注重核心素養(yǎng) 培養(yǎng)學(xué)生能力
——核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略探究

翟潔莉

(江蘇省南通第一中學(xué),江蘇 南通 226000)

高中生物學(xué)科教學(xué)的開展,需要教師重視培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),這同時(shí)也是教師開展生物教學(xué)的目標(biāo).從學(xué)生的思維發(fā)展層面上看,教師要想在課堂教學(xué)中落實(shí)對(duì)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),就需要教師能夠借助生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生展現(xiàn)出生物學(xué)科的魅力,提升學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,使其在興趣的引領(lǐng)下積極參與生物課堂學(xué)習(xí),最終培養(yǎng)生物學(xué)科核心素養(yǎng).學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)的帶領(lǐng)下有助于形成科學(xué)思維、生命觀念、社會(huì)責(zé)任、科學(xué)探究等生物學(xué)科核心素養(yǎng),不僅能夠使其獲得開闊的知識(shí)視野,還能夠完善其生物知識(shí)體系,促進(jìn)學(xué)生良好道德品質(zhì)及正確價(jià)值觀念的形成.

1 高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的意義

首先,在高中生物教學(xué)課堂上開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠?yàn)楦咧猩鷺?gòu)建一個(gè)動(dòng)腦思考、動(dòng)眼觀察、動(dòng)手操作、動(dòng)口交流的實(shí)踐空間,學(xué)生在參與生物實(shí)驗(yàn)的過程中能夠提升其主觀能動(dòng)性,并激發(fā)其學(xué)習(xí)潛能.因此,借助高中生物實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)核心素養(yǎng)能夠讓學(xué)生在一個(gè)集設(shè)計(jì)、指導(dǎo)、實(shí)踐于一體的科學(xué)環(huán)境中得到成長與發(fā)展.

其次,在高中生物教學(xué)課堂上開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),有助于生物理論知識(shí)教學(xué),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)性、指向性、有效性及過程性得到有效提升,進(jìn)而促進(jìn)高中生物課程教學(xué)的開展,使生物課程教學(xué)得到優(yōu)化拓展,并落實(shí)“減負(fù)增效”的教育目標(biāo).學(xué)生在人性化、趣味化、探究化以及主體化的學(xué)習(xí)環(huán)境中參與生物實(shí)驗(yàn)的探究學(xué)習(xí),有助于促進(jìn)其綜合素養(yǎng)的形成.

最后,立足核心素養(yǎng)培養(yǎng)開展高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),有助于教師在生物教學(xué)課堂上將新課程改革理念、科學(xué)育人理念、素質(zhì)教育理念等多種先進(jìn)教學(xué)理念引入進(jìn)來,進(jìn)而為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)有設(shè)計(jì)、有策略、有指導(dǎo)的生物學(xué)科學(xué)習(xí)課堂,使學(xué)生在高質(zhì)量與高品質(zhì)的課堂中完成對(duì)生物知識(shí)的探究與學(xué)習(xí)[1].因此,高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)核心素養(yǎng)能夠促進(jìn)教師完成高質(zhì)量的教育育人工作,為國家及社會(huì)輸送高素質(zhì)的人才.

2 基于學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略探究

2.1 生物實(shí)驗(yàn)助力概念教學(xué),促進(jìn)學(xué)生形成生命觀念

高中生物教師需要將生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值充分利用起來,借助生物實(shí)驗(yàn)優(yōu)化生物概念的教學(xué),讓學(xué)生通過生物實(shí)驗(yàn)完成概念的學(xué)習(xí).在為學(xué)生演示生物實(shí)驗(yàn)并引導(dǎo)學(xué)生觀察的過程中,能夠促進(jìn)學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)生命功能與結(jié)構(gòu)、物質(zhì)與能力、進(jìn)化與適應(yīng)性、平衡等生命觀念,學(xué)生在深入理解生物概念的過程中能夠提升生物學(xué)科的學(xué)習(xí)效果[2].

