基于學科核心素養的高中生物學實驗教學探討

吳曉夏

摘 要：在當前倡導核心素養教學的大環境下，為了適應最新的高中生物實驗知識和信息，符合促進學生本領素質提升的要求，體現生物實驗教學的日益突出的地位，以往的體驗式教學已經跟不上培養學生多樣化能力的腳步。隨著新課程改革的深入，對教師的教學理念和實驗教學方法提出了更高的要求。本文主要針對高中生物實驗教學的現狀和存在的問題，提出了一些改進高中生物實驗教學和培養學生技能的策略。

關鍵詞：核心素養;高中生物學;實驗教學

【中圖分類號】G633.91? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1005-8877（2022）17-0093-04

Discussion on High School Biology Experiment Teaching Based on Subject

Core Literacy

WU Xiaoxia（The Second Middle School of Nanjing County， Fujian Province，China）

【Abstract】In the current environment of advocating core literacy teaching， in order to adapt to the latest high school biological experimental knowledge and information， meet the requirements of promoting students' ability and quality， and reflect the increasingly prominent position of biological experimental teaching， experiential teaching in the past can no longer keep up with the pace of cultivating students' diverse abilities. With the deepening of the new curriculum reform， higher requirements are put forward for teachers' teaching concepts and experimental teaching methods. This paper mainly aims at the current situation and existing problems of high school biology experiment teaching， and puts forward some strategies to improve high school biology experiment teaching and cultivate students' skills.

【Keywords】Core literacy; High school biology; Experimental teaching

實驗教學是高中生物教學中至關重要的一項教學內容與手段，但是在現階段的高中生物實驗教學中卻存在不少問題，包括教師對實驗教學的重視程度不高，以及教師演示實驗多而學生動手實驗少等。基于這些問題的存在，導致高中生物實驗教學效果不甚理想，以及學生核心素養培養難以達到理想狀態。高中普通生物學是一門以實驗為基礎的學科，學生可以通過該學科深入了解生物學的基礎知識，獲得生物學知識。隨著新課改的逐步實施，對實驗課的教學提出了更高的要求。但是，大部分高中生物實驗教學都有一定的局限性。許多教師忽視了實驗教學的重要性，只注重理論知識的講解，使實驗教學毫無意義。因此，要改變以往的實驗課堂，激發學生學習生物的興致和學習動力，提高實驗本領，就必須從根本上改變教師以往的教學思路，讓學生從“看實驗，聽實驗”走向正軌?！白鰧嶒?，探索實驗”，從“預定義的靜態課堂”到“動態生成的課堂”，為提高學生的生物素養奠定基礎。

1.高中生物實驗教學的現狀及存在的問題

（1）實驗室建設步伐有待加速

高中生物課本中有很多有趣的實驗知識和信息，以強化和優化學生對生物實驗的興致和學習動力。但是，在目前的教學工作中，一些學校并沒有很齊全的實驗和反應設備等消耗品，這意味著很多實驗無法正常進行，大大降低了學生的實驗興致和學習動力。近年來，在最新的課程標準要求下，現行的高中生物教材也強化和優化了生物實驗的內容，增加了相應的生物知識和信息，強化和優化了許多探索性實驗和研究性研究，這種新的變化，也對實驗室設備和實驗室管理提出了新的要求。但是，很多學校的相應設備沒有及時跟上，阻礙了學生探索性實驗的高效可靠進行。

（2）教師的教學觀念有待端正

在以往教學模式因素的左右下，一些中學生物教師沒有充分認識到新課程改革對學生學習和技能培養的重要性，也沒有充分認識到實驗技能對培養學生創新研究本領的重要因素。所以教師對實驗教學的重視不夠，只簡單講解了實驗目的、實驗原則和實驗步驟，沒有讓學生進行深入的實驗和討論。學生只知道實驗現象和結果，對它們的本質沒有進一步的了解，也沒有深刻理解每個實驗步驟的重要性，更沒有全面理解每個項目的意義。結果就是他們對基礎生物學知識缺乏深入的理解，不能充分發揮自己的創造力和獨立思維?？傮w而言，這種教學實驗雖然形式獨特，但是忽視了學生學習興致和學習動力的培養，忽視了學生的自主學習，沒有全面體現學生在學習中的主體地位。

