狄亞君

鑒于高中生物學(xué)的學(xué)科特點，實驗教學(xué)應(yīng)該受到師生的關(guān)注。但受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的制約，高中生物學(xué)教學(xué)偏重理論知識傳授，過分關(guān)注學(xué)生的成績，忽視了學(xué)生的發(fā)展，難以滿足立德樹人要求。因此，在高中生物學(xué)新課程背景下，生物學(xué)教師不僅要重視生物學(xué)實驗教學(xué)，還應(yīng)立足于當前生物學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀，指向生物學(xué)核心素養(yǎng)要求，從生活中尋找素材，引導(dǎo)學(xué)生參與探究，幫助學(xué)生掌握生物學(xué)知識和技能，提升知識的轉(zhuǎn)化率，促進學(xué)生的創(chuàng)新思維發(fā)展。

一、基于立德樹人的高中生物學(xué)探究性實驗教學(xué)中的問題

立德樹人教育根本任務(wù)要求教師要關(guān)注生物學(xué)實驗對學(xué)生發(fā)展的價值，從多維度設(shè)計開放性、探究性的實驗，激勵學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。然而，當前生物學(xué)探究實驗還存在一定的不足。

（一）教師不關(guān)注生物學(xué)探究實驗的育人價值

生物學(xué)是高中階段最重要的一門課程，探究性實驗作為生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分，承擔著立德樹人的重任。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當前高中生物學(xué)課堂教學(xué)中，依然存在實驗課時少、難以滿足實驗教學(xué)要求的現(xiàn)象。在這一背景下，高中生物學(xué)教師在開展課堂教學(xué)時，基本都集中在生物學(xué)教材知識的講解上，沒有重視探究實驗價值，致使生物學(xué)探究實驗的課時少，學(xué)生參與程度低。

（二）生物學(xué)探究實驗準備工作不充分

鑒于高中生物學(xué)探究性實驗教學(xué)的要求，教師在開展實驗教學(xué)前，唯有做好充足的準備工作，才可保障高中探究性實驗各項活動的實施。然而，教師一般認為探究實驗與演示實驗一樣，按照教材的內(nèi)容實施即可，缺乏必要的準備工作，并未結(jié)合生物學(xué)教材上的實驗準備材料、設(shè)計探究問題等，而是按照生物學(xué)教材中的實驗內(nèi)容，按部就班地開展實驗教學(xué)，致使其與教材完全一致。另外，在當前的生物學(xué)實驗教學(xué)中，教師也很少結(jié)合實驗需求，對實驗材料、實驗器具、實驗方法和過程進行改進和完善。

（三）習(xí)慣性照搬固定的實驗流程和實驗內(nèi)容

當前，教師常常忽視實驗教學(xué)模式的研究，沒有充分挖掘生物學(xué)知識的探究點，而是按照生物學(xué)教材中的實驗內(nèi)容，采用驗證的方法進行實驗教學(xué)，忽視了研究性實驗教學(xué)過程的開展。在這種情況下，學(xué)生基本以記憶實驗知識點代替自主探究實驗，思維沒有經(jīng)歷分析、推測和驗證的過程，探究實驗形式化嚴重。

（四）在探究性生物學(xué)實驗評價中，常常將“終結(jié)性的考試”作為主要形式

教師在對學(xué)生的生物學(xué)實驗學(xué)習(xí)效果進行評價時，常常集中在實驗是否取得了成功、實驗現(xiàn)象是否明確、實驗的結(jié)果是否正確、實驗報告是否完善等。而在立德樹人背景下，生物學(xué)探究實驗評價既要以學(xué)生的實驗結(jié)論為依據(jù)，又要以學(xué)生在探究實驗過程中的行為、思路和態(tài)度為依據(jù)；不僅要關(guān)注學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)是否成功，還應(yīng)關(guān)注學(xué)生在探究性實驗中其他層面的發(fā)展?？梢哉f，高中生物學(xué)實驗教學(xué)評價的現(xiàn)狀，已經(jīng)無法滿足立德樹人下的實驗教學(xué)要求。[1]