例如,在對(duì)高中生物新人教版必修一中“細(xì)胞的基本機(jī)構(gòu)”有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行授課時(shí),該部分內(nèi)容需要學(xué)生能夠掌握細(xì)胞器的具體結(jié)構(gòu)及功能,能夠借助顯微鏡觀察葉綠體、線粒體、中心體、核糖體等細(xì)胞器,并了解這些細(xì)胞器的形態(tài)分布.教師在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)中可以借助播放玩具廠車間的工作視頻為學(xué)生引申“細(xì)胞基本機(jī)構(gòu)”的相關(guān)知識(shí),并思考問題:“人體細(xì)胞活動(dòng)與玩具廠車間運(yùn)行是否具有相同點(diǎn)?”接著,引導(dǎo)學(xué)生完成生物實(shí)驗(yàn)“制作黑藻葉片及人口腔上皮細(xì)胞的裝片”,要求學(xué)生利用顯微鏡仔細(xì)觀察裝片中細(xì)胞線粒體的分布形態(tài).學(xué)生在親自動(dòng)手操作生物實(shí)驗(yàn)的過程中,能夠形成對(duì)細(xì)胞器形態(tài)分布相關(guān)知識(shí)的深刻理解與記憶.教師在教學(xué)活動(dòng)中,可以采用比喻手法,如將人體比喻為房子,人體中的細(xì)胞則比喻為房子中的墻面、地板、門窗等材料,使學(xué)生在教師生動(dòng)、有趣、形象的知識(shí)講解中加深對(duì)細(xì)胞的理解,并形成對(duì)生命的認(rèn)知.不僅如此,教師還可以通過提問的方式,如人體肌肉中哪個(gè)細(xì)胞存在的數(shù)量最多?哪個(gè)細(xì)胞與蝌蚪尾巴的消失具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性?借助以上兩個(gè)問題,能夠使學(xué)生結(jié)合生物課堂上所獲得的知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)基本細(xì)胞概念有深刻理解,并了解不同細(xì)胞具有的結(jié)構(gòu)及分工的不同,明白每個(gè)細(xì)胞都有自己的職責(zé):通過完成各自的工作,并與其他細(xì)胞在協(xié)同配合中維持生命活動(dòng)[3].

2.2 組織學(xué)生合作探究,促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)態(tài)度

教師可以引導(dǎo)學(xué)生以合作探究的方式,充分借助團(tuán)隊(duì)的力量集中智慧,并在與同伴合作交流的過程中,一同尋找出科學(xué)的生物實(shí)驗(yàn)探究方法,進(jìn)而使學(xué)生的合作探究學(xué)習(xí)的有效性得到提升.教師組織學(xué)生參與合作探究生物實(shí)驗(yàn)的過程中,學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)時(shí)通過與同伴進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,能夠有助于其獲得開闊的學(xué)習(xí)思路,并形成科學(xué)的態(tài)度.

例如,在對(duì)高中生物新人教版必修一中“酶的作用和本質(zhì)”這部分知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí),教師要想促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)態(tài)度,就可以組織學(xué)生以小組合作探究的方式開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué).學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究小組中制定明確的分工,如有負(fù)責(zé)完成生物實(shí)驗(yàn)的,有負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)與整理生物實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的,還有負(fù)責(zé)觀察生物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的,等等.學(xué)生在合作完成生物實(shí)驗(yàn)后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)任務(wù)目標(biāo)在小組內(nèi)進(jìn)行交流,最終在討論中獲得實(shí)驗(yàn)的結(jié)論.在生物實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)課堂上,學(xué)生通過合作研究,在具體分工任務(wù)的引導(dǎo)下完成對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的探究,實(shí)現(xiàn)學(xué)生生物知識(shí)學(xué)習(xí)的有效性.在組織學(xué)生完成“探究酶活性影響條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí),教師還可以為學(xué)生提供冷凍土豆片、新鮮土豆片以及經(jīng)過高溫水煮后的土豆片作為實(shí)驗(yàn)的材料,引導(dǎo)學(xué)生將以上三種實(shí)驗(yàn)材料放置于2 mL 3%濃度的NaOH溶解中,并要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中不同實(shí)驗(yàn)材料放入溶液后所產(chǎn)生氣泡的速度及氣泡量進(jìn)行觀察.學(xué)生在合作探究中對(duì)影響酶活性的因素進(jìn)行動(dòng)手操作、認(rèn)真觀察以及互相交流,使學(xué)生在這個(gè)過程中能夠了解并認(rèn)識(shí)酶的本質(zhì)及作用,最終促進(jìn)其形成科學(xué)態(tài)度.