（3）生物教師的培訓有待加強

新課程標準對體驗式教學提出了更高的教學目標和要求。但在實際教學中，從學校領導到實驗教師，對生物實驗教學的理解仍然是簡單地準備實驗材料、清潔實驗室、維護實驗。實驗室的正常秩序等方面很少對教師提供培訓。即使有這樣的培訓機會，也會因為經費不足、教學任務重、參與時間不足等原因被拒絕，導致教師缺乏參與系統培訓的機會。

2.在高中生物教學中開展實驗教學的重要性與必要性

（1）高中生物教學中開展實驗教學的重要性

在以往的高中生物教學中，融入理論滲透元素是非常重要的，但有時也會削弱實驗教學的比重。而且理論滲透雖然基礎，但單純的理論教育不僅會削弱課堂的活力，而且會逐漸使學生對生物失去學習興趣，無法達到提高核心素養的目的和效果。隨著學校改革的深入和新教學理念的深入人心，像實驗教學這樣的新理念也漸漸被教育工作者重視，被落實到深度教學實踐中。通過改變教學方法、更新教學方法、貫徹教學指導理念，創建了更加人性化的高中生物課程。在現階段的高中生物實驗教育中，教師更加注重實踐與理論的結合，引導學生自主實踐，既能鍛煉學生的實踐能力，又能拓展學生的生物思維，使學生更易理解。以更現實的視角看待世界和自然生物學的聯系。從總體上講，生物學源于生命和自然，它是詮釋世界萬物的組成部分的學說，涉及各種生命的形成過程。但是由于涉及很多專業術語以及復雜的生物演變規則，顯得有趣而很難理解。但如果將實驗引入生物課堂，引導學生進行自主探索，那么不僅會激發學生探索世界和生物的興趣，也能幫他們從一個角度了解生物世界，并導出更加直觀、更加準確的觀點。而在高中階段，由于學生的學習難度更大、更多樣化，因此面對的學業困難也更多。如果教師在教學中一味地采用理論滲透的方法，反而適得其反，會給學生的學習帶來更大的壓力和不必要的困擾。而實驗教學法的運用，一是能讓課堂變得更加生動有趣，二是能讓學生在感悟生物世界真理的同時，切實感受課堂的樂趣，為枯燥乏味的高中學習增添一絲趣味與和諧。另外，由于實驗是一個探索、分析、驗證和重建的過程，因此在探索中，教師要保證學生能與自己進行深入的學業溝通，并在教師的引導下與學生進行深入的學業交流，這不僅有助于營造輕松愉快的課堂氛圍，還能鍛煉學生團結合作的思想意識，進一步激發他們探索科學、研究生物的求知精神。

（2）高中生物開展實驗教學的必要性

對于高中階段的生物教學來說，生物實驗是一種幫助學生學習生物的手段，通過開展實驗，不僅可以更好地幫助學生觀察到其中的生物知識，還能讓學生對其中的生物知識進行分析，了解其中的變化，這樣能夠更好地加強學生對生物知識的理解，學生對本次教學的內容也將更加深刻。此外，高中階段的生物課程有著操作性強，實踐性強，綜合型強的特點，在進行教育教學的過程中，注重生物實驗教學是非常重要的，這對于學生今后的學習與發展來說都是必要的，更是教育教學的目標要求。在開展高中階段的生物實驗教學時，除了基本的理論知識教學之外，還需要注重學生實踐能力以及動手操作能力的提升，只有這樣才能更好地幫助學生提高自身的精神涵養，落實核心素養的培養，真正促進學生的發展與進步。

3.改進高中生物實驗教學的策略

（1）優化配套設備，加強硬件設施建設

教師要完成實驗教學，實驗設備是必要條件，可以為學生提供良好的實驗操作平臺。因此，學校要按時申請追加經費，加強實驗室硬件設施建設，并保證提供足夠的實驗設備，讓學生在良好的實驗環境中深化知識，探索生物奧秘。

