曹珊珊 左強(qiáng)

摘 要：高中生物實(shí)驗(yàn)是高中生物學(xué)科的重要組成部分，通過實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作、分析等過程可以提高學(xué)生科學(xué)探究能力，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但由于地區(qū)的差異、學(xué)校硬件設(shè)施、學(xué)生情況等的差異，教材中的某些實(shí)驗(yàn)往往不能很好地開展或者滿足學(xué)生的需求。新高考改革背景下，對高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程進(jìn)行開發(fā)是幫助學(xué)生提高生物學(xué)科核心素養(yǎng)的有效措施。本文通過分析了校本課程開發(fā)的發(fā)展和高中生物校本課程開發(fā)的意義，提出了高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程開發(fā)的策略。

關(guān)鍵詞：高中;生物實(shí)驗(yàn);校本課程;開發(fā)

實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)的基礎(chǔ)。高中生物實(shí)驗(yàn)的開展可以激發(fā)學(xué)生對生物學(xué)科的興趣，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、探究能力。隨著新課程、新教材的實(shí)施，教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)要注重培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。生物學(xué)科核心素養(yǎng)由生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任感四個(gè)方面構(gòu)成。要培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)是必不可少的手段。但教材中實(shí)驗(yàn)并不足以提升學(xué)生多方面的能力，而且某些實(shí)驗(yàn)的開展存在一定的困難。因此，要彌補(bǔ)教材中不能開展的實(shí)驗(yàn)及擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可以通過對高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程進(jìn)行開發(fā)這一途徑來實(shí)現(xiàn)。

一、校本課程開發(fā)的發(fā)展

校本課程是指學(xué)校在保證國家和地方課程的基本質(zhì)量的前提下，學(xué)校根據(jù)自己的教育理念，通過對學(xué)校學(xué)生的需求進(jìn)行系統(tǒng)評估，充分利用當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件和學(xué)校的課程資源，通過自行探討研究、設(shè)計(jì)或與專業(yè)研究人員合作等方式編制出的多樣性的、可供學(xué)生選擇的課程。[1]

“校本課程開發(fā)”這一概念最早是在1973年的愛爾蘭阿爾斯特大學(xué)召開的校本課程開發(fā)國際研討會上由菲呂馬克（Furumark，A.M）和麥克米倫（Mcmullen，I）提出的。20世紀(jì)90年代初，“校本課程”的思想傳入我國，并在90年代后期開始試行國家、地方、學(xué)校的三級管理體制。隨著課程改革的推進(jìn)，校本課程越來越受到學(xué)校和教師的關(guān)注，許多學(xué)校開設(shè)了適應(yīng)自己學(xué)校特點(diǎn)和學(xué)情的校本課程，形式多種多樣，一些地區(qū)還形成了系統(tǒng)的校本課程體系。

雖然目前在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的前提下對校本課程開發(fā)的研究已成為各學(xué)校和教師的研究熱點(diǎn)，但針對高中生物實(shí)驗(yàn)的校本課程的開發(fā)并不多，這主要與教師的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)、當(dāng)?shù)丨h(huán)境、硬件設(shè)施等有很大關(guān)聯(lián)。因此，對高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程進(jìn)行開發(fā)面臨著一定的困難。

二、高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程開發(fā)的意義

（一）使高中生物實(shí)驗(yàn)更有效開展

高中生物教材中有些實(shí)驗(yàn)開展起來具有一定難度，即使開展也難以達(dá)到效果，主要原因體現(xiàn)在：實(shí)驗(yàn)材料在當(dāng)?shù)仉y以找到、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)施不到位等。另一方面，高中生物實(shí)驗(yàn)注重對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，而有些實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，并不能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。通過以高中生物知識為核心來對高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程進(jìn)行開發(fā)，開展符合校情、學(xué)情的生物實(shí)驗(yàn)，可以提高生物實(shí)驗(yàn)開展的有效性。

（二）有效促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展

校本課程開發(fā)可以促進(jìn)教師知識儲備的提升。對高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程的開發(fā)，涉及各實(shí)驗(yàn)的目的、材料、試劑、儀器、步驟等方面的設(shè)計(jì)和課程實(shí)施方法、考核方法等，這就要求教師要對自己的專業(yè)知識進(jìn)行擴(kuò)充，提高自身實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)，同時(shí)還要求教師要有較新的教學(xué)理念，才能開發(fā)出符合新高考背景下的高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程。因此，校本課程開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)對教師專業(yè)發(fā)展的提升。

（三）形成相關(guān)校本課程教材

校本課程教材是校本課程開發(fā)必不可少的成果。高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程教材的形成，可以為教師在將來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提供一定的參考，具有重要的實(shí)踐意義。

