陳照月 鄧源喜 盛慶超 王慶軍 李 翔 管長(zhǎng)娟

①安徽省蚌埠市第三中學(xué) ②安徽省蚌埠市教育科學(xué)研究所 ③蚌埠學(xué)院食品與生物工程學(xué)院

隨著我國(guó)教育的不斷改革與發(fā)展，生物學(xué)科的教學(xué)不能只拘泥于課本、課堂上，實(shí)驗(yàn)的教學(xué)也是提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)全面型人才的需要。為了提高高中生的學(xué)科核心素養(yǎng)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，動(dòng)手實(shí)踐等能力，文章闡述了生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，分析了高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)核心素養(yǎng)的一些途徑與策略，并指出了實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題。

隨著我國(guó)新課程改革的不斷深化與推進(jìn)，核心素養(yǎng)體系在高中生物教學(xué)中被置于基礎(chǔ)地位并發(fā)揮著重要作用[1]。高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中為了適應(yīng)個(gè)人、社會(huì)發(fā)展所逐漸形成的必備品格和關(guān)鍵能力，也是學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，掌握生物學(xué)習(xí)方法、實(shí)驗(yàn)探究能力等全面發(fā)展所具有的關(guān)鍵和必要的基礎(chǔ)素養(yǎng)[2]。在高中，生物學(xué)是以試驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門自然學(xué)科，也是注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的學(xué)科。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以讓學(xué)生們?cè)诶斫庹n本知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高他們的實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)踐能力，逐步培養(yǎng)他們的科學(xué)思維。但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式往往過(guò)于關(guān)注學(xué)生的基礎(chǔ)技能形成，對(duì)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)還不夠，生物學(xué)科素養(yǎng)中所包含的生命觀念，理性思維，科學(xué)探究能力以及社會(huì)責(zé)任在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也不容忽視。近年來(lái)，高中生物教學(xué)不斷地改革深化，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視極力提高，我們深知學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，提高學(xué)生思維能力，培育學(xué)生敢于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新的精神，高中生物試驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)核心素養(yǎng)的途徑與策略在不斷地改進(jìn)和優(yōu)化[3]。

1 高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容

高中生物實(shí)驗(yàn)是一門旨在培養(yǎng)高中生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的探究能力，讓學(xué)生在生物課堂之外學(xué)習(xí)掌握知識(shí)內(nèi)容的一門課程。生物學(xué)本就是一門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科，除了生物課堂上的教學(xué)，實(shí)驗(yàn)課程的開展也必須納入到教學(xué)中?，F(xiàn)階段，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容不僅要囊括對(duì)生物知識(shí)的講解，實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué)，更重要的是要通過(guò)各種途徑與策略來(lái)培養(yǎng)高中生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，主要體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)等方面，讓學(xué)生綜合發(fā)展自己，為將來(lái)的學(xué)習(xí)甚至是科研道路奠定良好的基礎(chǔ)。

2 高中生物試驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)核心素養(yǎng)的途徑分析

2.1 營(yíng)造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除了給學(xué)生提供好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)設(shè)備之外，教師結(jié)合需要講解的知識(shí)營(yíng)造出真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境也很重要。良好的情境教學(xué)，可有效地訓(xùn)練學(xué)生的理性思維，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中潛移默化地提升學(xué)生的判斷、分析、比對(duì)能力。如在植物的光合作用和呼吸作用的教學(xué)中，教師可通過(guò)模仿植物的光合作用和呼吸作用來(lái)營(yíng)造氛圍，在吸引學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的同時(shí)，使學(xué)生能夠深刻地理解這兩個(gè)作用的概念，不易產(chǎn)生混淆[4]。通過(guò)這樣的一個(gè)情境教學(xué)，化抽象為具體，讓學(xué)生在進(jìn)行有趣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能更加便捷、快速地掌握其中的知識(shí)內(nèi)容。因此，通過(guò)營(yíng)造良好的、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，可有效培養(yǎng)高中生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.2 明確認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)態(tài)度