（2）保證實驗課時，推進實驗課程有效開展

高中生物課程標準實驗教材必修模塊有二十多個實驗項目，實驗課時比例接近24%。但在實際教學中，由于課時有限，實驗設備不足，很多實驗幾乎無法啟動。

舉個例子來說，在高中生物課程中的“葉綠素提取”一課中，由于上課時間有限，教師在教學中并沒有讓學生自己動手，只是理解了一下，光看課本上的實驗視頻和插圖。此外，一些探索性實驗，如“探索酵母氣道”，需要持續觀察，耗時較長，現實中很少有學生做過這樣的實驗。因此，在減少課時和時間的情況下，學校應合理安排教學時間，適當強化和優化實踐活動，或善于利用假期讓學生進行實驗，讓學生親身體驗實驗過程和生物趣味性，強化和優化知識獲取，提高學生的動手本領和觀察本領，培養學生科學的思維方法。

（3）完善課程設計，培養學生的探索精神

新課程標準要求更多的實驗教學和學生科學思維的培養。在此情況下，優化實驗課程設計，第一，要強化學生的實驗導向，引導學生積極動腦，充分發揮主觀能動性。第二，要加強學生設計實驗的本領，按照探究性實驗的總體思路設計實驗，即“提問、假設、制訂計劃、驗證實驗、得出結論、表達自我、交流溝通”，培養學生的科學探究本領。熱情和創新的思維可以提高學生的研究技能。

舉個例子來說，“瘧原蟲分離和植物細胞復蘇的觀察”實驗，讓學生進行探索性實驗，選擇不同的溶液，建立不同的濃度梯度，觀察哪種溶液濃度最適合觀察瘧原蟲分離和植物細胞復蘇和還原，得出正確的實驗結論。另外，好的實驗材料也是保證實驗高效可靠完成的重要保證。教師可以指導學生創新實驗材料，選擇一些常用材料進行實驗。舉個例子來說，在“觀察減數分裂過程中染色體的行為”這一實驗中，教科書中使用的材料是橡皮泥，但它干燥后容易斷裂。所以在實驗中可以選擇用較為常用的彩紙切割確定染色體的形狀，然后模擬每個染色體的動態變化。

（4）熟悉設備操作技術，提高實驗教學效率

隨著科學技術的不斷進步和飛躍，新的數字化設備出現在高中生物實驗教學中，改變了以往的實驗課堂，創新了實驗教學方法，強化了學生的實驗興趣和學習動力，提高了實驗效率。

舉個例子來說，如果教師善于使用生物傳感器測量光合作用的速率，那么就可以幫助學生加深對光合作用教學難點的理解，讓他們體驗科研過程，強化參與實驗的興趣和學習動力。此外，如果教師還善于使用二氧化碳傳感器完成“環境溫度對酵母呼吸的因素左右”實驗，也可進一步加深學生對呼吸的理解，使學生學會用各種傳感器完成其他探索性實驗，豐富學生的科學知識，增強自己的研究本領。

（5）讓學生在實驗中自主探索，培養嚴謹研究的精神

以往在高中生物實驗室教育中，學生進行的實驗流于形式，而且內容也比較片面，以至于他們認為生物實驗只是應付課標要求的形式主義。所以在實際的實驗過程中，學生的態度不嚴謹，有時更缺乏探求生物學真理的精神。要想讓學生在現實世界的實驗中遵循標準，保證生物實驗的實效，就必須端正學生對生物實驗的態度。在新的教育改革實施以來，實驗作為生物教育的重要組成部分，成為學生獲取生物知識的重要手段。因此，教師要自覺鍛煉學生嚴謹的研究精神，調動學生的學習積極性，規范學生的實驗室操作程序，優化學生實驗室操作程序，使學生在實驗中逐漸養成嚴謹、科學的態度。

舉個例子來說，在教學“酶的作用和本質”的課程中，教師要引導學生正確操作，通過演示酶的功能，比較不同條件下的酶促反應，在實際操作過程得出正確的結論，在實驗過程中，還要保證學生能夠觀察酶在各種條件下的反應速率，最終了解酶的作用和意義。實驗結束后，教師還要詳細查閱學生的觀察記錄，看看他們是否按照實驗標準進行實驗，然后有針對性地幫助學生整合知識碎片，鍛煉學生的思維嚴謹性，為日后引導他們的規范操作提供依據，幫助他們確立嚴謹的科學探究精神。

