創新教材實驗 助力學生核心素養養成

王 琳

（福建省大田縣鴻圖中學，福建三明 366100）

引 言

在2019年全國教育工作會議上，教育部部長提到：“要深化教育教學改革，提高教學質量，必須大力加強實驗教學，開足、開齊、開好實驗課程，提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。”這充分說明了實驗在深化教學改革、提升教學質量中的重要性。但在日常教學工作中，由于實驗經費不足、實驗材料難以獲取等原因，大部分實驗課是由教師按教材口授或讓學生觀看實驗視頻等方式完成，學生能夠實際操作的往往只有幾個簡便易行的實驗，這就導致本應讓學生通過動手、動腦的主動學習變成了死記硬背的“填鴨”式被動學習，與“提高學生的動手能力和解決實際問題能力”的教學目標差距甚大[1]。對此，筆者結合自身的教學實踐，從以下幾個方面進行了改進嘗試。

一、巧選材料，提升實驗可行性，助力探究精神養成

有時由于教材中給出的實驗材料指向不明確或材料成本高、學校經費不足，生物實驗難以有效開展。一些教師也因此產生了畏難情緒，對教材中要求的實驗課采取教師 “教”、學生“背”實驗的方式應付了事。解決這一問題的關鍵是實驗材料的選擇。教師應結合實際，充分挖掘本土教學資源，巧選實驗材料[2]。生活中處處都有可替代的實驗材料，這不僅能解決實驗材料貴、難找的問題，提高實驗課的可行性，還能讓學生在找尋實驗材料中感受到樂趣，在材料篩選中積極進行科學探究。

例如，對于人教版七年級《生物》下冊中的實驗“觀察小魚尾鰭內血液的流動”，教材中給出的實驗材料是尾鰭色素少的活的小魚。而有這樣特點的魚的種類有很多，教材中卻沒有給出明確的指示。在剛開始討論時，學生大多覺得選擇漂亮的金魚最好。但是，其成本較高，不是農村學校可以承受的，而若采購數量太少又無法滿足多組學生進行實驗的需求。針對這個問題，筆者給學生布置了一道課外作業：到農村常見的溪河、水田、池潭等地方尋找可供實驗的材料。學生的積極性立刻就被調動了起來，他們找來了小鯽魚、小鯉魚、小泥鰍、小黃鱔、小石斑魚等一大堆種類繁多的實驗材料。這時，又一個問題出現了，即哪種魚更適合實驗。于是，筆者進一步引導學生進行分組篩選實驗，學生發現小泥鰍尾鰭色素最少，也容易保持靜止狀態，方便觀察其血液的流動。

二、轉變方式，增強實驗主動性，助力創新意識養成

有的實驗因其復雜性和安全性，教材給出的實驗方式是演示實驗。但對于學生而言，演示實驗遠不如親自動手的探究實驗直觀[3]。其實，教師只要對教材實驗方案稍做改動和創新，如更換部分實驗材料，就可以變教材中的演示實驗為學生分組實驗，變演示實驗為探究實驗。實驗方式的轉變，不僅能激發學生的求知欲，還能通過學生的主動探究，培養學生的動手能力和創新思維。

例如，人教版七年級《生物》下冊中的演示實驗“模擬呼吸運動”的不足之處在于，教材指出的實驗材料大玻璃罩、玻璃三通管等儀器存在量少、笨重、易滑脫等缺陷，橡皮膜也較難找尋，所以教材要求進行演示實驗。筆者的改進方式是引導學生用身邊易取且經濟環保的材料來模擬和代替大玻璃罩、氣管和支氣管、橡皮膜和木塞等實驗材料。具體操作如下：用廢棄的礦泉水瓶剪去底部來模擬大玻璃罩；用吸管模擬氣管和支氣管；用橡皮泥模擬木塞；用氣球剪去上部模擬橡皮膜。如此一來，學生就可以在教師的引導下，對照教材圖片進行材料組裝和分組實驗。

三、改進策略，把握實驗規律性，助力體系觀念養成

教材內容是根據學生的認知水平和知識結構來編撰的，相對應的實驗分布在各個章節中。但有的生物知識具有連貫性和規律性，特別是涉及生命體系方面的知識，從繁育到成長是一個不間斷的整體，如果人為將其分隔開來，既不符合人類認知的客觀規律，又不利于學生對整個生物學知識體系的把握和運用。因此，教師要以學生通過實驗的方式整體掌握相關知識為教學目標，依據生物學特有的規律性，對教材實驗內容進行適當的重組改造[4]。

例如，人教版七年級《生物》上冊第三單元第二章“被子植物的一生”中有5 個實驗：第一節分布了2 個；第二節分布了1 個；第三節分布了1 個。如果按照教材實驗順序安排進行實驗，需要一段時間后才可得出結果，教師可能會因此而以直接告訴學生結果的方式取代相應的實驗課。對此，筆者采用的辦法是把本章節所列的5 個實驗進行重組，讓學生選擇易于獲取的菜豆種子作為實驗材料，按照植物的生長規律，把5 個實驗貫穿起來，連續完成。

四、拓展內容，注重實驗漸進性，助力科學思維養成

在實驗過程中，會有各種因素干擾實驗結果，進而導致實驗失敗。對于失敗的實驗，有的教師可能簡單地歸結為學生操作不當，至多讓學生重做一兩次。其實，實驗失敗的原因并不僅僅只是操作上的問題。教師如果細加分析，也許失敗的實驗恰恰就反過來印證了另一方面的知識。因此，在日常教學中，教師應多留意教材中原有實驗開展過程中的“小插曲”，借機引導和鼓勵學生探究其中的奧秘，這也是提升學生生物學核心素養的有效途徑之一[5]。

例如，對于人教版八年級《生物》上冊中的實驗“制作酸奶”，從實驗的完成情況看，約有一半的學生制作酸奶失敗。筆者在表揚實驗成功的學生同時，也鼓勵實驗失敗的學生不要氣餒，并引導學生從溫度控制、菌種的來源等方面對不同的結果進行比較分析，最后得出結論：帶活菌種的酸奶品種差異會造成實驗結果的不同。這時，有學生就提出了一個疑問：“乳飲品是否只要有酸味就含有乳酸菌？”在筆者的鼓勵和幫助下，學生把各類乳飲品制作成臨時裝片放在電鏡下觀察，發現一些含酸性的乳飲品中是不含乳酸菌的。那么，是不是只要有乳酸菌菌種就能制作酸奶呢？學生對含有乳酸菌的乳飲品再進行酸奶制作實驗，結果還是有一部分酸奶沒有“凝乳”現象，但此現象僅依靠學生現有知識無法解釋。筆者便進一步引導學生通過網絡查尋相關知識，最后得出結論：只有使用有效的乳酸菌菌種，才能成功制作出酸奶。

結 語

綜上所述，在教學中學生物教材實驗時，教師要多思考、多分析、多總結，不要被固有的思維方式禁錮，而要精心選好實驗材料、勇于轉變實驗方式、積極改進實驗策略。這樣不僅可以克服日常實驗教學中遇到的困難，開足、開齊、開好實驗課，還能在此基礎上，根據教學規律延伸和創新實驗內容，有效培養學生的探究精神、創新意識、體系觀念和科學思維，從而切實提升學生的生物學科核心素養。