（四）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力

作為生物學(xué)科核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容之一的“科學(xué)探究”，是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對結(jié)果的交流與討論的能力。高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程的開發(fā)，可根據(jù)學(xué)情、學(xué)校條件及學(xué)生的需求，開展生物實(shí)驗(yàn)課程，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。

三、高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程開發(fā)的策略

（一）提升教師的專業(yè)素養(yǎng)

高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程的開發(fā)，對教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求。[2]要對高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程進(jìn)行開發(fā)，教師首先要對校本課程開發(fā)的內(nèi)涵、策略及意義等有一定的理論基礎(chǔ)。其次，在校本課程開發(fā)前，要對校本課程開發(fā)的必要性、方向等方面進(jìn)行調(diào)查研究，要求教師要有一定的調(diào)查問卷設(shè)計(jì)能力、數(shù)據(jù)分析能力和撰寫調(diào)查報(bào)告的能力，同時(shí)還要有建立與校本課程相適應(yīng)的課程評價(jià)機(jī)制的能力。最后要有資料整合的能力，將相關(guān)素材形成校本教材及配套教學(xué)資源。這就要求教師要花大量時(shí)間通過文獻(xiàn)研究、行動研究等方法來獲得理論基礎(chǔ)及相關(guān)能力，同時(shí)還要學(xué)會利用多種軟件（如問卷調(diào)查軟件、數(shù)據(jù)分析軟件等）來輔助問卷調(diào)查及資料整合。因此，要對高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程進(jìn)行開發(fā)，教師必須先提升自身多方面的專業(yè)素養(yǎng)。

（二）研究新教材，關(guān)注生物學(xué)科核心素養(yǎng)

近年來，我國高考政策不斷變化，各省高考改革方案在持續(xù)推進(jìn)，2022年前將全面實(shí)施新課程、新教材。

在對高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程開發(fā)的過程中，教師要對新教材和老教材的變化進(jìn)行深入研究，關(guān)注新高考的動態(tài)和方向，使校本課程的開發(fā)符合新課程理念。要對新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的生物學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析，通過對生物實(shí)驗(yàn)校本課程的開發(fā)與實(shí)施，借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)構(gòu)建學(xué)生正確的生命觀念、培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和科學(xué)探究能力，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

（三）了解學(xué)生需求，豐富生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

校本課程開發(fā)主要是適應(yīng)本地區(qū)與學(xué)生身心發(fā)展的需求，創(chuàng)建具有特色性的教學(xué)體系，推動教育行業(yè)的發(fā)展。[3]學(xué)生的需求和興趣是引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的因素。在進(jìn)行高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程開發(fā)時(shí)，要充分考慮學(xué)生自身的學(xué)習(xí)與發(fā)展需求[4]，以此作為確定校本課程方向的依據(jù)之一。

高中學(xué)生已有一定的生物學(xué)基礎(chǔ)，且思維活躍、觀察能力強(qiáng)、動手能力強(qiáng)，具有一定的分析能力，對很多現(xiàn)象的內(nèi)在原因都有探索的興趣，但往往缺乏具體的理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。校本教材可為學(xué)生的很多探究課題提供幫助和指導(dǎo)，可在研究性學(xué)習(xí)過程中，同時(shí)完成校本課程的實(shí)踐。[5]教師可通過問卷調(diào)查、與學(xué)生交流等方式了解學(xué)生感興趣但沒有機(jī)會探究的知識、與所學(xué)知識有關(guān)的社會熱點(diǎn)等，根據(jù)現(xiàn)有硬件設(shè)施，對探究的可行性進(jìn)行分析后列入校本課程的備選項(xiàng)。

例如，在實(shí)驗(yàn)《探究影響酶活性的條件》中，有部分學(xué)生提出為什么不用淀粉酶探究pH對酶活性的影響？通過教材“與社會的聯(lián)系”可知，葡萄糖可以用鹽酸催化淀粉水解的方法來生產(chǎn)的，但生產(chǎn)過程需要在245kPa的高壓和140-150℃的高溫下進(jìn)行，并且需要耐酸的設(shè)備。那么，可以將“探究鹽酸對淀粉水解的影響”列入生物實(shí)驗(yàn)校本課程，引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、操作，并得出結(jié)論。這樣，通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究，對知識的理解更深刻，同時(shí)也豐富了生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

（四）改編教材，擴(kuò)充校本課程

以高中生物教材為基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)校硬件設(shè)施條件及當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件，對其中某些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行材料、試劑、儀器、方法等方面的改變或?qū)?nèi)容進(jìn)行擴(kuò)充，也是開發(fā)校本課程的一種形式。但要科學(xué)地去改編或擴(kuò)充，要考慮實(shí)驗(yàn)的可行性，同時(shí)要以提高學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)為前提。

