强化高中生物实验教学培养学生科学素养

黄美熔

【摘要】作为自然学科中的一门基础性学科，生物学科在现代生活中的运用日益广泛。生物学是一门实验性很强的学科，实验是科学探究的基础，因而要求学生具备较高的科学素养。高中阶段是学生思想发展、成熟的关键阶段，同时也是科学素养形成的关键时期。所以，在高中生物教学中要强化实验教学，培养学生的科学素养，促进学生全面发展。

【关键词】高中生物 实验教学 科学素养

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018） 11-0098-02

随着新课程改革的不断深化，高中生物教学也要与时俱进以更好的适应新要求。高中生物课程标准中明确指出：高中生物教学旨在提高学生的生物科学素养，要面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系。其中，生物科学素养即公民参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度和价值观。它不仅体现了一个人对生物科学领域中核心基础内容的掌握和应用水平，也反映了其在已有基础上不断提高自身科学素养的努力。培养学生的生物科学素养不仅是生物课程的目标要求，同时也是学生进行科学探究的基础，新课程标准的实施为学生提供了一个更为广阔的平台[1]，作为高中生物教师，我们要重视学生科学素养的培养和提高。

一、引经据典，培养学生崇尚科学的严谨态度

作为一门以实验为基础的学科，生物学内容除了大量的知识外，还涵盖多种科学探究过程与方法。在新版的教材中，新增了很多科学理论发现的过程及科学家人物传记，使教材的可读性更强。在这些科学发现的历程和人物传记讲解过程中，穿插培养学生崇尚科学的严谨态度[2]。例如豌豆杂交实验，孟德尔经过坚持不懈的努力从而提出了超越当时时代的假说，同时也给我们带来了深刻的启示：细心观察，用于实践，就有可能探究出自然的奥秘。一个科学理论的形成并非一蹴而就的，中间可能会经历很多波折，需要通过一个个实验才能逐步揭露并被人们所接受。讲解的过程也是探究的过程，一些观念在现在看来可能很可笑，但不可否认的是那些观念也是当时人们所做出的有益探索，正是人们孜孜不倦的探索才使得科学理论更加清晰、明确。这些内容不仅极大的开阔了学生的眼界，使学生对科学的产生过程有了更加深层次的了解和认识[3]。同时，在讲解过程中也能充分调动学生的好奇心和求知欲，这对培养学生的创新意识和崇尚科学的严谨态度大有裨益。

二、以经典实验为基础，培养学生科学求实的精神

科学是严谨的，是实事求是的。书本上的科学理论看似寥寥数字，但却是科学家们经过无数次实验探究、验证、论证而来的。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。在教学中，将更多的实验探究搬进课堂[4]，让学生亲身体验发现、探究、实验、论证的过程。例如在进行《酶的特性及温度对酶活性的影响》教学时，我选取了四个小组，每个小组分配一支试管并对淀粉溶液和新鲜的淀粉酶溶液进行对比试验操作：A组先在0℃中保温5分钟然后进行混合；B组则在20℃中保温5分钟后混合；C组则在37℃中保温5分钟后混合；D组在100℃中保温5分钟后混合。各试管分别混合摇匀后继续放到原来的温度下保温。最后每间隔1分钟，则取一滴混合液滴在盛有碘液的点滴板上，观察相关现象。在实验过程中，同学们发现C组试管中的混合液蓝色消失的时间最短，B组次之，A组与D组蓝色不消失。然后引导学生分析其中的原因，学生由0℃→20℃→37℃环境下试管中混合液蓝色消失的时间得出：随着温度的升高，酶与底物接触的机会增多，反应速率变快；但按此推论，到了100℃应该更快才对，但为什么没有变化呢？于是再引导学生从其他非常规角度考虑问题，有学生说：该不会是酶变异了吧。由此便得出了第二个结论，多数酶的化学本质是球蛋白，本身随温度升高发生变性的改变，当温度升到一定程度时，酶将完全失活。最后教师进行总结：酶在适宜的温度下才能发挥最大催化能力，低于或高于最适温度都会抑制酶的活性。将实验搬到课堂，在操作过程中引导学生从多个角度、层面观察事物，这样学生通过观察不仅准确，而且认识更为深刻，增加了认知的广度和深度。

三、自主设计实验，培养学生的创造能力

从教育部当前的划分标准，基于实验目标，高中生物课程实验大致可以分为三类：技能性、验证性和探索性，其中探索型实验最能够培养学生的创造能力和科学素养[5]。在实验教学设计中，教师可以将一些带有演示性、验证性的实验改造为探索性，给学生营造一个宽松和谐的氛围，鼓励学生自主设计具体的实验操作。不同的学生对同一个实验有着不同的想法，虽然探究性实验具有很大的不可控性，很多学生的实验设计很不完善、不成熟，甚至会失败，但这些都是弥足宝贵的经验，它们会教给学生更多书本上所没有的知识。例如，在进行“观察植物细胞质壁分离和复原”实验时，在明晰实验原理后鼓励学生用不同的材料进行尝试，有的学生利用从家中带来的食盐，有的学生则使用农业化肥等，有的学生另辟蹊径，由细胞的吸水和失水原理联想到用不同浓度梯度的蔗糖溶液測定一些植物细胞的细胞液浓度。各种新奇、有趣的想法层出不穷，学生在此过程中领略到了生物学科的别样魅力。

生物实验教学是培养学生科学素养独特而重要的途径，作为高中教师，我们要充分认识到实验教学的重要性，围绕学生科学素养的培养认真进行研究，使实验教学真正发挥出它应有的重要作用。

参考文献：

[1]龚丹.在高中生物实验教学中对学生生物科学素养培养的理论和实践研究[D].华东师范大学，2008

[2]赵丽，袁毅君，安建平，等.高中生物教材中观察性实验在培养学生科学素养中的作用——以“线粒体观察实验”为例[J].学周刊，2016，34（34）：95-98

[3]宁艳蓉.新课程理念下的高中生物教学实践——谈生物实验教学与学生能力和科学素养的提高[J].新西部月刊，2008（7）：174-174

[4]李国萍.新课程改革背景下高中生物学实验课教学策略的探索与实施[D].内蒙古师范大学，2007

[5]付君君.在高中生物实验教学中培养学生科学素养的理论和实践研究[D].华中师范大学，2013