廖中富

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任”。在課程教學(xué)中，教師要高度重視教材安排的每一個實驗，引導(dǎo)學(xué)生主動參與和積極探究。實驗教學(xué)對于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)質(zhì)疑精神和創(chuàng)新能力，提高生物科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義。

一、創(chuàng)設(shè)真實生活情境，激發(fā)學(xué)生探究興趣

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在解決真實生活情境中的問題所表現(xiàn)出來的綜合能力。通過“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”，可以讓學(xué)生學(xué)會從生活現(xiàn)象中提出問題、作出假設(shè)、實驗設(shè)計和進(jìn)行探究實驗，這是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的有效手段。

在探究實驗前教師可進(jìn)行如下小實驗：將一定數(shù)量的黃瓜條放入一只燒杯中，往燒杯中撒入一定數(shù)量的食鹽；在另外一只燒杯中放入等量的黃瓜條，將其浸泡在清水中。一段時間后，讓學(xué)生觀察兩個燒杯中的黃瓜條的形態(tài)變化。教師引導(dǎo)學(xué)生討論思考：“植物細(xì)胞和動物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)有明顯區(qū)別，那么，植物細(xì)胞和動物細(xì)胞的吸水會一樣嗎？”教師展示成熟的植物細(xì)胞模式圖，分析原生質(zhì)層的結(jié)構(gòu)。然后教師引出問題：“原生質(zhì)層具有選擇透過性嗎？如何通過實驗來證明？”在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)真實生活情境，可激發(fā)學(xué)生的探究興趣和欲望。

二、加強學(xué)生實驗設(shè)計，培養(yǎng)實驗設(shè)計能力

“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”是教材第一個真正意義上的科學(xué)探究實驗。筆者改變了教學(xué)策略，改進(jìn)了教學(xué)方法，采用了從生活現(xiàn)象引入，通過創(chuàng)設(shè)真實問題情境引導(dǎo)學(xué)生從不同角度設(shè)計和完善實驗方案，從而更好地探究“原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜”。在實驗過程中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生自主、合作、探究的能力，讓學(xué)生在自主合作學(xué)習(xí)和實驗探究過程中獲得豐富的知識體驗。在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生主動參與實驗設(shè)計，自主進(jìn)行實驗探究，訓(xùn)練了學(xué)生綜合分析問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的實驗設(shè)計能力和實驗分析能力。

三、注重實驗過程指導(dǎo)，提升科學(xué)探究能力

1.指導(dǎo)實驗取材。在各種版本教材中本實驗大多選用紫色的洋蔥鱗葉外表皮作為實驗材料，由于在剝離洋蔥鱗片葉外表皮時容易出現(xiàn)撕破液泡或者撕得太厚導(dǎo)致細(xì)胞重疊等情況，能否成功撕取紫色洋蔥鱗片葉外表皮，并制作一個好的臨時裝片就成了實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。教師在學(xué)生實驗前可以進(jìn)行示范操作，讓學(xué)生掌握如何用刀片劃出一定大小的外表皮，撕取外表皮時要注意不能帶有葉肉等。

教師還可以引導(dǎo)學(xué)生思考“能否選擇無色的洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮”，如果選用內(nèi)表皮細(xì)胞進(jìn)行實驗，用蔗糖溶液還行嗎？由于細(xì)胞內(nèi)的液體是無色透明的，因此，可用一種有顏色的溶液（如胭脂紅）替代蔗糖溶液，應(yīng)該也可以觀察到到植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象。教師通過創(chuàng)新實驗選材，打破了學(xué)生存在的“只有洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞才能作為實驗材料”的定勢思維。

2.示范顯微操作。熟練操作顯微鏡也是影響本實驗效果的一個很重要因素。因此，教師在實驗前可以通過演示或者提前布置學(xué)生練習(xí)顯微鏡的操作，確保實驗過程中學(xué)生能夠規(guī)范、熟練使用顯微鏡進(jìn)行觀察。

3.指導(dǎo)實驗觀察。在學(xué)生實驗過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察。例如，選用洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為實驗材料，可以觀察原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的位置關(guān)系，細(xì)胞的大小有無變化，液泡大小和顏色深淺有無變化等。還要注意提醒學(xué)生在實驗觀察時要確保顯微鏡視野保持不變。通過連續(xù)觀察同一個視野的一個或多個細(xì)胞的吸水和失水情況，才能夠更好分析實驗結(jié)果。

4.引導(dǎo)結(jié)果分析。實驗過程中，對于一些優(yōu)秀的實驗結(jié)果要及時抓拍或錄制視頻，甚至可以投影進(jìn)行全班展示，也可以讓學(xué)生介紹自己實驗成功的經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。

四、進(jìn)行課外實驗再探究，促進(jìn)學(xué)科素養(yǎng)的提升

由于受時間限制，課堂上往往不允許進(jìn)行多個探究實驗，因此，在學(xué)生完成“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”后，教師還可以安排課外時間讓學(xué)生進(jìn)行實驗再探究，包括改變實驗試劑、改選實驗材料、改進(jìn)實驗方法、創(chuàng)新實驗裝置等。

在基于新課程標(biāo)準(zhǔn)要求的實驗教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼n外實驗再探究，有利于學(xué)生更好地理解實驗原理和方法，夯實鞏固和靈活應(yīng)用所學(xué)知識；學(xué)生體驗了科學(xué)探究的樂趣后，會進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)科素養(yǎng)的提升。

【本文系廣東省2021年度中小學(xué)教師教育科研能力提升計劃項目階段性研究成果（課題編號：2021Y QJK159）】

責(zé)任編輯 錢昭君