例如，在實(shí)驗(yàn)《土壤微生物的分解作用》中，教材中提供的參考案例2《土壤微生物對淀粉的分解作用》，教師可根據(jù)學(xué)生在高一學(xué)過對蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、還原糖鑒定的情況，對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改編擴(kuò)充，如改編為《校園土壤微生物對蛋白質(zhì)的分解作用》，并引導(dǎo)學(xué)生對原有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)：通過對校園土壤進(jìn)行取樣，探究在不同環(huán)境（開放環(huán)境及密閉環(huán)境）下土壤微生物對不同物質(zhì)（雞蛋清、牛奶、豆?jié){）中蛋白質(zhì)的分解作用。學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟自主設(shè)計(jì)案例如下：

（1）土壤浸出液的制備

將取自校園的土壤放入里面墊有后紗布的燒杯中，加水?dāng)嚢?，然后將浸出液靜置一段時(shí)間備用。

（2）開放環(huán)境下土壤微生物對雞蛋清、牛奶和豆?jié){的分解作用

①取6個(gè)容量相同的小燒杯，每2個(gè)分為1大組，共三大組，編號分別為A、B、C。

②A組2個(gè)燒杯再編號為：A1、A2，2個(gè)燒杯中加入等量雞蛋清稀釋液，在A1的燒杯中再加入30ml土壤浸出液，A2的燒杯中再加入30ml蒸餾水。

③B組2個(gè)燒杯再編號為：B1、B2，2個(gè)燒杯中加入等量牛奶，在B1的燒杯中再加入30ml土壤浸出液，B2的燒杯中再加入30ml蒸餾水。

④C組2個(gè)燒杯再編號為：C1、C2，2個(gè)燒杯中加入等量豆?jié){，在C1的燒杯中再加入30ml土壤浸出液，C2的燒杯中再加入30ml蒸餾水。

⑤6個(gè)小燒杯在室溫下放置7天后，分別取各燒杯中的溶液2mL，各放入6支試管中，試管編號要與對應(yīng)燒杯相同。

⑥在各試管中分別加入質(zhì)量濃度為0.1g/mL的氫氧化鈉溶液1mL，搖勻，再向各試管中滴加4滴質(zhì)量濃度為0.01g/mL的硫酸銅溶液，搖勻。

⑦觀察和比較各組試管中出現(xiàn)的顏色變化，得出結(jié)論。

（3）密閉環(huán)境下土壤微生物對雞蛋清、牛奶和豆?jié){的分解作用

①取6個(gè)容量相同的錐形瓶，每2個(gè)分為1大組，共三大組，編號分別為D、E、F。

②D組的2個(gè)錐形瓶再編號為：D1、D2，2個(gè)錐形瓶中加入等量雞蛋清稀釋液，在D1的錐形瓶中再加入30ml土壤浸出液，D2的錐形瓶中再加入30ml蒸餾水。

③E組的2個(gè)錐形瓶再編號為：E1、E2，2個(gè)錐形瓶中加入等量牛奶，在E1的錐形瓶中再加入30ml土壤浸出液，E2的錐形瓶中再加入30ml蒸餾水。

④F組的2個(gè)錐形瓶再編號為：F1、F2，2個(gè)錐形瓶中加入等量豆?jié){，在F1的錐形瓶中再加入30ml土壤浸出液，F(xiàn)2的錐形瓶中再加入30ml蒸餾水。

⑤將6個(gè)錐形瓶密封并在室溫下放置7天后，分別取各錐形瓶中的溶液2mL，各放入6支試管中，試管編號要與對應(yīng)錐形瓶相同。

⑥在各試管中分別加入質(zhì)量濃度為0.1g/mL的氫氧化鈉溶液1mL，搖勻，再向各試管中滴加4滴質(zhì)量濃度為0.01g/mL的硫酸銅溶液，搖勻。

⑦觀察和比較各組試管中出現(xiàn)的顏色變化，得出結(jié)論。

從以上案例可以看出，根據(jù)教材的改編擴(kuò)充生物實(shí)驗(yàn)校本課程，不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還可以有效地提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和科學(xué)探究的能力。

高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程的開發(fā)可以促進(jìn)教師的專業(yè)素養(yǎng)的提升、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，因此具有十分重要的意義。在開發(fā)的過程中要以學(xué)生的需求和提高學(xué)生解決問題的能力為前提，根據(jù)學(xué)校設(shè)施和當(dāng)?shù)丨h(huán)境情況來豐富高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，教師更要根據(jù)新高考改革更新教育觀念，從而有效開發(fā)出高中生物實(shí)驗(yàn)校本課程。

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