基于核心素養對生物學實驗創新的探索

孫明月

[摘 要]根據義務教育生物學課程標準，結合生物學學科核心素養，文章在教材實驗“用顯微鏡觀察人血的永久涂片”的基礎上，從觀察血樣的選擇、不同動物血涂片的觀察和教學方法等方面進行了實驗創新的實踐，激發學生的學習興趣，開拓學生的視野，促進學生更好地理解 “結構與功能相適應”這一生命觀念。

[關鍵詞]生物學學科核心素養;實驗創新;血涂片

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）29-0090-03

生物學是研究生命現象和生命活動規律的自然科學，蘊含人類認識自然規律的一些特有的科學思維和探究過程[1]。生物學學科核心素養涵蓋生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等4個方面[2]?！爸谱鞑⒂^察動物的血涂片”實驗可追溯到1993年10月人教版生物學教材七年級下冊，實驗題目為“用顯微鏡觀察血涂片”，實驗要求為“練習制作血涂片，認識紅細胞和白細胞”。在2001年10月人教版生物學七年級下冊中，實驗題目改為“用顯微鏡觀察人血的永久涂片”，實驗要求為“認識紅細胞和白細胞”。

本節課基于“用顯微鏡觀察人血的永久涂片”實驗進行以下創新：（1）帶領學生制作血涂片，學生對人血永久涂片的制作過程非常感興趣，故在原實驗基礎上添加了制作動物的血涂片;用兔血和雞血替代人血，避免了學生現場采血的危險性。（2）用瑞士染液對血涂片進行染色。在原實驗中，學生對人血涂片中白細胞的細胞核為藍色很感興趣，故本實驗添加了染色環節，使學生了解染色過程。（3）將兔血涂片與雞血涂片做對比，觀察到哺乳動物的成熟紅細胞沒有細胞核，鳥類的紅細胞有細胞核。

一、教材分析

本節實驗課選自人教版生物學教材七年級下冊第四單元第四章《體內物質的運輸》第一節《流動的組織——血液》。第四章依次編排了四節內容分別介紹血液、血管與心臟，以及輸血與血型，以幫助學生建立血液循環的完整概念，并體現生物學源于生活、用于生活的特點。

二、學情分析

七年級學生的感性思維強烈，喜歡動手操作進行實驗，同時也具備了一些理性思維的基礎，可以通過現象進行對比和思考。在教材實驗“用顯微鏡觀察人血的永久涂片”的基礎上，學生對顯微鏡的使用方法和原理都已經掌握，課后學生對血涂片的制作過程和其他動物的血液組成十分好奇，對動物血涂片的制作過程產生極大興趣。

三、教學目標

（一）知識與技能目標

1.使用顯微鏡觀察血涂片，識別紅細胞和白細胞。

2.比較哺乳動物與鳥類血液中紅細胞的區別。

（二）過程與方法目標

1.通過觀看教師示范操作，了解制作血涂片的方法。

2.通過動手操作和反復練習，掌握制作血涂片的步驟。

（三）情感態度與價值觀目標

1.認識到血液對生命活動的意義。

2.通過探究活動，培養學生的創新精神和合作意識。

四、教學重難點

教學重點：1.光學顯微鏡下，識別紅細胞和白細胞;2.比較哺乳動物與鳥類血液中紅細胞的區別。

教學難點：制作永久血涂片。

五、教學設計思路

本節實驗課首先從學生的興趣入手，引導學生思考其他動物的血細胞是否和人體血細胞相同。引出新課，讓學生挑選自己感興趣的血樣，觀看教師演示實驗，學習制作血涂片的規范操作步驟。通過實驗觀察，學生對兔血或雞血的組成成分獲得直觀的認識，進一步分析交流得出結論，加強學生對血細胞的結構與功能相統一的認識。

六、實驗原理

1.瑞士染液是復合染色劑，能夠區分不同的細胞結構。

2.哺乳動物的成熟紅細胞沒有細胞核，鳥類的紅細胞有細胞核。

七、實驗器材

本實驗需要用到的實驗材料：血樣（兔血、雞血）;需要用到的實驗工具：蘸血棒、載玻片、蓋玻片、吸管、試管、試管架、蠟筆、瑞士染液、濾紙、鑷子、中性樹膠、酒精燈、玻片夾。

八、實驗教學過程

（一）導入探訪“動物的血液世界”

