高中生物實驗教學中生物科學素養的培養

李小平

【內容摘要】課程改革的不斷深入要求高中生物教學進行更為有效的調整與優化，對實驗教學的重視程度也不斷提升。在實驗教學中，培養學生生物科學素養成了一個具體目標。聯系文獻綜述法與觀察法的應用可以發現，實驗教學中生物科學素養的培養并不簡單，在多種難點性因素影響下，學生的生物科學素養培養狀況較差，甚至存在著很多不足。本文將具體分析實驗教學中生物科學素養培養狀況，并提出更為有效的生物科學素養培養策略。

【關鍵詞】高中生物 實驗教學 科學素養

得益于系列創新教學法的應用，高中生物實驗教學的創新性有了一定程度提升，教學理念的成熟與發展也促進了實驗教學地位的提升。很多教師在實驗教學中進行了學生生物科學素養培養嘗試，但實際狀況并不理想，培養學生的生物科學素養依然有很大的調整、提升空間。多種因素的影響下，生物科學素養培養具有很大難度，大部分教師在這一進程中也十分被動。鑒于此，探尋出實驗教學中生物科學素養更好培養的策略顯得十分必要和重要。

一、高中生物實驗教學中生物科學素養培養概述

生物科學素養的內涵十分豐富，其具體包含生命觀念、理性思維、科學探究以及社會責任[1]。對學生生物科學素養予以培養是教學中的基本目標，實驗教學具有的特點、優勢使其可以成為學生科學素養培養中十分有效的載體。實驗教學中學生生物科學素養培養的意義十分顯著，其不僅可以提升實驗教學的方向性與目的性，同時也可以較好驅動實驗教學形式的創新、內容的豐富。更為重要的是，學生生物科學素養得到有效培養后，其對生物知識能夠形成更為深刻的了解，這對于其后續的知識學習與應用也具有很大幫助。可以看出，無論是從教師“教”，還是從學生“學”的角度看，動態的實驗教學過程都將成為學生生物科學素養不斷培養和提升的過程。可以預見的是，未來一段時間里，學生生物科學素養培養的緊迫感會不斷提升，教師自然要對實驗教學如何進行針對性的調整、優化等進行更多思考。

二、高中生物實驗教學中生物科學素養培養現狀分析

1.生物實驗教學形式相對單一

高中生物實驗教學形式相對單一，這導致具體教學往往會受到教學硬件水平的影響，站在學生的生物科學素養培養角度看，實驗教學形式單一也是生物實驗教學中存在的不足之處[2]。在實驗室內結合相應實驗操作進行教學是一種基本的教學形式，但在一些實驗室建設狀況并不良好的高中學校內，生物實驗教學形式更是十分固化。雖然實驗教學極為看重具體操作，但大部分學生的動手能力無法在實驗中得到有效培養。由于生物實驗教學形式過于單一，很多學生無法對生物實驗相關現象進行直觀觀察，機械性地進行實驗教學也導致實驗教學成了簡單、機械性的重復形式流程。這一不足長時間存在且無法得到有效解決時，實驗教學的有效性便會處于較低水平。這也表明，實驗教學形式相對單一的情形下，教師很難借助實驗教學來培養學生的生物科學素養。

2.生物實驗教學中缺乏有效互動

很多高中的生物實驗教學中，教師與學生之間，學生與學生之間的互動明顯不足，缺乏有效互動也成了現階段實驗教學中學生生物科學素養的培養不足[3]。從實驗教學的基本流程上看，教師結合具體實驗講解基本流程與科學知識，帶領學生進行實驗操作是基本的流程。這一進程中，學生雖然可以對生物實驗，以及相關知識形成一個基本了解，但實驗教學中的互動性明顯不足。學生與學生之間的互動性相對較低時，實驗教學氛圍便相對較差。教師與學生之間的互動性相對較差時，教師很難對學生的實驗能力培養狀況，學生的基礎知識掌握與應用狀況予以精準掌握。言語層面的互動、交流相對較少時，一些生物科學素養培養的內容很難有效滲透下去。因此，生物實驗教學模式固化，相應的互動交流較少也導致教師很難在學生生物科學素養培養中取得突破。

3.學生的科學探究意識培養效果差

在學生的生物科學素養培養中，科學探究意識的培養最為關鍵，一定意義上說，學生的科學探究意識培養狀況會直接決定其生物科學素養培養狀況。應試教育理念下，教師、學生均十分關注考試成績的提升，教師并未有意識地進行科學探究意識培養，學生的科學探究意識培養狀況也相對較差。雖然素質教育理念逐漸成了實驗教學中的指導性理念，但實驗教學中，很多教師并未有意識培養學生的科學探究意識。這一情形下，即便學生進行了較多的實驗操作，但在實驗操作中并不會進行過多的思考。此外，很多教師并未結合生物實驗內容創設相應的實驗任務，學生自然也缺乏相應的思考、探究“空間”。探究意識處于較低水平，固化的進行實驗操作時，教師也無法借助實驗教學對學生的生物科學素養予以有效培養。

4.生物實驗教學資源相對固化

高中生物實驗教學中，生物實驗教學資源相對固化，這與一直以來整體教學中對教材具有較高的依賴性有直接關聯。在學生的生物科學素養培養中，單純結合教材中的一些知識、內容講解的教學方式并不可取，當實驗教學中無法滲透一些新的教學內容時，學生生物科學素養的培養就會有很大的局限性。更為嚴重的是，由于實驗教學互動相對較少，部分學生已經對書本上實驗相關知識、內容形成了較多了解，一旦無法引入新的教學資源、內容，大部分學生在生物實驗中的興趣也無法得到有效培養。之所以將實驗教學作為學生生物科學素養培養的載體，與實驗教學這種教學形式開放性高的特點有直接關聯。但教師并未有意識引入，所以在應用新的教學資源時，教師也無法聯系相應知識、內容對學生的生物科學素養予以具體培養。

