索，是有效提升教學效果的助推器。

二、生物實驗創新帶來的啟示

1.創新實驗的開發，源自教學實踐。

作為教師，在準備實驗教學時應該首先具有創新的意識，不讓實驗成為對教材內容的簡單驗證。如查找相關資料，深刻理解實驗原理;聯系生活，挖掘物盡其用的實驗材料;咀嚼教材，拓展實驗深度;站在學生角度，體會學習知識時的思維障礙和困惑，從而開發新的實驗，這些都可以成為我們日常創新實驗的素材。

如在探究酶的作用條件時，教師從藥店買來的助消化作用的多酶片，大家原有的假設都是人體溫度是多酶片發揮作用的最適溫度，實驗結果卻顯示，50 ℃左右時，酶發揮催化作用的效率更高，這個超出大家預期的實驗結果，引起大家的極大興趣，學生繼續著手查找資料，將研究深入。

另外，作為戰斗在高考一線的教師，高考真題往往帶給我們最新鮮的實驗題目，是創新實驗另一個重要來源，稍微加工，就能夠豐富我們的創新實驗素材。

2.創新實驗的實施，依靠實驗操作。

有了創新實驗的素材、設想，教師還應該抓緊時間積極實踐，否則一些創新的閃光點可能會一閃而過，應及時按照理論創新和操作創新這兩個角度，將創新點分類，立即實踐。

3.完善創新實驗，適應課堂教學。

課堂是提升學生生物學素養的主渠道，創新實驗的過程和成果的取得最終還是要通過課堂傳遞給每一位同學。這樣就面臨了兩個問題，問題一，課內的學習壓力比較大，學生沒有精力參與創新實驗;問題二，教材中原有的分組實驗課已占用課堂的大部分時間，創新實驗在日常課堂如何實施呢？

針對問題一，教師提前宣布創新課題的主要的工作內容，同學們自愿報名參加，中途遇到瓶頸時，邀請外援同學進行階段性支持。

針對第二個問題：教師可以提前組織部分同學進行預實驗，不僅可以節約時間，還可以節約人力物力，檢驗實驗的可行性。

4.鼓勵學生參與，實現教學相長。

在創新實驗教學的實施中，有一個不可忽視的方面就是對學生的資源的充分利用，比如學生提出的質疑，天津一中的優質學生資源中，學生的質疑和釋疑的過程就是一個難得的實施實驗創新的過程。

5.總結創新實驗，形成傳承資源。

創新實驗無疑可以成為一種教學資源，但是這也不是一件一蹴而就的事情，需要幾屆師生的共同努力，能及時將實踐的結果轉變為圖文記錄。長此以往，創新實驗就可以作為獨特的補充，和國家課程一起共同構成完整的基礎教育課程體系，與國家及地方課程一道成為育人的教學資源。

九、參考文獻

顧明遠. 學習和解讀《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》[J]. 高等教育研究， 2010， 31（7）： 1-6.

[1]中華人民共和國教育部. 普通高中生物學課程標準（2017年最新修訂版）[S]. 北京：人民教育出版社. 2017.

劉媛? ?天津市第一中學