（6）創造良好的學習氛圍，落實核心素養培養

在高中生物實驗教學中，生物教師要想切實增強學生的基礎素養，就要有意識地鍛煉學生的科學態度與價值觀，讓學生在實踐中感知生命、敬畏生命，逐步引導學生形成正確的人生觀。通過實驗，學生能夠滲透理論知識和實踐機制，學習生命的進化，理解生命的形成，最終逐步鍛煉學生的高尚人生觀。在以往的教學中，由于實驗過于嚴謹，缺乏有趣的引導，學生對實驗的興趣不高，教學不能取得好的效果。因此，在實驗中，教師要注意根據課程內容創設情境，吸引學生的注意力，讓學生在實驗中發揮主觀能動性，深入實踐。

舉個例子來說，在教導“細胞分裂”的時候，教師要指導學生認真觀察頂端分生組織細胞的有絲分裂，并預先準備好圖畫情境和相關圖畫，方便學生觀察和提問，進而引導學生逐步深化實驗。與此同時，教師設計的問題必須與教材內容具有相關性，如可以提問：“頂端分生組織中細胞分裂的特征是什么”“細胞是如何分裂的”，讓學生以問題為導向，帶著問題積極深入思考，然后再讓學生進行實驗。這樣一來，在教師的指導下，學生才更有實踐的渴望和動力，并在教師的指導下不斷提高自身的核心生物素養。

（7）關注學生的實驗過程，針對實驗進行評價

在高中實驗教學的評價中，特別是生物實驗的教學評價中，教師采用以學生為主的方式進行評價是十分有必要的。對生物學科來說，它屬于抽象性和邏輯性要求都比較高的學科，所以學生在學習的時候會有一定的難度。加上每個學生的學習基礎不一樣，對生物實驗中所接受的知識也是不一樣的，因此，教師通過以學為主的方式，進行實驗評價，就能準確體現學生實驗效果，也是對學生實驗的一個肯定。相較于傳統的課題教學評價方式，教師通過關注學生的實驗過程，進行教學評價更具有科學性和準確性。

以高中生物教材為例，教師在教授“細胞生活的環境”時，這節課主要是要讓學生掌握細胞的內環境與外環境，并能對兩者進行明確的區分，通過實驗過程，讓學生嘗試構建人體細胞與外界環境之間的物質交換模型。針對這樣的實驗教學，教師在教學的時候，就要抓住這節實驗課程的核心概念，讓學生通過實驗知道什么是細胞的內環境，什么是細胞的外環境。因此，教師在實驗教學的過程中，可以結合多媒體教學設備，對學生進行細胞的展示，除此之外，還可以通過讓學生在實驗課前，收集關于細胞外環境與內環境的小知識，做成手抄報并粘貼在教室中，為學生形成相應的課堂教學情境。根據這一節實驗課程教學來看，教師要靈活運用教學策略，有學生做實驗，有多媒體輔助，有結合實驗評價，學生就可從不同角度對生物知識學習進行掌握。教師進行具體的實驗評價，并且在評價過程中關注學生的不同方面。這樣才能在實際的教學工作中有效地推動學生的發展。

在高中生物課程教學中，教師對學生進行實驗教學評價的時候，還需要采用多樣的評價語言。對學生來說，對事物的探索興趣難以長期維持，其中評價語言也是如此。更何況，現在這個年代的學生對新事物的接受能力更快，同時也更愿意接受新的事物。因此，教師想要實現和學生之間的良好溝通，就需要采用多樣的評價語言，才能真正促進學生對知識的理解，實現學生的成長。

4.結語

綜上所述，在現下的高中生物實驗教學中，教師首先需要注重學生核心素養的培養，在開展生物教學時，找到核心素養與生物實驗的結合點，在開展教育教學的過程中探索合適的教育教學方式，只有這樣才能真正提高教學的質量與效果。此外，生物教學并不是一成不變的，教師也需要完善教學方法和內容，在新時代采用新型的教學方式進行教學，不斷貫徹優質的教學理念，只有這樣才能真正達到培養學生核心素養的效果。教師要積極完善和優化教學理念，關注學生作為學習主體的地位，善于使用最先進的數字化實驗室教學設備改造和創新實驗室課堂，持續激發學生對生物實驗室教育的興致和學習動力，從“讓學生實驗”向“學生想實驗”轉變。與此同時，教師還要繼續在教育中貫徹生物的學科特色，繼續貫徹新課改理念，強化學生的實驗本領，加深對生物學的認識和理解，促進生物科學的進步和飛躍，充分增強學生的科研創新本領。

參考文獻

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