黃金秋

[摘要]在高中生物實驗教學(xué)中，逐步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)筑科學(xué)生命觀念、提升理性思維能力、訓(xùn)練科學(xué)探究能力、培養(yǎng)社會責(zé)任意識，可有效提升生物教學(xué)質(zhì)量，同時培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng)；高中生物；實驗教學(xué)

[中圖分類號]G633.91[文獻標識碼]A[文章編號]16746058（2018）05008802

高中生物教學(xué)活動中，不管是哪一個模塊的教學(xué)，都跟實驗有密切的關(guān)系。高中生物的實驗教學(xué)很多都是源于教材中的科學(xué)史，這些科學(xué)史往往被作為精彩的典例融入實驗教學(xué)中，以引導(dǎo)學(xué)生進行實驗探究。核心素養(yǎng)體系的提出，讓教師對高中生如何學(xué)習(xí)生物學(xué)知識、應(yīng)達到怎樣的學(xué)習(xí)目標有了具體的理論依據(jù)。那么，在核心素養(yǎng)背景下如何有效開展高中生物實驗教學(xué)呢？

一、層層遞進，構(gòu)筑科學(xué)生命觀念

發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)是希望學(xué)生身心健康、學(xué)會學(xué)習(xí)。在高中生物課堂中，教師對生物學(xué)知識的教學(xué)不能只停留在讓學(xué)生機械模仿和死記硬背上，而是要讓學(xué)生能夠?qū)χR融會貫通。在高中生物實驗教學(xué)中，始終貫穿著對高中生物學(xué)概念的把握、質(zhì)疑和驗證，因此教師應(yīng)層層遞進，逐步引導(dǎo)學(xué)生通過實驗真正掌握生物學(xué)概念，找到學(xué)習(xí)的竅門，并在實驗的過程中構(gòu)筑科學(xué)生命觀念。

例如，學(xué)生在初中就已學(xué)會運用低倍顯微鏡觀察細胞，進入高中后，就要學(xué)會運用高倍顯微鏡來觀察細胞。對此，教師可讓學(xué)生或利用教材的材料，或查找資料了解高倍顯微鏡的使用方法。在學(xué)生掌握了高倍顯微鏡的使用方法后，教師應(yīng)層層遞進地引導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作，讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用高倍顯微鏡觀察細胞的形態(tài)與結(jié)構(gòu)。這樣，學(xué)生就能深刻體會到細胞結(jié)構(gòu)的多樣性和統(tǒng)一性，也有助于學(xué)生在《分子與細胞》學(xué)習(xí)中逐步建立起生命體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)，也形成了樂觀向上的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)行為，而我們的科學(xué)生命觀念教育也容易獲得成功。

二、知先行后，提升理性思維能力

布魯納強調(diào)：學(xué)生主動思考和探索求知，最終達到對所學(xué)知識的理解和掌握。因而，在高中生物實驗教學(xué)中，教師應(yīng)更好地培養(yǎng)學(xué)生積極求證、“知先行后”的科學(xué)精神，提升學(xué)生的理性思維能力。

例如，“環(huán)境容納量”是研究種群數(shù)量增長時涉及的一個重要概念，為了加深學(xué)生對此概念的理解和掌握，教師可對教學(xué)順序進行調(diào)整，如先做酵母菌的培養(yǎng)實驗。此探究實驗的周期（7天）較長，因此應(yīng)首先定好計劃；然后組織學(xué)生討論教材中提出的問題；接著將學(xué)生分成四組，按表1中所列條件（其他條件相同且適宜）進行實驗；最后用橡皮塞塞好1000mL的錐形瓶口，在室溫下進行酵母菌培養(yǎng)。

在實驗過程中，教師要求學(xué)生每天都定時觀測實驗結(jié)果。在此時，學(xué)生就會提出“記錄的表格應(yīng)當(dāng)如何設(shè)計”的問題，對此師生共同解決。最后，四個小組都用曲線將所得的數(shù)值表示出來。當(dāng)四個小組將自己的探究結(jié)果在課堂上展示時，學(xué)生有了新的疑問：為什么這四條曲線會有差異？原因是什么？學(xué)生積極討論，教師再引出“環(huán)境容納量”這個概念，并強調(diào)環(huán)境條件對K值的影響。在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，教師再提出問題：這個實驗每天都必須定時觀測的原因是什么？在實驗條件完全相同的情況下，是否能得到相同的實驗數(shù)據(jù)？從而很自然地引出影響酵母菌數(shù)量的條件，圓滿完成本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)。

