核心素養理念下初中生物實驗教學的多維度延伸策略

孫娟娟

摘要：學生生物核心素養的發展離不開實驗教學，需要對初中生命科學實驗教學進行多維度延伸。多維度延伸策略包括目的延伸、材料延伸、方法延伸、時空延伸、評價延伸和跨學科延伸等方面，在實踐過程中，注重學生的真體驗，發展學生的生命觀念、學科思維、探究能力、責任意識。

關鍵詞：初中生物;實驗教學;多維度延伸;核心素養

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學。學生生物核心素養的發展離不開實驗教學，實驗教學在培養學生的生命觀念、學科思維、探究能力、責任意識等方面效果明顯。在實驗教學中，通過多維度的延伸，如目的延伸、材料延伸、方法延伸、時空延伸、評價延伸和跨學科延伸等，不光能解決實驗教學中遇到的問題，還能夠更好地實現實驗教學的目標。

筆者在生物實驗教學中以教材為起點，以《上海市中學生命科學課程標準（試行稿）》（以下簡稱課標）作為依據，多層次、多維度地延伸設計，以提高實驗教學品質、促進深度學習、發展學科素養。筆者引導學生以觀察、實驗、探究作為主要的學習手段，通過實驗對一些生命現象進行比較深入的研究，對生物的微觀結構進行觀察。課標的基本要求是教學中萬變不離其宗的“宗”，也是我在生物實驗教學中延伸的依據，更是我對生物實驗教學進行拓展、融合的依據。

一、延伸實驗目的，打破教材對學生思維的禁錮

實驗目的是實驗探究的核心，實驗步驟的設計都是圍繞實驗目的進行的。利用實驗目的的延伸對教材中的實驗進行拓展和延伸，能夠打破教材對學生思維的禁錮，培養學生對知識的遷移和實際應用能力。

在實驗課前重視實驗預習，通過思維導圖的形式可以快速地、開放性地延伸實驗目的及結論。思維導圖能夠以知識為節點，通過歸類、比較、聯系等，用連線的方式把實驗目的和實驗過程一一對應，使學生對實驗目的和過程進行整體把握。

二、延伸實驗材料，突破教材對實驗對象的局限性

在初中生物教學中，教師可采用經典生物學中具有代表性和典型性的模式生物，通過實驗材料的延伸突破教材本身的局限性，幫助學生開闊視野、激發學習興趣，增強學生自主深入探究的能力和解決問題的能力。在教學中，我嘗試延伸的實驗材料有果蠅、螳螂、蠶、玉帶鳳蝶、向日葵、葫蘆等，通過學生對這些模式生物的認養，按照《生物科學觀察記錄本》的要求進行拍照、繪畫、測量、觀察記錄、總結，展現的生物現象更鮮活，讓學生的知識結構更完整。

例如，在拓展實驗“科學觀蠶養蠶”中，我結合常見的無脊椎動物類群的內容延伸實驗材料，把既有科學性又有文學性的蠶作為觀察和養殖對象，同時設計觀察記錄，提倡科學觀蠶養蠶。

三、延伸實驗方法，發展科學思維和探究能力

在實驗方法方面，除了應用教材方法，我還提出實驗方法的多樣性，同時與教材上的方法進行比較，讓學生認識到實驗的嚴謹性和科學性。實驗方法中隱含著的科學思想和方法，使實驗現象更明顯、目標完成度更高，更培養了學生的創新思維。

例如，在將“徒手切片法”改為“雙刀片切片法”時，由于“徒手切片法”要求手對刀片的控制穩定性要高，初中生首次實驗很難切出薄層細胞。我讓學生在雙刀片中夾持雙面膠切片，學生直接用雙刀片在葉片上劃動，雙刀片之間切下的細細薄薄一條葉片正是需要的切片。又如，在小實驗“水質檢測”和觀察“不同水質下水生小動物的影響”時，在老師和家長的指導下，學生就地取材、自主設計實驗，分析水質不同時，水的溫度、pH值、透明度、溶解氧以及顯微鏡下水生生物種類的不同。學生根據問題設計實驗方案，正確運用生物學的思想、方法和探究工具，發展科學思維和探究能力。

