廖中富

生物學學科核心素養(yǎng)包括“生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任”。在課程教學中，教師要高度重視教材安排的每一個實驗，引導學生主動參與和積極探究。實驗教學對于發(fā)展學生的科學探究能力，培養(yǎng)質疑精神和創(chuàng)新能力，提高生物科學素養(yǎng)具有重要意義。

一、創(chuàng)設真實生活情境，激發(fā)學生探究興趣

生物學學科核心素養(yǎng)是學生在解決真實生活情境中的問題所表現出來的綜合能力。通過“探究植物細胞的吸水和失水”，可以讓學生學會從生活現象中提出問題、作出假設、實驗設計和進行探究實驗，這是培養(yǎng)學生科學探究素養(yǎng)的有效手段。

在探究實驗前教師可進行如下小實驗：將一定數量的黃瓜條放入一只燒杯中，往燒杯中撒入一定數量的食鹽；在另外一只燒杯中放入等量的黃瓜條，將其浸泡在清水中。一段時間后，讓學生觀察兩個燒杯中的黃瓜條的形態(tài)變化。教師引導學生討論思考：“植物細胞和動物細胞的結構有明顯區(qū)別，那么，植物細胞和動物細胞的吸水會一樣嗎？”教師展示成熟的植物細胞模式圖，分析原生質層的結構。然后教師引出問題：“原生質層具有選擇透過性嗎？如何通過實驗來證明？”在教學過程中創(chuàng)設真實生活情境，可激發(fā)學生的探究興趣和欲望。

二、加強學生實驗設計，培養(yǎng)實驗設計能力

“探究植物細胞的吸水和失水”是教材第一個真正意義上的科學探究實驗。筆者改變了教學策略，改進了教學方法，采用了從生活現象引入，通過創(chuàng)設真實問題情境引導學生從不同角度設計和完善實驗方案，從而更好地探究“原生質層是否相當于一層半透膜”。在實驗過程中，教師要注重培養(yǎng)學生自主、合作、探究的能力，讓學生在自主合作學習和實驗探究過程中獲得豐富的知識體驗。在教師的引領下，學生主動參與實驗設計，自主進行實驗探究，訓練了學生綜合分析問題的能力，培養(yǎng)了學生的實驗設計能力和實驗分析能力。

三、注重實驗過程指導，提升科學探究能力

1.指導實驗取材。在各種版本教材中本實驗大多選用紫色的洋蔥鱗葉外表皮作為實驗材料，由于在剝離洋蔥鱗片葉外表皮時容易出現撕破液泡或者撕得太厚導致細胞重疊等情況，能否成功撕取紫色洋蔥鱗片葉外表皮，并制作一個好的臨時裝片就成了實驗能否成功的關鍵。教師在學生實驗前可以進行示范操作，讓學生掌握如何用刀片劃出一定大小的外表皮，撕取外表皮時要注意不能帶有葉肉等。

教師還可以引導學生思考“能否選擇無色的洋蔥鱗片葉內表皮”，如果選用內表皮細胞進行實驗，用蔗糖溶液還行嗎？由于細胞內的液體是無色透明的，因此，可用一種有顏色的溶液（如胭脂紅）替代蔗糖溶液，應該也可以觀察到到植物細胞的質壁分離現象。教師通過創(chuàng)新實驗選材，打破了學生存在的“只有洋蔥鱗片葉外表皮細胞才能作為實驗材料”的定勢思維。

2.示范顯微操作。熟練操作顯微鏡也是影響本實驗效果的一個很重要因素。因此，教師在實驗前可以通過演示或者提前布置學生練習顯微鏡的操作，確保實驗過程中學生能夠規(guī)范、熟練使用顯微鏡進行觀察。

3.指導實驗觀察。在學生實驗過程中，教師要引導學生學會觀察。例如，選用洋蔥鱗片葉外表皮細胞作為實驗材料，可以觀察原生質層和細胞壁的位置關系，細胞的大小有無變化，液泡大小和顏色深淺有無變化等。還要注意提醒學生在實驗觀察時要確保顯微鏡視野保持不變。通過連續(xù)觀察同一個視野的一個或多個細胞的吸水和失水情況，才能夠更好分析實驗結果。

4.引導結果分析。實驗過程中，對于一些優(yōu)秀的實驗結果要及時抓拍或錄制視頻，甚至可以投影進行全班展示，也可以讓學生介紹自己實驗成功的經驗，引導學生分析實驗結果，得出實驗結論。

四、進行課外實驗再探究，促進學科素養(yǎng)的提升

由于受時間限制，課堂上往往不允許進行多個探究實驗，因此，在學生完成“探究植物細胞的吸水和失水”后，教師還可以安排課外時間讓學生進行實驗再探究，包括改變實驗試劑、改選實驗材料、改進實驗方法、創(chuàng)新實驗裝置等。

在基于新課程標準要求的實驗教學基礎上進行適當的課外實驗再探究，有利于學生更好地理解實驗原理和方法，夯實鞏固和靈活應用所學知識；學生體驗了科學探究的樂趣后，會進一步激發(fā)學生的深度學習，促進學科素養(yǎng)的提升。

【本文系廣東省2021年度中小學教師教育科研能力提升計劃項目階段性研究成果（課題編號：2021Y QJK159）】

責任編輯 錢昭君