二、基于立德樹人的高中生物學(xué)探究性實驗教學(xué)開展路徑研究

（一）做好生物學(xué)實驗假設(shè)和預(yù)估

以往，高中生物學(xué)教師在開展實驗教學(xué)時，受到傳統(tǒng)教學(xué)理念的制約，常常將教學(xué)的重點集中在生物學(xué)理論知識教學(xué)中，弱化了實驗教學(xué)，嚴重制約了學(xué)生的生物學(xué)綜合素養(yǎng)培養(yǎng)。因此，在立德樹人背景下，教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，不僅要從思想觀念上重視實驗教學(xué)，還應(yīng)堅持“以生為本”的原則，指向生物學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)容，合理設(shè)置探究內(nèi)容，將生活素材融入探究實驗中，讓學(xué)生依據(jù)探究內(nèi)容進行實驗的各項準備工作，并借助問題指導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識提前作出實驗假設(shè)。需要說明的是，學(xué)生的這種假設(shè)并非是漫無目、隨意猜測的，而是基于一定生物學(xué)知識基礎(chǔ)，結(jié)合具體的實驗原則進行分析。例如，在“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”實驗教學(xué)中，為了提升學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，真正實現(xiàn)立德樹人的育人目標，高中生物學(xué)教師對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式進行了改進和優(yōu)化：引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)的知識進行回顧復(fù)習(xí)，包括植物的激素調(diào)節(jié)、植物發(fā)生向光性的原因、生長素的產(chǎn)生、極性運輸和分布的特點等，并據(jù)此提出問題，引導(dǎo)學(xué)生進行討論，圍繞實驗的原則，提前做出實驗假設(shè)和預(yù)估。在這一過程中，為了提升學(xué)生對實驗預(yù)估的科學(xué)性、精準性，教師鼓勵學(xué)生在課余積極翻閱相關(guān)的生物學(xué)書籍，或者依托互聯(lián)網(wǎng)搜集相關(guān)的資料等，并運用已有的信息對本次實驗中最佳的濃度進行預(yù)測。之后，結(jié)合學(xué)生的實驗假設(shè)和預(yù)估，積極開展生物學(xué)實驗探究，利用相關(guān)的數(shù)據(jù)進行驗證。[2]

（二）堅持生本理念優(yōu)化生物學(xué)實驗教學(xué)

以往，高中生物學(xué)教師在開展實驗教學(xué)時，常常照搬教材上的器材、步驟，直到出現(xiàn)與教材描述一致的現(xiàn)象或是結(jié)論時，即說明實驗成功了。在這種實驗教學(xué)模式下，學(xué)生存在極強的被動性，難以通過生物學(xué)實驗探究學(xué)習(xí)實現(xiàn)自身的全面發(fā)展。鑒于此，在立德樹人背景下，高中生物學(xué)教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時，首先應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，始終貫徹“生本理念”，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的生物學(xué)知識和生物學(xué)實驗的要求，通過交流與討論，對生物學(xué)實驗教學(xué)方案、步驟進行設(shè)計。接著，指導(dǎo)學(xué)生以小組為載體，圍繞既定的生物學(xué)實驗方案進行驗證，在親自操作實驗、觀察實驗基礎(chǔ)上將生物學(xué)理論知識與具體的現(xiàn)象或過程聯(lián)系起來，并促使學(xué)生從中獲得綜合素養(yǎng)的發(fā)展。例如，在“微生物學(xué)的實驗室培養(yǎng)”探究性實驗教學(xué)中，堅持生本理念，對實驗教學(xué)模式進行了重設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合本次實驗?zāi)繕?、實驗?nèi)容以及所學(xué)的生物學(xué)知識，設(shè)計好生物學(xué)實驗步驟；通過教師的指導(dǎo)，改善學(xué)生自行設(shè)計的實驗步驟，逐漸形成科學(xué)的實驗流程：配置培養(yǎng)基—接種—培養(yǎng)；引導(dǎo)學(xué)生以實驗小組為載體，按照這一步驟將已經(jīng)接種的培養(yǎng)基，以及未接種的培養(yǎng)基一同放進37℃的恒溫箱中，培養(yǎng)12小時、24小時之后，對其展開觀察，并做好實驗記錄，最終高效達成既定的實驗?zāi)繕恕Ｈ绱?，通過生物學(xué)實驗教學(xué)模式的重新設(shè)計，滲透了生物學(xué)實驗方法，鍛煉了學(xué)生的思維能力，優(yōu)化了實驗理念，提高了學(xué)生的探究效果。[3]

