（吳江高級中學(xué) 江蘇蘇州 215200）

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)作為《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）的課程宗旨，由生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維和社會責(zé)任4個方面構(gòu)成。按照《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，學(xué)生應(yīng)具有在真實(shí)情境中提出問題、作出假設(shè)、制定實(shí)施計(jì)劃、分析并解決實(shí)際問題的能力。這種理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化并不是通過學(xué)習(xí)教材知識或者做練習(xí)題就可以達(dá)到的，最好的轉(zhuǎn)化方式要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中體現(xiàn)。不少教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時采用“照方抓藥”或者“不抓藥”的方式，很難培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。可見，轉(zhuǎn)變生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式勢在必行。

1 變投飼喂食為饑餓散養(yǎng)——超越窠臼，自主選材，形成生命至上的觀念

生命觀念作為生物學(xué)學(xué)科特有的要素，也是本學(xué)科核心素養(yǎng)的標(biāo)志和關(guān)鍵。自主性選擇實(shí)驗(yàn)材料可以更好地促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識生命世界，解釋生命現(xiàn)象。同時，教師將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為探究性實(shí)驗(yàn)，調(diào)動了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的積極性和主動性。

在“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)中，教材中以紫色洋蔥的鱗片葉為實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生借助這一材料很難認(rèn)識生物的多樣性，不易理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念，難以形成系統(tǒng)的生命觀念。為了使學(xué)生逐步形成這一觀念，教師可以在課前組織學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要自主選擇實(shí)驗(yàn)材料，為學(xué)生嘗試探究提供可能。學(xué)生通過對洋蔥鱗片外表皮、洋蔥鱗片內(nèi)表皮、蜈蚣草等多種實(shí)驗(yàn)材料的仔細(xì)觀察，將理論知識融入到實(shí)踐過程中，進(jìn)而理解發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象所需條件。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式還可以應(yīng)用于植物組織中物質(zhì)的鑒定等其他驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以及生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度等探究性實(shí)驗(yàn)。

自主選擇實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)中，可能有些實(shí)驗(yàn)材料不能使實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期效果甚至失敗。其實(shí)，這更加符合科學(xué)探究的發(fā)展歷程，可以讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家的探究歷程，感受科學(xué)家探究過程中的曲折和艱辛。有些實(shí)驗(yàn)材料使實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期效果甚至比教材中的實(shí)驗(yàn)材料效果更好，可以增強(qiáng)學(xué)生的成就感。多種實(shí)驗(yàn)材料的選擇便于學(xué)生用生命觀念理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念，提高學(xué)生的科學(xué)探究欲望。

2 變單兵作戰(zhàn)為聯(lián)盟激勵——超越模仿，合作設(shè)計(jì)，深化科學(xué)探究活動

在科技信息化和社會化日益增強(qiáng)的當(dāng)今和未來需要學(xué)生學(xué)會獲取和處理信息的能力，尤其具備合作探究和創(chuàng)新意識等品質(zhì)。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中要倡導(dǎo)“手腦聯(lián)盟”，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究意識。

在“性狀分離比的模擬”實(shí)驗(yàn)中，教材中模擬了孟德爾的基因分離定律，但是對基因自由組合定律的理解是遺傳學(xué)的重難點(diǎn)。為了更好地突破這一難點(diǎn)，教師在“性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)”基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)孟德爾的自由組合定律模擬實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過小組合作探究、討論設(shè)計(jì)方案，教師指導(dǎo)修正，設(shè)計(jì)出如下方案。

材料用具：甲、乙兩個小桶分別代表雌、雄生殖器官（卵巢、睪丸）；中間用擋板隔開，隔板兩側(cè)分別放有等量標(biāo)記為A/a，B/b的相同小球；記錄用的紙和筆。

具體操作過程：首先在甲、乙兩個小桶的兩側(cè)分別放有A、a、B、b各10個球；之后，將2個小桶的球搖勻，從甲桶兩側(cè)隨機(jī)抓取一個球，組合在一起記下兩個球的字母組合，乙桶進(jìn)行同樣的操作，將二者的結(jié)果組合在一起并記錄；然后，將抓取的小球均放回原來的桶內(nèi)，搖勻，按照上面的步驟重復(fù)50～100次；最后，對統(tǒng)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)表格（表1）分析。各小組對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，確保了實(shí)驗(yàn)過程樣本數(shù)目足夠大。

