基于“科学探究”的高中生物实验教学的思考

郑秀海

【摘要】通过实验教学，激发学生的探索兴趣和学习热情，培养学生发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。在探究中，乐于并善于团队合作，勇于创新，逐渐形成良好的学习方法和學习习惯，掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力。从教材实验、实践过程、课外拓展方面结合多年的教学经验，谈几点体会。

【关键词】生物 实验教学 核心素养 策略

生物学是一门自然科学，在教学中教师要培养学生以生物学科角度观察生活和自然，用实验来帮助学生建立理论和实践的知识架构，组织以探究为特点的主动学习是落实生物学学科核心素养的关键，其可以关联和体现其他三个要素。通过实验教学，使学生形成生命观念、进行科学思维、勇于承担社会责任。

一、深入挖掘教材，注重经典实验教学

生物是一门十分严谨的学科，其中的科学理论和规律都是经过众多科学家进行无数次实验才归纳总结得出。因此在教学过程中，教师要重视课本教材中的经典实验教学，培养学生形成正确的科学观和实事求是的科学精神。

（一）讲解教材经典实验，锻炼学生科学思维

在生物实验教学中，教师可以先重点讲解生物实验的过程和研究方法，了解该经典实验研究开展的背景和过程，加深学生对于实验的重要性认识，使学生学习科学家的态度精神和研究方法。比如在进行“核酸是遗传物质的证据”的实验教学过程中，教师可以利用多媒体辅助教学过程，分步骤对实验进行详细研究。在学习“肺炎双球菌转化实验”后，分析其不足之处，培养学生敢于质疑的科学探究精神，同时分析了“噬菌体浸染细菌实验”的研究背景。学生在学习中能够按照科学家的思路进行研究和分析，从中受到正确的科学方法教育，不断提高学生的科学素养。

（二）讲解教材经典实验，培养学生科学精神

在经典生物实验教学中，教师还要培养学生们形成百折不挠的科学探究精神，有利于学生未来的发展和进步。比如，在进行孟德尔豌豆杂交实验教学时，教师可以引导学生感受孟德尔为遗传定律做出的巨大贡献。豌豆的生长和发育都是需要大量的时间，孟德尔用了好几年才完全摸清规律。通过这些经典实验案例的教学，能够有效提升学生的学科核心素养，促进学生的全面发展。

二、重视实验实践过程，培养学生探究能力

（一）充分发挥经典实验的直观性

教材中能够在实验室进行的经典实验大多形象直观，能够使学生在实践过程中获得感性认识，培养学生的自主探究意识。比如，在进行“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中，教师可以将学生临时装片中观察到的各时期用手机拍照等手段，对全班大量的图片进行归纳整理，让学生对细胞有丝分裂的各个阶段和主要特征有更明确的认识，能够激发学生的探究欲望。

（二）重视选修教材中的学生实验

教师可以利用选修一教材实验，开展小组合作教学模式，引导学生对实验的全过程进行实践模拟，了解实验过程中的科学思维。在浙科版选修一教材中，大多数实验都十分详细，按照“问题的背景-问题的提出-假设的建立-实验验证-分析归纳”等科学思路，教师应当利用好这些宝贵的实验资源，不能让学生仅仅是重复实验步骤和操作，更要培养学生的科学思路和探究思维能力。比如在进行“果汁中的果胶和果胶酶”实验时，教师应当按照上述的科学思路对学生进行提问：沸水浴加热对果汁提取起了怎样的作用，让学生自主建立起一个实验计划，制定出试验计划之后，在教师的指导下按照计划进行实验，最终得出结论。在这种完整的实验探究过程中，学生有更多的机会去观察和思考，从而培养学生形成良好的科学素养。

（三）提高学生独立设计实验能力

设计实验并进行实施是能加强学生生物知识技能，提高学生学科核心素养的重要手段。设计实验和实施实验的教学重点主要有两个方面：让学生拥有适度的自主权，动脑、动手相结合；教师发挥积极的促进作用，生物学教师要有意识地设计和实施课堂上的科学探究活动，并提供必要的课堂环境和良好氛围对科学探究进行评价。在探究式教学活动设计的环节中，教师应明确规划，让学生掌握什么科学概念，允许学生探究活动的不同和多样，承认对于同一个问题可能存在多种解决方法。

三、开展课外拓展实验，培养学生科学精神

（一）对教材实验进行拓展

教材中的经典实验案例大多是比较单层次的研究案例，缺乏综合性。教师有必要设计课外拓展实验教学，对经典教材实验进行加强完善，重视定性实验的同时，也应重视定量实验。比如，在进行“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，教师可以让学生配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，找到与植物细胞液浓度最相近的溶液，并且用同浓度的KNO3进行实验，观察其质壁分离自动复原现象。

（二）根据教材内容开展实验设计

在生物选修课本中有很多精彩的生物实验可以让学生进行研究实践，在实验教学中充分利用教材信息，学生通过对实验工具的使用，理性的对实验过程和结果进行分析思考，同时改进和创新实验评价方式，使评价目标多样化、评价方式多样化，引导学生进行实验探究活动，使教材实验和生物知识能够有机结合，促进学生的理解和吸收。

（三）选择创新性试题给学生练习

在教学过程中，教师可以寻找一些创新性的试题让学生练习，比如对一种新型激素的性质研究、动物激素的调节功能等题目，让学生能够将自己学到的知识综合运用到解题过程中，促进学生对新型实验的接受能力和分析能力，进一步提高学生的综合素质和核心素养。

四、总结

总而言之，在实验教学过程中培养学生的核心素养并非一朝一夕能够完成的事情，教师应当依托教材，深入挖掘教材中的实验资源，不断培养学生的动手能力和操作能力，提高学生的自主探究意识和创新能力。让学生在扎实基础知识的前提下，树立起科学求实的精神，建立起理性严谨的探究思维，使学生能够以生物学的角度，以科学的方法认知问题、思考问题和解决问题。在实验教学中，教师要给予学生充分思考和表达的机会，让学生能够充分认识实验的理论本质和细节，不断提高学生的实验水平和创造性。

参考文献：

[1]杨铭，刘恩山.生物学核心素养视角下的科学探究.生物学通报，2017，（09）：11.

[2]张军林.基于核心素养的高中生物学实验改进和创新.中学生物教学，2018，（03） ：48.