生物學核心素養下高中生物實驗優化研究
——以人教版必修一為例

楊瑩艷

（貴州省六盤水市盤州市第九中學，貴州 六盤水 553537）

隨著教育理念的不斷發展，我國對基礎教育方面進行了多次改革。在知識經濟時代下，世界各國都在培養高素質的科技人才。為了學生能適應時代的發展，能學會學習，獲得關鍵能力，生物教師要對實驗教學進行優化和改進。實驗與自然科學的基礎，通過設定實驗教學內容，能夠讓學生有目的地進行探究。而對實驗進行優化是在原有基礎上，通過改進實驗流程、狀況、方法等策略，使實驗教學達到最優，使教學內容最符合學生的最近發展區，激發學生生物學習興趣，在提高實驗教學質量的同時，滲透生物學科核心素養。

一、優化教學模式，培養創新思維

在核心素養視閾下，教師要注重實驗教學模式的創新，關注學生創新思維發展。首先，教師不應將實驗教學與限定在課堂內，實驗內容也要在課本內容的基礎上加以延伸。為了塑造良好的實驗探究氛圍，教師發掘生物實驗教學的新元素，以靈活的方式調動學生思考積極性，引導其從不同維度了解生物實驗知識，使其在觀察實驗現象的同時，加深對生物知識的認知。在全新的實驗教學模式下，教師要適當“放權”給學生，使其能夠自主選取實驗材料、設置實驗流程，并主動對實驗學成果進行總結。在這樣的創新式實驗和討論中，學生能夠始終保持對實驗的好奇心，促使其產生主動參與感。例如，在人教版高中生物“探究植物細胞外界溶液濃度與質壁分離的關系”實驗中，核心目標設定為學生要能夠運用顯微鏡對植物細胞質壁分離、復原進行觀察，使其了解植物細胞在不同濃度溶液下的吸水和失水情況。在開展實驗活動前，教師應引導學生們進行自主思考和討論，使其在自主實驗和操作中形成探究思維。在進行實驗設計時，教師要聯合學生共同分析方案的完善，在開展實驗活動時讓學生們一邊嘗試一邊總結討論。從而得出結論：外界溶液難度高于細胞內液濃度時，細胞則會表現出滲透作用失水；反之，細胞會出現吸水的情況，且原本分離的原生質層、細胞壁會回歸到復原狀態。

二、關注學生地位，鍛煉探究能力

從整體角度看，在基于核心素養的生物實驗優化中，培養學生觀察能力也是十分重要的一點。在生物實驗教學實踐中，教師不應將實驗教學停留在完成實驗任務上，這樣學生即便能夠完成學習任務，往往是走馬觀花，難以對生物知識產生新認知。因此，教師應將生本理念融入實驗教學中，讓學生在觀察中探究，在探究中思考，使其在觀察和動手操作中體驗實驗設計過程，切實培養其探究能力。例如，在開展“ATP 的主要來源——細胞呼吸”這部分實驗內容時，教師可以在實驗前預設問題，讓學生以答題形式梳理知識框架。其后，教師可以接著呈現出ATP、葡萄糖和生命活動間的能量流動模型，讓學生動腦思考，促使其思維能力得到鍛煉。在各個小組分別展示模型的同時，教師可以讓學生們以小組形式對模型進行實驗，在觀察和記錄實驗現象、結果后，讓各個小組進行成果展示，讓各個小組對比、交流各組實驗結果與初始模型的不同。在這樣自主設計、優化實驗的課堂中，學生們將對ATP、酶、光合作用等生物知識有直觀地了解了解，促使其思維創新能力得到提升。

三、將實驗融于生活，激發實驗操作熱情

如何將生物知識與生活實際相結合是培養生物學科核心素養的重要內容。在高中生物實驗教學中，教師要讓學生從單一的理論學習氛圍中走出，使其能夠在實驗中將理論和實踐進行融合。在實驗教學中，教師要把握實驗主題和現實生活的聯系，讓學生將生物知識遷移到生活中進行內化。例如，在組織學生進行“葉綠體中色素的提取分離”這節實驗時，教師可以組織學生以小組為單位，每個小組同學將青菜、芹菜、菠菜等綠色植物帶到學校，將其運用到實驗操作中。在實驗前，教師可以圍繞實驗主題設問：“大家結合已學知識，想一想若過量加入二氧化硅，綠葉顏色會出現哪些變化？”其后，教師在讓學生們思考中嘗試。這時，加入二氧化硅的學生發現菠菜被研磨得更加細致了，進一步破壞了植物細胞。在這樣的實驗環境下，學生們以主動探究的方式改進實驗過程，加快了實驗進度，更使其對生物實驗充滿了探究欲。與既定的生物實驗教學相比，學生在教師引導下能夠完成實驗的改進，發現自身思考中存在的問題，更好地激發其探究意識。

結語：綜上所述，基于核心素養的高中生物實驗優化是促進學生創新能力、觀察能力和探究能力發展的有利渠道。因此，生物教師應以培養學科核心素養為出發點，把握好生物知識和實驗間的聯系，突破生物實驗和生物規律間存在的壁壘，讓學生自覺地融入實驗探究過程，在深層認知生物知識的同時，有效地優化和改進實驗方式，讓更多學生能夠了解生物知識的規律，促使高中生形成探究性和創新性思維。