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

此實(shí)驗(yàn)經(jīng)過改進(jìn)后，生動地模擬了有性生殖過程中配子的產(chǎn)生以及受精過程，可以培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識以及創(chuàng)新精神，同時增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探究的欲望和能力。

3 變印證認(rèn)知為分析對比——超越因循，批判質(zhì)疑，發(fā)展科學(xué)思維能力

偉大教育家亞里士多德認(rèn)為“思維從疑問和驚奇開始”，可見批判質(zhì)疑是形成科學(xué)思維必不可少的動力，也是發(fā)展科學(xué)思維的精髓。發(fā)展學(xué)生的思維是教育的核心，科學(xué)性思維尤為重要。而批判性思維又是形成科學(xué)思維的重要前提，也是科學(xué)進(jìn)步的原動力。

在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，教材以菠菜作為實(shí)驗(yàn)材料，同時對綠葉中葉色素的含量描述：葉綠素占3/4、類胡蘿卜素占1/4。教師提出問題：是不是所有植物的綠葉中色素都會得到這樣的結(jié)果呢？為了得到科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，需要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究。教師組織學(xué)生嘗試對多種實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離，不同小組采用不同的植物綠葉，同一小組完成對同一植物不同葉片的分析。通過組內(nèi)和組間的實(shí)驗(yàn)展示，學(xué)生對不同植物和同一植物不同葉片進(jìn)行比較，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行客觀分析，從而得出葉綠體中的色素在不同植物和同一植物不同發(fā)育時期中含量不同的結(jié)果。以上為定性分析，如果實(shí)驗(yàn)條件允許，學(xué)生可以進(jìn)行定量分析，實(shí)驗(yàn)效果會更好。

轉(zhuǎn)變后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式培養(yǎng)了學(xué)生基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)，多角度地分析問題的能力，發(fā)展了學(xué)生的批判性和創(chuàng)新性思維，使學(xué)生形成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇运季S和終身學(xué)習(xí)的作風(fēng)，為學(xué)生科學(xué)思維的形成奠定了基礎(chǔ)。

4 變僵化課堂為情境互動——超越認(rèn)知，聯(lián)系生活，增強(qiáng)社會責(zé)任意識

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)在社會責(zé)任方面強(qiáng)調(diào)“參與——擔(dān)當(dāng)——解決”的實(shí)踐維度。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中將生物學(xué)與學(xué)生的日常生活、醫(yī)療保健等聯(lián)系起來，指導(dǎo)學(xué)生用生物學(xué)知識，在科學(xué)實(shí)踐中解決生活中的實(shí)際問題，從而加深學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境相互關(guān)系的認(rèn)識，也是實(shí)現(xiàn)生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑。

在“檢測生物組織中的糖類”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生按照教材中的鑒定試劑和具體操作流程很容易檢測出生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。但是該原理具體在生活中如何應(yīng)用，學(xué)生并不明確。某商家根據(jù)“高纖、低脂、無糖”的健康飲食趨勢，推出了一種無糖八寶粥，在高糖患者和減肥人士中頗受歡迎。教師聯(lián)系這一實(shí)例，提出問題，引發(fā)學(xué)生思考：無糖八寶粥真的不含有糖嗎？學(xué)生用斐林試劑鑒定后發(fā)現(xiàn)無糖八寶粥無磚紅色沉淀；向無糖八寶粥中滴加碘液變?yōu)樗{(lán)色，則說明其含有淀粉糖類?？梢?，無糖八寶粥的宣傳是虛假廣告，由于無糖八寶粥中含有大量的淀粉，而淀粉在人體中被消化為葡萄糖，高糖患者和減肥人士同樣不能多食。教師利用實(shí)際生活問題作為情境導(dǎo)入，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且對生活具有指導(dǎo)意義，達(dá)到知識與能力并重的目的。

轉(zhuǎn)變后的實(shí)驗(yàn)有效支撐了十九大提出的“生態(tài)中國、健康中國”的綠色理念，有助于引領(lǐng)學(xué)生做健康中國、生態(tài)中國的促進(jìn)者和實(shí)踐者，真正發(fā)揮生物科學(xué)育人的價值，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，進(jìn)而提升學(xué)生的社會責(zé)任感。

教師可以根據(jù)教材、學(xué)校、學(xué)生和自身特點(diǎn)靈活轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，便于學(xué)生形成生命觀念、發(fā)展科學(xué)思維、深化科學(xué)探究、提升社會責(zé)任，進(jìn)而提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和自身素質(zhì)，從而使學(xué)生更好地適應(yīng)未來社會的發(fā)展。