浅议发展核心素养背景下的学生有效参与策略

方鑫栋+任布君

“泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定”是高中生物学中经典的定量测定的实验。因局限于高中落后的实验设备以及繁琐而耗时的实验内容，选修实验的开课率极低。而学生对实验课堂却充满兴趣，两者的矛盾难以调和。鉴于此，笔者立足于学生的理性思维发展，以实验课堂为载体展开科学探究，通过调整合理的教学策略，促进学生积极参与，提高教学的有效性。

1 基于教师有效组织的策略

1.1 策略要点

教师作为学习的组织者，教学设计时要以发展学生核心素养和完成“立德树人”根本任务为本。设計教学环节时，教师要从生物学核心素养出发，设计切实有效的课堂任务和小组活动；布置的任务立意要高，落点要低，设计的问题、活动、任务要兼顾学情。若学生完成学习有困难时，教师应考虑降低难度。

1.2 实施策略

本节课的设计中，课前段分析实验原理、简述实验步骤、讨论实验操作难点，课中段小组活动发现问题、解决问题，课后段对实验操作予以评价。笔者基于启发式教学，设计一连串问题，要求学生运用分析与综合的科学方法解决问题，借此发展学生的理性思维和科学探究素养：

① 泡菜坛凹槽的作用是什么？（加水密封，隔绝空气和防止杂菌污染）② 光电比色法测定亚硝酸盐含量的原理是什么？（亚硝酸盐重氮化反应产生的紫红色产物会影响光密度值，亚硝酸盐含量与光密度值成正比）③ 如何使泡菜处理液中的蛋白质沉淀下来，防止干扰光密度值？[利用Zn（OH）2将蛋白质沉淀下来，同时加热可使沉淀效果更佳]④ 测得的样品光密度值如何换算成亚硝酸盐的质量？（依据亚硝酸盐的标准曲线按比例换算）⑤ 自制泡菜样品中亚硝酸盐含量是否超标？未超标可否随意食用？（根据国家亚硝酸盐安全标准，自制泡菜的亚硝酸盐含量并未超标；未超标也不可过多食用）⑥ 影响泡菜中亚硝酸盐含量的因素有哪些？若探究盐水浓度对泡菜腌制过程亚硝酸盐含量的影响，该如何设计实验？请简要说出实验思路。（腌制时间、盐水浓度、杂菌污染等因素；配制一系列浓度梯度的盐水，分别腌制泡菜一周，测定泡菜中的亚硝酸盐含量）

1.3 效果分析

杜绝在黑板上“做实验”，学生亲历泡菜的腌制，能更好地了解这项食品加工工艺。学生在课堂上利用光电比色法测定亚硝酸盐的含量，观察重氮化反应产生紫红色的变化，目睹光密度值（OD）数值的变化。教师将生物学原理同生产实践相结合，组织教学，促进学生在学中思、思中学，提高教学的有效性。

2 基于展开小组活动的策略

2.1 策略要点

“协作”发生于学习过程的始终，恰当的小组活动和协作能促进学生有效参与。学生在动手实验中，善用科学研究方法，锻炼科学实践技能，提升问题解决能力，养成科学思维习惯，发展科学探究和理性思维的生物学核心素养，将生物学知识应用在日常生活中。

2.2 实施策略

受教学时长的限制，每位学生参与实验的全过程不切实际，因此将本实验分成四4部分：腌制泡菜、处理泡菜样品、测定亚硝酸盐和绘制标准曲线。每个大组设组长两名，统筹自己组内的任务分工。例如腌制泡菜组分工就有洗菜切菜、配制盐水、清洗泡菜坛、密封装坛等。组长合理安排任务，保证全员参与。

2.3 效果分析

分组实验，将原先近2 h的实验压缩在0.5 h内顺利完成。在实验过程中真正展现理性思维的恰是学生思考的问题，如泡菜样品能否直接放置于托盘上称量、重氮化反应不暗处静置是否会产生干扰。活动过程中学生提出的问题都是值得深入研究的实验课题，体现了他们主动探究的意识。

3 基于善用实验器材的策略

3.1 策略要点

妥善配备、补充和更新实验设备是开设优质实验课堂的基本条件。在生物实验教学中，教师善用实验器材可使抽象的生物学概念和原理系统化、直观化，渗透生命观念。生物实验课是学生认识和使用各种实验器具的重要阵地，课堂中教师依托实验器材开阔学生眼界，充分调动学生的参与积极性。

3.2 实施策略

本实验涉及到移液器、光电比色计、泡菜坛等新颖的器材，还有不同规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、水浴锅、托盘天平、药匙、漏斗、pH试纸、定性滤纸、铁架台、菜刀、砧板、榨汁机等常见的器材。由于绝大多数学生进实验室的次数不多，实验操作技能略显稚嫩，使用常用的生活器具和化学实验器材尚不娴熟，更不必说使用光电比色计和移液器。为避免时间过多地浪费在指导使用实验仪器中，故课余时间安排学生参观实验室，并学习使用光电比色计和移液器。

3.3 效果分析

实验过程中，学生跃跃欲试，表现得兴趣浓厚，由此可见新颖的实验器材对学生参与度的提升有积极的作用。课后，学生对光电比色计尤感兴趣，主动上网查阅资料了解光电比色计的工作原理。部分学生还利用课余时间测定不同浓度CuSO4溶液以及其他有色试剂的光密度值。

4 基于唤起学习兴趣的策略

4.1 策略要点

认知心理学认为，当个体原有的认知结构与新奇事物之间存在偏差时，个体就会产生疑惑和矛盾的情绪，从而激发个体的探究欲望。探究过程中，学生就可能用到观察、比较、分析、概括、建模、综合等理性思维的手段。教师应筛选能引发学生思考的教学素材，并将其融入到课堂教学中，激发学生兴趣从而提升参与的有效性。

4.2 实施策略

教师由腌制品和亚硝酸盐的材料引入，通过创设情境展开教学。腌制品中亚硝酸盐具有致癌的威胁，让人闻风丧胆。学生对亚硝酸盐熟悉但也陌生，他们不清楚亚硝酸盐的致癌风险有多大。利用光电比色法定量测定亚硝酸盐含量，既属于感性的素材，又涵盖理性的分析，使之成为学生兴趣的激发点。教师结合实地资源开展科学实践，解决学生生活中与生物学相关的问题，敦促着学生积极承担社会责任。

4.3 效果分析

若是实验的操作内容枯燥乏味，学生就不愿意动手或者只为完成任务而动手。亚硝酸盐含量的测定是少见的定量实验，学生参与热情空前高涨，兴奋度和活跃度远超以往的实验课堂。能达到如此效果，正是抓住了学生的兴趣点。测定泡菜中亚硝酸盐含量的实验素材源于生活又高于生活，促使学生关注生活，关注生命。

传统生物实验课堂中，学生只是动手，缺少动脑。教师积极运用有效的教学策略，引导学生发现问题、解决问题，发展学生的生物学科核心素养，尽显生物实验课堂的魅力。学生的实验报告中也反馈出学生有所想，有所感。当然创新实验课堂不仅限于此，优化课堂教学，落实“立德树人”根本任务，教师任重而道远。

参考文献：

[1] 肖泽领.如何提高学生在生物课堂教学中的有效参与[J].中华少年，2013（12）：199.

[2] 陶志坚.学生有效参与生物课堂教学的策略探析[J].科教导刊，2013（12）：153.

[3] 陈松，王林华.“泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定”的实验优化设计[J].中学生物学，2016（2）：48-49.endprint