2.3 分析生物實(shí)驗(yàn)方案,促進(jìn)學(xué)生形成理性思維

在生物學(xué)科核心素養(yǎng)中,建模思維、批判能力以及推理演繹能力均屬于理性思維的組成部分.因此,需要高中生物教師從不同的角度出發(fā),分析生物實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方案,引導(dǎo)學(xué)生以質(zhì)疑的態(tài)度看待生物實(shí)驗(yàn)的步驟及內(nèi)容,使其在面對(duì)生物問題時(shí)帶著批判的眼光,以此促進(jìn)學(xué)生理性思維的形成與發(fā)展.

例如,教師可以借助“探究酶的專一性”實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的批判能力.在組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以先提出假設(shè):“在驗(yàn)證唾液淀粉酶的專一性時(shí),可以將斐林試劑換為碘液.”然后引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合“淀粉遇碘后變藍(lán)”的知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)方案,使其明白淀粉才是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方法的對(duì)象,而通過改變淀粉酶并不能完成對(duì)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證.教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察生物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,以此來培養(yǎng)學(xué)生的推理及演繹思維.要求學(xué)生結(jié)合在實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行大膽猜測(cè),并借助實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證猜測(cè)的正確與否.如在開展“分離與復(fù)原植物細(xì)胞的質(zhì)壁”這一生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師可以提出以下問題:“將實(shí)驗(yàn)中的蔗糖溶液換為甘油,那么是否會(huì)得到想要的實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果?”學(xué)生在教師的提問下結(jié)合質(zhì)壁分離的原理大膽預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并以動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,最終獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論.在加深學(xué)生對(duì)模型的理解時(shí),教師也可以為其設(shè)置相關(guān)的生物實(shí)驗(yàn),使之形成模型構(gòu)建思維.如在開展“DNA分子結(jié)構(gòu)”這部分知識(shí)的教學(xué)時(shí),教師可以提供不同形狀的硬紙板與訂書機(jī)等實(shí)驗(yàn)材料,要求學(xué)生模仿教材中所展示的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)圖片制作出實(shí)體模型,學(xué)生在制作的過程中就能夠很好地加深對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的理解,促進(jìn)模型構(gòu)建思維的有效形成.

2.4 聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際,促進(jìn)學(xué)生形成社會(huì)責(zé)任意識(shí)

教師在開展高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),要加強(qiáng)生物實(shí)驗(yàn)與學(xué)生實(shí)際生活之間的關(guān)聯(lián),通過生物課堂所學(xué)知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生形成社會(huì)責(zé)任意識(shí).通常來講,社會(huì)責(zé)任意識(shí)主要是通過學(xué)生討論個(gè)人或社會(huì)事件,使其能夠借助生物知識(shí)進(jìn)行理性判斷,并解決現(xiàn)實(shí)生活中的相關(guān)問題[4].要想促進(jìn)學(xué)生社會(huì)責(zé)任意識(shí)的形成,就需要教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)際生活中存在的生物現(xiàn)象進(jìn)行充分理解,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際生活中生物現(xiàn)象的關(guān)注程度,讓學(xué)生在對(duì)這些實(shí)際生活生物現(xiàn)象充分理解的過程中準(zhǔn)確掌握生物學(xué)科知識(shí),并承擔(dān)相對(duì)應(yīng)的社會(huì)責(zé)任.開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前,教師可以在課堂導(dǎo)入階段為學(xué)生引入生活案例,以此來加強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的理解,并在結(jié)束生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)之后,再次結(jié)合生活案例培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的遷移運(yùn)用能力.

例如,在帶領(lǐng)學(xué)生完成“酵母菌細(xì)胞的呼吸方式”探究實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整個(gè)過程中貫穿生活實(shí)例.如教師可以提出問題:“經(jīng)過大量或劇烈的運(yùn)動(dòng)后,為什么人們會(huì)產(chǎn)生肌肉酸痛的感覺?”“為什么種植水稻時(shí)需要定期排水?”通過借助與學(xué)生實(shí)際生活有關(guān)的事件提升其學(xué)習(xí)生物知識(shí)的興趣,在引導(dǎo)學(xué)生解決生活實(shí)際問題的過程中加強(qiáng)對(duì)生活問題的關(guān)注度,使學(xué)生對(duì)生物知識(shí)與實(shí)際生活之間的密切關(guān)聯(lián)有充分的認(rèn)知,最終促進(jìn)學(xué)生形成社會(huì)責(zé)任意識(shí).不僅如此,教師還可以借助結(jié)合生活元素開展生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式,使學(xué)生形成強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任意識(shí),并能夠獲得運(yùn)用生物知識(shí)解決生活問題及社會(huì)問題的能力.