（三）基于問題引導(dǎo)優(yōu)化生物學(xué)實驗教學(xué)效果

以往，高中生物學(xué)教師在組織實驗教學(xué)時，基本上都是采用“灌輸式”的方式進行。在這種實驗教學(xué)模式下，學(xué)生思維能力比較弱，常常是在教師的主導(dǎo)下進行學(xué)習(xí)，很少會獨立思考。而在立德樹人背景下，高中生物學(xué)教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時，唯有充分發(fā)揮問題式教學(xué)模式的作用，結(jié)合生物學(xué)實驗內(nèi)容科學(xué)設(shè)計問題，使學(xué)生在生物學(xué)實驗問題的引導(dǎo)下進行思考與探究，逐漸達成既定的教學(xué)目標。在高中生物學(xué)實驗的問題式教學(xué)中，教師應(yīng)充分結(jié)合生物學(xué)實驗的內(nèi)容、學(xué)生的學(xué)習(xí)需求等，精心創(chuàng)設(shè)幾個問題情境，在激發(fā)高中生實驗探究興趣的同時，使其以更加積極、主動的態(tài)度參與到生物學(xué)實驗探究學(xué)習(xí)中。例如，在“降低化學(xué)反應(yīng)活化性能的酶”生物學(xué)實驗教學(xué)中，為了實現(xiàn)高中生的全面發(fā)展，真正落實立德樹人的育人目標，教師在開展生物學(xué)實驗教學(xué)之前，就結(jié)合這一實驗內(nèi)容、高中生的實際情況，為學(xué)生設(shè)計了一系列的問題：酶是什么？為什么生物的新陳代謝離不開酶？你知道科學(xué)家是如何對酶的本質(zhì)進行探究的嗎？待到學(xué)生的實驗興趣被激發(fā)之后，教師就帶領(lǐng)學(xué)生進入“對過氧化氫在不同條件下的分解速率進行對比”實驗探究中。學(xué)生在生物學(xué)實驗過程中圍繞“不同條件下過氧化氫分解速率的差異性”這一問題進行思考、觀察、分析等，最終在問題探究和解決的過程中，不僅高效地完成了這一生物學(xué)實驗，還在實驗探究的過程中實現(xiàn)了自身的全方位發(fā)展，真正落實了立德樹人背景下的實驗學(xué)習(xí)目標。

（四）基于交流討論優(yōu)化生物學(xué)實驗教學(xué)

傳統(tǒng)生物學(xué)實驗教學(xué)，教師常常將實驗的內(nèi)容、器材、現(xiàn)象和原理給學(xué)生講一遍，在學(xué)生實驗前就急于將實驗結(jié)果拋出來，或者直接引導(dǎo)學(xué)生圍繞實驗結(jié)果進行驗證，實驗的步驟、過程和操作要點比較明確，學(xué)生按部就班參與就行。但是在這種實驗教學(xué)模式下，學(xué)生難以通過生物學(xué)實驗深化所學(xué)的生物學(xué)知識，也無法經(jīng)生物學(xué)實驗探究學(xué)習(xí)實現(xiàn)自身的全面發(fā)展。因此，在立德樹人背景下，教師要引導(dǎo)學(xué)生一邊操作實驗，一邊觀察，并結(jié)合實驗過程中的問題開展自主討論，使學(xué)生在交流、討論中通過思維碰撞、觀點交融，最終實現(xiàn)自身的全面發(fā)展。同時，為了促使學(xué)生更好地參與到交流討論中，教師還應(yīng)為學(xué)生營造一個輕松、開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，并借助集體討論的模式，圍繞實驗中存在的問題展開討論。另外，由于高中生知識水平有限，在討論的過程中常常會出現(xiàn)“碰壁”的現(xiàn)象，教師唯有充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，才能促使學(xué)生在討論中完成生物學(xué)實驗的高效學(xué)習(xí)。例如，在“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”實驗教學(xué)中，為了給學(xué)生營造一個更加良好的互動交流氛圍，教師在開展實驗教學(xué)之前，就給學(xué)生設(shè)計了一定的問題，如：DNA是什么？它們有什么特點？引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中對其進行思考、分析和討論。同時，在生物學(xué)實驗的過程中學(xué)生也會遇到各種各樣的問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生圍繞其進行討論，最終促使學(xué)生在問題思考和討論的過程中順利完成生物學(xué)實驗，并得出相關(guān)的結(jié)論。[4]