組織學生自主復習《流動的組織——血液》一課的內容，根據教師給出的表格（如表1）回憶觀察人血涂片時所觀察到的人體紅細胞的形態結構及與白細胞、血小板的區別。

教師：其他動物血液中紅細胞的形態結構與人類相比，有什么區別？我們今天來觀察一下。

設計意圖：復習鞏固教材知識，通過教師的引導，發散學生思維，讓學生在了解教材中人體血細胞的形態結構的基礎上，激發學生觀察其他動物血涂片的興趣，導入新課。

（二）挑選血樣，規范操作

教師提供兔血和雞血兩種動物血樣（如圖1）。組織學生3人一組，挑選本組最想觀察的一種血樣。

為了規范學生制作血涂片的操作步驟，教師結合PPT進行制作血涂片的演示實驗（如圖2），同時強調制作血涂片的關鍵步驟和注意事項。

設計意圖：從學生的興趣點切入，滿足學生的好奇心。學生為了能夠清晰地觀察到所挑選的血樣，了解其他動物的血液組成，會認真觀看教師的演示操作，了解制作血涂片的方法。

（三）動手制片，合作探究

待學生掌握了血涂片的制作步驟之后，教師布置任務：動手制作所挑選血樣的血涂片，使用顯微鏡進行觀察，識別紅細胞和白細胞。血涂片制作成功、觀察清晰的小組，在教師的幫助下將觀察到的圖像同屏至電子白板屏幕，分享成果，并向同學講解自己制作血涂片的技巧和成功經驗。（如圖3和圖4）

設計意圖：從科學探究的角度出發，讓學生通過切身體驗，掌握制作血涂片的過程;提高學生的學習興趣，激發學生積極地思考問題。同屏分享使學生的優秀成果得到展示，增加實驗課堂的趣味性。通過小組合作、分享成功經驗，學生互幫互助，培養了團結協作的能力。

（四）小組對比，交流不同

課堂中不同小組挑選不同血樣，組織小組之間進行對比觀察。通過小組之間的對比，發現不同動物血細胞的形態結構存在的差別：1.血液中紅細胞數量較多，體積較小;白細胞數量較少，體積較大， 具有細胞核。2.兔血紅細胞沒有細胞核;雞血紅細胞有細胞核。（如圖5和圖6）

設計意圖：小組之間通過對比觀察和交流討論，發現不同動物血細胞形態結構的特點。學生通過觀察，認同 “結構與功能相適應”的生命觀念[4]，同時培養了對比觀察的理性思維和交流探討的能力。

（五）總結發現，拓展知識

教師先結合板書總結血細胞的形態結構，以及哺乳動物和鳥類血液中紅細胞形態結構的區別，然后進一步提問：通過對血液和血細胞的了解，你認為血液對生命活動有什么重要意義？在教師的引導下學生總結出：血液可以為生命活動運輸營養物質、氧氣和代謝廢物[5]。最后倡導學生了解更多有關血液的知識，使學生意識到獻血可以挽救更多生命。

設計意圖：通過教師的總結和講解，使學生明確本節課的重點，拓展相關知識，同時增強 “血液對生命活動十分重要”的意識，再基于核心素養中的社會責任方面，倡導學生成年后積極獻血。

九、板書設計

十、實驗教學反思

本實驗在教材實驗“用顯微鏡觀察人血的永久涂片”的基礎上進行創新和拓展，提供給學生教材之外的實驗材料，滿足學生的好奇心，從學生感興趣的角度出發，調動學生觀察血細胞的積極性。實驗材料的選擇也規避了制作人血涂片中現場采血的危險性。其次通過演示實驗和親身體會，學生掌握了制作血涂片的過程。規范的實驗操作是初中生應具有的生物學學科素養。課堂最后進行知識拓展，促進學生獲得教材之外的相關生物學知識，將被動學習化為主動探究，培養學生小組合作交流的能力，發展學生的發散性思維。

綜上，“制作并觀察動物的血涂片”創新實驗教學中，學生經歷了實驗材料的選擇、血涂片的觀察、小組間的對比交流和探討、知識的拓展提升，相關能力得到有效提升。在實驗教學中教師應更多地關注學生，讓學生成為課堂學習的主體，培養學生善于觀察和善于總結的品質，培養學生交流討論的能力。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 中華人民共和國教育部. 義務教育生物學課程標準（2011年版）[S].北京： 北京師范大學出版社， 2012.

[2]? 賴環. 生物學學科核心素養的內涵與培養策略[J]. 中學生物教學， 2020（12）：43-44.

[3]? 朱辛為， 李質馨， 王曉玉，等. 血涂片標本瑞氏-姬姆薩混合染色方法的探討[J]. 第四軍醫大學吉林軍醫學院學報， 2001（4）：217.

[4]? 何永祥. 淺談在初中生物教學中滲透“結構與功能相適應”的觀點[J]. 山東教育， 2014（27）：46-47.

[5]? 王為民. 人體血液知識概述[J]. 中國科教創新導刊， 2007（9）：79-80.

（責任編輯 黃春香）