四、延伸實驗時空，讓實驗課融入學生的生活

（一）實驗不是只在實驗室里進行

我每次上課都會帶一個大袋子，同學們總會滿懷期待地問老師今天又帶來了什么寶貝。我嘗試在生物課堂上講授知識的同時，引入更多的生物實驗操作，使學生可以在不需要實驗器材協助的情況下將理論知識與實驗操作即時結合。學生可以通過鑷子撕蠶豆葉的上下表皮，分離表皮和葉肉組織，對葉片結構形成清晰、具體的認識;通過親手拆解蠶豆花、桃花、油菜花和百合花等花朵，對花的復雜結構有了直觀認識。苔蘚植物、蚯蚓、蝗蟲、霉菌（玉米、梨、桔子上）等材料與相關知識同時呈現于學生面前，讓學生對知識的認知打破了空間界限。

在上生物課時，我經常帶領學生走進實驗室，讓學生邊聽課邊觀察，他們親眼看見，親手觸摸，興趣高，易理解，產生真體驗。這些生物和現象的觀察讓學生感知到生物知識就來源于生活，利用生物知識能夠解釋、解決生活中的問題。

（二）實驗也不是只在實驗課上進行

很多生物實驗不是一蹴而就的，需要經歷漫長的實驗過程。我把實驗過程的時間從實驗課的課前延伸到課后、從學校的課堂上延伸到家庭生活中，突破實驗的時間限制，讓學生經歷生命科學現象發展的完整過程。以“青霉的培養”實驗為例，由于這是一個常見卻漫長的生物學現象，學生在課堂領到的只是一個任務，青霉的培養卻需要在家里完成。把實驗延伸到家里、延伸到生活中，學生認知的不僅僅是現象，更是生物現象發展的過程。

實驗室在任何時間都對學生開放，學生可根據自己的興趣，開展課題式學習探究，針對自擬的小課題解決課堂中提出的疑問。比如，通過生態瓶的制作及觀察，分析生物生長微環境的控制因素。也可以通過課外及少年宮活動中的生物小實驗，驗證互聯網時代知識爆炸帶來的各種奇思妙想。

五、延伸實驗評價，發揮學生的綜合知識能力

傳統的實驗評價方式只重視實驗的結果，忽視實驗的過程和實驗結論的總結。實驗評價的延伸是“立足過程、促進發展”，除了有實驗報告，還有實驗過程的分享，用小演講、小報、小作品、小科普文等形式來加以展示。

六、延伸學科，跨學科融合培養全面的人才

綜合性人才的培養必然是跨學科融合的學習過程。例如，孫橋現代農業園及多肉花卉種植基地的實地參觀活動是生物與農學的融合，進行農業生產教育;開展野外觀鳥、植物識別、昆蟲識別等活動是將生物與環境相融合，重視生態環保教育;開設食品安全和健康課程是生物與食品安全相融合，促進營養健康教育。

例如，在探究實踐“從農田到餐桌——體驗蔬菜農藥殘留檢測”中，為了解決農藥殘留從哪里來、農藥噴灑是利大于弊還是弊大于利、農藥殘留是否能控制等現實問題，同學們開展跨學科學習和實踐，開展了大量的農田調查、菜農菜販問卷和實驗室農藥殘留檢測等活動。

基于多維度延伸的生物實驗課堂，注重學生的真體驗。在實驗實踐的過程中，生命科學的生命觀念、學科思維、探究能力、責任意識在孩子們心中種下種子，不斷萌發生長，不斷促進學生核心素養的發展。正如法國教育家第斯多惠所說：教學的本質不僅僅是傳授，而是激勵、喚醒和鼓勵。

作為教師，我更關注學生的個性化學習過程，到自然中去尋找和設計教學的材料和主題。充滿自然元素的教育生活，使我的內心充實、幸福和自豪。

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（責任編輯：奚春皓）