通過這樣對教學(xué)內(nèi)容進行處理，學(xué)生將對概念的認識和實驗統(tǒng)一結(jié)合起來，并通過自己積極思考、動手求證，學(xué)到相關(guān)的生物學(xué)概念，最終培養(yǎng)了理性思維能力。

三、積極思考，訓(xùn)練科學(xué)探究能力

科學(xué)探究是研究自然科學(xué)的基本方法，在高中生物中無處不在。持之以恒，堅持不懈，努力進行科學(xué)探究是科學(xué)家獲得成功的原因。對此，教師要想方設(shè)計讓學(xué)生感受到實驗的樂趣，主動參與實驗探究，并積極思考相關(guān)問題，從而不斷提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

例如，教學(xué)“遺傳物質(zhì)的探索歷程”時，教師可先給學(xué)生介紹“格里菲斯實驗”：格里菲斯利用兩種類型的細菌（R型菌和S型菌）、小鼠作為實驗材料，并進行四組對照實驗。四組實驗對小鼠的處理條件各不相同，四組實驗之間相互對照，結(jié)果也都大相徑庭（見表2）。然后，請學(xué)生分析實驗現(xiàn)象并得出格里菲斯的推論。在學(xué)生

得出推論后，教師繼續(xù)提出問題：這種轉(zhuǎn)化因子究竟是

什么物質(zhì)？接著再給學(xué)生介紹艾弗里及其同事是如何對S型菌中的物質(zhì)進行提純和鑒定的，從而引導(dǎo)學(xué)生進一步思考：如何證實S型菌中的哪一種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子？在學(xué)生主動參與科學(xué)探究的基礎(chǔ)上，教師介紹艾弗里采用的主要技術(shù)手段（細菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等），從而說明科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段做保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ)。最后，呈現(xiàn)噬菌體侵染細菌的實驗，總結(jié)實驗的最關(guān)鍵問題是如何才能把DNA與蛋白質(zhì)分開。

上述教學(xué)中，讓學(xué)生借鑒科學(xué)家的經(jīng)典實驗進行科學(xué)探究，并主動參與實驗設(shè)計與操作，可不斷提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

四、學(xué)會健康生活，培養(yǎng)社會責(zé)任意識

在高中生物實驗教學(xué)，教師應(yīng)多關(guān)注科技的新進展及熱點問題，同時聯(lián)系實際生活中存在的各種生物學(xué)問題滲透STSE教育，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會處理和解決生活問題，從而促進學(xué)生掌握生物學(xué)知識和健康生活常識，學(xué)會健康生活，并勇于承擔(dān)社會責(zé)任。

例如，在教學(xué)“酒精與酸性重鉻酸鉀的反應(yīng)”時，教師可提出問題：“酵母菌在缺氧條件下可以產(chǎn)生酒精（C2H5OH）”這一實驗原理（表3）中的顏色反應(yīng)可以應(yīng)用在日常生活嗎？這一問題的提出，引起了學(xué)生極大的興趣。

此時，教師可適時介紹酒精測試儀的應(yīng)用原理，借此教育學(xué)生珍愛生命、拒絕酒駕。教師可再提出問題：酵母菌是一種兼性厭氧菌，要釀造果酒，應(yīng)當(dāng)對釀酒的條件進行怎樣的處理？學(xué)生對問題進行積極探討。通過這些實驗教學(xué)，學(xué)生不僅理解了呼吸作用的概念和原理以及在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用，而且學(xué)會了健康生活，增加了社會責(zé)任感。

又如，在學(xué)生掌握一定的遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識之后，教師可讓學(xué)生調(diào)查人類的遺傳病。通過調(diào)查，不但可使學(xué)生了解到近親為何不能結(jié)婚、應(yīng)當(dāng)如何判斷某種遺傳病的遺傳方式、怎樣進行遺傳咨詢等問題，還能讓學(xué)生明確他們承擔(dān)著向社會大眾普及生物學(xué)知識，將來進行優(yōu)生優(yōu)育以減輕社會負擔(dān)、造福社會的責(zé)任和義務(wù)，從而培養(yǎng)學(xué)生

的

社會責(zé)任意識。

綜上可知，在高中生物實驗教學(xué)中，教師應(yīng)不斷改進教學(xué)方法，努力構(gòu)筑學(xué)生的科學(xué)生命觀念并提升學(xué)生的理性思維能力，引導(dǎo)學(xué)生在課堂上積極思考、探究，不斷訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)探究能力。同時，還要讓學(xué)生學(xué)會健康生活，明確自己承擔(dān)的社會責(zé)任，從而更好地養(yǎng)成生物學(xué)核心素養(yǎng)。

（責(zé)任編輯黃春香）