在生物實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，學(xué)生的態(tài)度起著關(guān)鍵作用。學(xué)生不但要有認(rèn)真端正的實(shí)驗(yàn)探究態(tài)度，科學(xué)的精神也要樹立起來(lái)，尊重事實(shí)和證據(jù)，以及擁有嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度。很多學(xué)生比較注重課本知識(shí)的學(xué)習(xí)，而忽視了實(shí)驗(yàn)的重要性，也有部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中抱著玩的心態(tài)，沒(méi)有正視實(shí)驗(yàn)課程中的知識(shí)內(nèi)容。為此，教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要多方面地引導(dǎo)學(xué)生，讓他們樹立科學(xué)探究精神，激起學(xué)習(xí)的興趣，端正他們的態(tài)度。沒(méi)有認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不能順利地進(jìn)行，或在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中生成可避免的錯(cuò)誤，從而達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的要求。例如在有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中，首先嚴(yán)格要求學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則，明確并講解此次實(shí)驗(yàn)的具體步驟，讓每個(gè)學(xué)生積極參與到有絲分裂實(shí)驗(yàn)中的裝片，細(xì)胞解離的操作，以及壓片等操作中來(lái)，并要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)真的記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果[5]。在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，學(xué)生擁有了認(rèn)真、端正的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，對(duì)培養(yǎng)他們的核心素養(yǎng)發(fā)揮著積極作用。

2.3 提升教師自身的素質(zhì)

教師是生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的組織者，是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的第一人，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中占據(jù)非常重要的地位。若想要在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，教師首先要確保自己的教學(xué)素養(yǎng)和能力，必要時(shí)，也要積極參加一些培訓(xùn)活動(dòng)來(lái)提高自己的教學(xué)水平，跟上新時(shí)期的教育要求。倘若教師自身的素質(zhì)不達(dá)標(biāo)，那在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中不能保證學(xué)生們學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，所以，作為教師，我們一定要不斷地跟上教育要求的步伐，增強(qiáng)自身的教學(xué)素養(yǎng)、教學(xué)技能，提升自身的素質(zhì)。

2.4 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣

俗話說(shuō)，興趣是學(xué)生最好的老師，是催促學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)動(dòng)機(jī)。在實(shí)驗(yàn)課堂上，學(xué)生對(duì)老師所講的內(nèi)容不感興趣，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)也不為所動(dòng)，不會(huì)投入到實(shí)驗(yàn)操作中來(lái)，那么在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生并不能學(xué)到知識(shí)內(nèi)容，核心素養(yǎng)也很難提高。對(duì)于高中生而言，不可避免的會(huì)有學(xué)習(xí)上的壓力，甚至有的同學(xué)會(huì)感受到學(xué)習(xí)的枯燥，所以我們?cè)陂_展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要盡可能的從學(xué)生的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)有趣生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)課程，采取創(chuàng)新的手段，賦予實(shí)驗(yàn)課程趣味橫生的同時(shí)也豐富其中的教學(xué)內(nèi)容。例如在學(xué)習(xí)細(xì)胞認(rèn)識(shí)這一塊內(nèi)容時(shí)，開展顯微鏡的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生組成小組，來(lái)進(jìn)行對(duì)細(xì)胞內(nèi)部組織形態(tài)的觀察，認(rèn)識(shí)真核生物、原核生物，探究如何分清楚細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、葉綠體等，與此同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們?cè)俜懦鰣D片或者視頻，將有關(guān)細(xì)胞的知識(shí)生動(dòng)地呈現(xiàn)給學(xué)生。激發(fā)學(xué)生們?cè)谡n程中的興趣，不但能讓學(xué)生樂(lè)于接受并掌握知識(shí)重點(diǎn)，還能使教師的教學(xué)效率得到提升，無(wú)疑也是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑[6]。

2.5 重視對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的分析

實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也至關(guān)重要，我們要在實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，保證安全的同時(shí)，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)室可提供的儀器和材料，按照科學(xué)原則綜合性地設(shè)計(jì)出整個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首先讓學(xué)生按照設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)來(lái)操作，觀察記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在這基礎(chǔ)之上，再鼓勵(lì)學(xué)生嘗試對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行整改，或引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)操作，重視在設(shè)計(jì)的過(guò)程中的分析。例如，在探究外界溶液濃度與植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的關(guān)系這一實(shí)驗(yàn)中，先讓學(xué)生按照事先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)操作流程，選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮來(lái)進(jìn)行探究，觀察植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，針對(duì)紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮、蘚類小葉可否用于該實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題，來(lái)讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行分析[7]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的分析，發(fā)展了學(xué)生的發(fā)散思維，提高了學(xué)生的科研探討能力，有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生多方面的生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