三、高中生物實驗教學中生物科學素養培養的有效策略

1.借助信息技術多元生物實驗教學形式

高中生物實驗教學中，為了更好培養學生的生物科學素養，教師應當采用多元實驗教學形式。例如，在《使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞》這一實驗的教學中，教師可以引入電子實驗室系統，將數字化實驗作為一種有效的實驗教學形式。特別是部分高中學校內的生物實驗室條件相對簡陋時，依托信息技術與多媒體教學設備進行數字實驗教學更加具有重要意義。在這一實驗中，教師可以結合細胞的分裂、再生等講解生命的形成相關知識，讓學生在更為直觀的實驗觀察中對細胞與生命的關系形成較好認識。信息技術的應用，以及實驗教學形式的多元能夠大幅度提升實驗教學的有效性，數字實驗室中的很多實驗相關短視頻也能對實驗原理予以更為詳細的解讀。因此，在互聯網+教育的背景下，教師可以從不同角度進行實驗教學，通過更為新穎的實驗教學形式培養學生的實驗興趣，對學生生命觀念這一生物科學素養予以較好培養。

2.多維互動中培養學生的理性思維

高中生物知識的學習與應用需要理性思維作為一種指導性思維，在固化的實驗教學模式下，學生的理性思維并未得到較好培養，相應的生物科學素養培養狀況也相對較差[4]。因此，教師需要創設多維互動的實驗教學模式，將教學互動的過程作為學生理性思維，以及生物科學素養不斷培養的動態過程。例如，《生物體維持pH值穩定的機制》這一實驗中，教師不僅要引導學生借助相應實驗器材進行實驗，同時要引導學生對細胞代謝進程中酸性與堿性物質形成的機理予以分析、思考，幫助學生站在一個理性、科學的角度分析人體pH值變化可能產生的影響。通過實驗現象對實驗原理，以及深層次生物知識進行剖析，能夠為學生的理性思維形成，科學的思維方式形成提供很大幫助。聯系一些理性思維培養相關的問題與學生進行互動，組織學生在小組合作基礎上進行生物實驗驗證后，實驗教學互動性的提升也可以為學生的生物科學素養培養提供很大幫助與支持。

3.結合實驗任務鼓勵學生進行科學探究

高中生物實驗教學中，教師需要結合實驗任務的創設，鼓勵學生進行科學探究，并將這一做法作為學生科學素養不斷培養和提升的動態過程。例如，在《細胞大小與物質運輸關系》這一實驗中，教師可以創設“瓊脂塊表面積與體積之比是隨著瓊脂塊的增加而增大還是減小，為什么？”等實驗任務的創設，要求學生在小組合作的基礎上，結合相應實驗器具進行實驗操作，并在實驗操作中進行數據的記錄與任務的解答。在不同小組進行對應的實驗探究時，教師應當深入到學生群體中進行具體觀察，提供一些實驗操作層面，以及任務解答層面的指導。創設難度適中的實驗任務，鼓勵學生探究，結合反饋結果進行一些針對性的教學指導與幫助后，學生在實驗探究中的積極性也能得到有效培養。常態化的創設相應實驗任務，引導學生養成實驗中自主探究的良好習慣后，實驗教學中學生的生物科學素養培養也會變得更為簡單。

4.基于科學素養培養需要豐富教學資源

高中生物實驗教學中，教師可以結合實驗教學中學生科學素養培養的實際需要豐富教學資源，通過一些新教學資源與內容的引入，為學生生物科學素養培養提供更為多樣的切入點。例如，在《影響酶活性的條件》這一實驗中，教師可以聯系實驗中“淀粉遇碘后會形成藍色化合物”這一實驗現象，引申講解一些酶的活性是什么，酶的活性會隨著哪些外部條件的變化而變化等知識，讓學生可以對酶這種物質，以及酶的活性具體是什么等知識形成較為深刻的了解。與此同時，教師也可以結合麥芽糖、葡萄糖遇碘后不會發生變化這一現象，深入解讀不會形成藍色化合物的原因，結合與斐林試劑發生氧化還原反應這一實驗現象引入一些解讀性教學資源。網絡上的教學資源被較好引入和應用下，教師也可以結合新的教學資源與內容，從更多角度培養學生的生物科學素養。

結語

高中生物教師在思想意識層面要給予實驗教學中學生科學素養培養足夠關注，并積極進行相應的科學素養培養嘗試。值得注意的是，學生科學素養培養本身需要一定時間周期，這要求教師將學生科學素養培養作為常態化的教學工作堅持下去。由于必然會出現一些難點和問題產生制約性影響，教師也要定期進行實驗教學狀況的評價，發現并解決學生生物科學素養培養中的不足，積累更為豐富的經驗，這也可以確保后續的實驗教學調整、優化使其具有更高的科學性與可行性。

【參考文獻】

[1]唐倩.高中生物實驗教學中對學生生物科學素養的培養策略分析[J].科普童話，2020（3）：15.

[2]陳瑤.重視高中生物實驗教學培養學生科學素養[J].散文百家·國學教育，2020（1）：162-163.

[3]姚鳳娟.重視高中生物實驗教學培養學生科學素養[J].讀天下（綜合），2019（16）：216.

[4]周志全.高中生物實驗教學中學生生物科學素養培養[J].文理導航，2018（35）：72-73.

（作者單位：寧夏育才中學）