（五）基于開放性實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

鑒于實驗教學(xué)的特點，教師可以設(shè)置一些開放性的實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，要求學(xué)生能夠自主進行實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗中存在的問題，改進實驗方法和效果，最終得出科學(xué)的結(jié)論。其不僅是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的重要環(huán)節(jié)，還是促進思維發(fā)展、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵，旨在將學(xué)生培養(yǎng)成有知識、有能力、有素質(zhì)、有創(chuàng)新意識的新青年。而要達到這一目標，教師因勢利導(dǎo)，利用教學(xué)中的素材和資源設(shè)計開放性實驗，給學(xué)生自由探究的空間，不僅要在實驗課堂中給學(xué)生思考的空間和機會，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生敢于在實驗中提出自己的質(zhì)疑，帶著疑問進行探究學(xué)習(xí)。以“植物細胞壁的質(zhì)壁分離及復(fù)原”實驗為例，教師引導(dǎo)學(xué)生完成實驗之后，結(jié)合所學(xué)的知識提出一兩個疑問。在這種要求下，有的學(xué)生提出了運用其他植物代替洋蔥表皮進行實驗；有的學(xué)生對實驗試劑產(chǎn)生質(zhì)疑，認為除了蔗糖溶液還可以借助其他試劑進行實驗。教師結(jié)合學(xué)生提出的質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生進行思考，并再次運用生物學(xué)實驗進行驗證。如此，學(xué)生在質(zhì)疑、思考和驗證的過程中，對植物細胞壁的滲透性有了深入的理解，也在生物學(xué)實驗學(xué)習(xí)中逐漸形成敢于質(zhì)疑、樂于解惑、自主探究的良好品質(zhì)，能夠積極參與探究實驗，從而解決學(xué)習(xí)中的各種困惑和疑問。另外，知識聯(lián)系生活，將教材中的生物學(xué)理論、方法遷移到學(xué)生的實際生活中，指導(dǎo)學(xué)生開展各項生物學(xué)活動。例如，學(xué)習(xí)了“果酒制作”以后，為了幫助學(xué)生更好地理解發(fā)酵原理，教師借助開放性的實驗?zāi)Ｊ?，引?dǎo)學(xué)生回家之后利用生活中常見的葡萄制作果酒。在這一過程中，學(xué)生由于知識、能力有限，常常會面臨一定的障礙、困難，此時，教師可充分借助信息技術(shù)這一手段與學(xué)生進行溝通，幫助其解決制作中遇到的問題，使得學(xué)生在家庭開放性實驗探究中，感悟到生物學(xué)實驗探究的樂趣，并從中獲得綜合能力的發(fā)展。

綜上所述，實驗是打開學(xué)生思維的鑰匙，也是培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)的載體，承擔著立德樹人的重任，旨在引領(lǐng)學(xué)生通過實驗操作、實驗觀察、實驗探究等過程，形成適應(yīng)未來發(fā)展的必備品格和能力。鑒于此，作為一名優(yōu)秀的高中生物學(xué)教師，應(yīng)善于從生物學(xué)知識中尋找素材和資源，改變以往的被動實驗?zāi)Ｊ?，基于生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的要求，重塑實驗教學(xué)模式，充分發(fā)揮生物學(xué)實驗這一立德樹人的載體，真正將學(xué)生培養(yǎng)成高質(zhì)量的綜合型人才。

參考文獻：

［1］盧夢雨.高中生物探究性實驗培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的實踐研究［D］.開封：河南大學(xué)，2022.

［2］王子建.新課程理念下的高中生物探究性實驗教學(xué)分析［J］.高考，2021（29）：53-54.

［3］張亮亮.高中生物探究性實驗教學(xué)的優(yōu)化與創(chuàng)新芻議［J］.智力，2021（25）：155-156.

［4］何建中.淺談高中生物教學(xué)的探究性實驗［J］.學(xué)周刊，2020（33）：125-126.

（作者單位：甘肅省白銀市第八中學(xué)）

編輯：陳鮮艷