3 高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)核心素養(yǎng)的策略分析

3.1 培養(yǎng)生命觀念核心素養(yǎng)

生物學(xué)科是立足于生命的，生命觀念是學(xué)生對(duì)自然界生物體和自身生命的認(rèn)知和看法。正確的生命觀念是生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是培養(yǎng)學(xué)生生命觀念的有效方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生在理解知識(shí)的概念基礎(chǔ)上，通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、生命現(xiàn)象，可形成科學(xué)的自然觀，進(jìn)行生命的探究學(xué)習(xí)。生物學(xué)科的實(shí)驗(yàn)，是基于生物本身，基于科學(xué)的，從而來(lái)研究各種生物所處的生活環(huán)境[8]。如對(duì)植株的生長(zhǎng)這一課程內(nèi)容，可設(shè)計(jì)植物生命生長(zhǎng)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生探究被子植物在氧氣、水分、溫度、光照等外界條件下，從一粒種子進(jìn)行生命物質(zhì)的構(gòu)建，發(fā)育長(zhǎng)成小草或者是樹苗的整個(gè)過(guò)程。這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，會(huì)讓學(xué)生感受到生命的奇妙，引導(dǎo)學(xué)生樹立保護(hù)花草，愛(ài)護(hù)環(huán)境的生命觀念，培養(yǎng)他們相互平等、相互尊重的生命觀念。

3.2 培養(yǎng)理性思維核心素養(yǎng)

生物學(xué)科離不開理性的思維，并且是一門嚴(yán)謹(jǐn)，具有科學(xué)性的學(xué)科。在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們必須大力地培養(yǎng)學(xué)生在這門課程上的理性思維能力，樹立他們的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的精神。理性可以讓學(xué)生面對(duì)學(xué)習(xí)上的困難比較容易上手，理性的思維與判斷也會(huì)增強(qiáng)他們的科學(xué)探究能力。首先，督促學(xué)生擁有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇运季S能力，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不會(huì)在得出結(jié)論之前隨意下結(jié)論，會(huì)深思熟慮，經(jīng)過(guò)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃伎紒?lái)探討結(jié)果，也不會(huì)通過(guò)潛在的認(rèn)識(shí)去進(jìn)行判斷[9]。其次，學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要遵循先思考后動(dòng)手的原則，沒(méi)經(jīng)過(guò)認(rèn)真的思考就來(lái)操作實(shí)驗(yàn)，不僅會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有頭緒的現(xiàn)象，而且實(shí)驗(yàn)會(huì)容易出錯(cuò)，只有通過(guò)充分的理性思考，才能比較順利地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作并得出正確的結(jié)論。最后，教師還應(yīng)引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，提高學(xué)生獨(dú)立思考的能力，形成探究性的理性思維體系，尊重生物學(xué)事實(shí)之外，對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及的知識(shí)進(jìn)行科學(xué)、理性的認(rèn)知和學(xué)習(xí)[10]。

3.3 提高科學(xué)探究能力核心素養(yǎng)

眾所周知，生物學(xué)科也是一門探究性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展也著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。在實(shí)驗(yàn)中，有部分學(xué)生的動(dòng)手能力比較差，有部分學(xué)生思考能力不足，也有部分學(xué)生可能對(duì)科學(xué)的探究意識(shí)也不夠，我們不希望學(xué)生把生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)只是當(dāng)作一個(gè)任務(wù)來(lái)完成，或者試驗(yàn)結(jié)束后，拋到腦后，沒(méi)有學(xué)習(xí)到實(shí)質(zhì)性的內(nèi)容，這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)疑沒(méi)有起到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的作用。而是需要認(rèn)真的開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，積極督促學(xué)生能夠熟練地掌握其中的實(shí)驗(yàn)技能，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，投入地思考、解決問(wèn)題。同時(shí)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，不能一味地進(jìn)行填鴨式教學(xué)，而且教師也可能出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，因此也要鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出質(zhì)疑，并與老填師展開討論與研究，通過(guò)這樣的互動(dòng)，不僅讓實(shí)驗(yàn)課程充滿趣味，也逐步增強(qiáng)了學(xué)生的思考問(wèn)題能力和科學(xué)探究能力。此外，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展也很有必要，將實(shí)驗(yàn)中涉及到的內(nèi)容與理論課程知識(shí)聯(lián)系，或者與日常生活中的現(xiàn)象結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生分析歸納總結(jié)，便于對(duì)知識(shí)內(nèi)容給的理解，形成良好的科學(xué)性思維。最后，學(xué)生的創(chuàng)新精神，團(tuán)隊(duì)合作精神也要培養(yǎng)鍛煉。如今，簡(jiǎn)陋的研究環(huán)境，單人的實(shí)驗(yàn)情況少之又少，往往團(tuán)隊(duì)合作精神在試驗(yàn)研究中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，因此團(tuán)結(jié)的團(tuán)隊(duì)意識(shí)會(huì)奠定學(xué)生今后的科研基礎(chǔ)，無(wú)形地培養(yǎng)了學(xué)科的核心素養(yǎng)。

3.4 提升社會(huì)責(zé)任感核心素養(yǎng)

通過(guò)生物學(xué)科的教學(xué)，我們不僅授予學(xué)生以學(xué)科上的知識(shí)內(nèi)容，也要培養(yǎng)他們成為社會(huì)需要的有用人才，即擁有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，同時(shí)嚴(yán)守科研的道德。生物學(xué)科也涉及到農(nóng)業(yè)、生態(tài)、環(huán)境和國(guó)民健康等問(wèn)題，我們?cè)诒ＷC學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的同時(shí)，要督促他們形成環(huán)保意識(shí)，積極關(guān)注民生，結(jié)合課本知識(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，給學(xué)生組織社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生自主地設(shè)計(jì)實(shí)踐計(jì)劃，通過(guò)聯(lián)系社區(qū)或服務(wù)中心，來(lái)嘗試解決我們現(xiàn)實(shí)生活中的環(huán)境污染、人口老齡化等問(wèn)題。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生親身接觸到社會(huì)上的問(wèn)題，也因此更能激起學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。另外，隨著生物學(xué)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，我們也從中受益許多，然而技術(shù)是一把雙刃劍，如若我們不能合理地使用科學(xué)，違背科學(xué)道德，那一定會(huì)帶來(lái)重大的災(zāi)難。例如，對(duì)于克隆技術(shù)的研究，在農(nóng)業(yè)方面，人們可通過(guò)克隆技術(shù)來(lái)培育出抗旱、抗病蟲害的優(yōu)質(zhì)品種，此外克隆技術(shù)對(duì)保護(hù)珍稀瀕危物種也有著價(jià)值[7]。但是，克隆技術(shù)一旦被不合理地應(yīng)用，將會(huì)出現(xiàn)違背倫理道德的弊端，影響自然的構(gòu)成和發(fā)展，瓦解正常的人倫秩序。對(duì)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究，也存在與克隆技術(shù)類似的利弊，所以在進(jìn)行生物教學(xué)的過(guò)程中，我們要讓學(xué)生正視這些問(wèn)題，強(qiáng)化他們的責(zé)任意識(shí)，有擔(dān)當(dāng)并遵守科學(xué)道德。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展對(duì)培養(yǎng)核心素養(yǎng)有著重要的價(jià)值與意義。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是我們?cè)谏飳W(xué)科教學(xué)中不可或缺的部分，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅僅是講授理論性的知識(shí)，也要讓學(xué)生通過(guò)直觀地感受實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來(lái)感知其中的生物知識(shí)與技能。生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的精心設(shè)計(jì)，伴隨著科學(xué)探究精神的倡導(dǎo)，都是旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，樹立生命觀，提高社會(huì)責(zé)任感，增強(qiáng)操作能力和科學(xué)探索能力，其中所滲透著的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，能夠讓學(xué)生全面的發(fā)展自己，也會(huì)對(duì)他們未來(lái)從事的科學(xué)研究有很大的幫助。