如何在高中生物实验教学中提高学生核心素养

黄晓红

【摘 要】在素质教育的大力推广下，学生核心素养的培养显得尤其重要，这是学生在高中阶段最能体现读书价值的期间。生物是体现人文价值的学科，其中有许多知识、原理都是科学家经过多次实验得来。这就表明，教师在生物教学中应该重视实验教学，引导学生通过实验理解、记忆书本中的知识。最重要的是，教师要将提高学生核心素养作为目标，贯穿于生物实验教学中。

【关键词】高中生物；实验教学；核心素养；提高途径

核心素养的培养是近代教育比较热门的主题，也是时代所趋。当前，国与国之间的竞争实际上是软实力的竞争，是文化和人才的竞争。学校作为培养学生精气神和素养的主场所，必须承担责任，在教育上顺应时代潮流，为国家培养出高精尖人才。在当前的高中教育体系中，还深受应试教育的影响，学生因为考试而学习，因为获取高分而读书。这就造成学生死读书的问题，其核心素养也比较低。这就能够凸显教师在生物教学中提高学生核心素养的急迫性和重要性。

一、生物学科核心素养的概念

随着新课改的进行，生物新课程中提出核心素养这一概念，旨在培养、提高全体学生的核心素养。生物核心素养是学生在高中学习阶段必须具备的基本素养，也是学生在以后从事相关工作具备的基础素养。学生具备这一素养，在以后的人际交往、处理事情中起到很大的作用。在学生的终身发展中，需要利用这些素养应对生活中遇到很多事情。核心素养在国家层面反应了对新一代学生价值观的要求，就个人层面来说，它是适应顺利社会生活和个人发展的保障品。生物学科是一门实践性强、自然的学科，是一门要求学生具备探究精神、实践精神、科学精神的学科。对于生物学科来说，具体的核心素养是科学探究、理性思维、社会责任、生命观念。

二、在高中生物学科中具体的核心素养表现

1.科学探究

科学探究是学生理性思维的过程，是在研究生物过程中所采取方法的一种精神。学生具备科学探究素养能够发现生物中诸多规律问题。这也需要教师指导学生针对特定的生物实验，进行具体的实验，并且积极设计实验的整个流程。学生在合作小组学习中，应该团结一致、分工明确。

2.理性思维

理性思维是一种明确、具体的思维方向，是一种建立在论据和推理上的科学思维方式。可以说，理性思维是科学探究的具体内涵，这两者有密切的联系。具备理性思维的核心素养，学生就能够具备归纳和概括生物现象的能力，在实验中也能做好演绎和推理工作。

3.社会责任

社会责任简单来说，就是对组织和社会应该承担的责任。对于生物这一门学科来说，就是培养学生对生物学的基本认识，以及调动学生主动参与个人与社会热点问题的讨论。不仅如此，学生还应根据社会问题做出合理的判断和解释，并且具备一定的解决能力。生物是一门社会化的大学科，当学生涉及到伪科学、迷信的时候，应该有明辨是非的能力。最主要的是，学生要主动向身边的人宣传科学的思想，以及关于健康和保护环境的知识。

4.生命观念

生物概念正确的解读就是生生不息，具有生命的特征。在生物教学大纲中，明确指出应该帮助学生树立生命观念，能够用积极、健康向上的思想诠释生命的美好。在生物学科中，生命观念指的是学生对大自然中生命的认识，也是学生经过从特定事物中抽象出来特性进行施政后的认知。这一认知有助于学生理解生物学科中较大、较广的知识体系，也有助于学生解释生命中的自然现象和规律。

三、在高中生物实验教学中提高学生核心素养的方法

1.创造学生适合的条件，上好实验课

在以往的生物课堂中，由于时间紧、课程多、课时多，教师往往很少开设实验课，通常是以讲解为重心。在这样的课堂教学中，学生没有养成动手操作的习惯，也没有独立思考的意识，何谈核心素养的提高。因此，教师在日常的教学中，应该多开设实验课程，充分地进行试验教学。在生物教材中实验的环节中，有诸多现成、具体的实验流程，教师应该根据实际情况，引导学生利用规范的实验器材完成整个实验流程。当教师发现实验器材不全，或者实验成本过高时，都应该尽可能地想办法减少成本，为学生提供简单的实验平台。比如，在高中生物必修二《基因和染色体关系》第一节的讲解中，教师可以展示出细胞在减数分裂中染色体变化的模型，并且开展简单的实验过程。教师可以指导学生在课前准备好不同颜色的纸张以及橡皮泥等工具建立模型，再引导学生利用订书机建立类似双螺旋结构的模型。在创造简单的实验器材后，教师再为学生讲解这一章节的知识点，学生理解起来就更加迅速了。

2.巧妙地改进实验，促进学生创新能力的提高

在实验教学中，教师为了培养学生的创新意识，养成他们理性思维的习惯，可以引导学生对实验装备、实验条件以及实验流程进行改进。学生创新能力的能力也是他们提高学科素养的具体表现。在多次观察实验教学中，发现学生在参与和改进实验中最能展现自己的科学探究精神，也是思维最活跃的时期。因此，教师在生物实验教学中，可以有意识地引导学生改进教材中不完美的实验，并且随时点拨学生在实验中出现的问题，以免学生失去创新实验的信心。例如，在必修一《细胞的能量供應和利用》第四节的学习中，教师就可以组织绿叶中色素的分离实验。在教材的实验过程中，是用干燥的定性滤纸进行实验，但是根据多次的实验结果显示，被分离的色素带总是不够清晰或者没有。这时候，教师就可以引导学生思考实验操作、流程是否规范、正确，如果是实验器材不适合，那应该换成怎样的？如果是滤纸有问题，那应该换成怎样的？学生在这样提问的引导下，会积极地开展讨论。有的学生提出用粉笔作为载体，有的学生提出改变滤纸。经过这两个小改变的重组实验，发现所产生的效果是惊人的。教师引导学生从生活中改进实验，运用所学解决问题，最大限度地创造了学生的思维。在这样的改进实验中，学生的视野得到充分的拓展，也使得实验更具有趣味性，在无形中就提高了学生的创新能力。

3.引导学生自主学习，培养学生获取信息的能力

在新课程改革中，提高学生获取信息的能力也逐渐成为教师教学的目标之一。学生处在信息资源非常丰富的知识经济时代，难免会无法辨明有用、正确的信息。这就需要教师在生物实验教学中，加强学生对信息的处理、获取能力。比如，学生在讨论层析液的作用时，会发现在网上查阅的资料与教师在上课中所讲的有差异。针对这一问题，教师就可以在课后建立讨论小组，指导学生广泛地查阅互联网中的资料，学生通过与教师交流、其他学生交流，就能自然地提高自己在讨论中、查阅中获取信息的能力。这种能力是生物学科中核心素养的重要组成部分。

4.鼓励学生大胆地质疑，培养学生辩证思想

要想提高学生的科学探究、理性思维的学科核心素养，首先就应该培养学生的辩证思维、批判思维。而学生辩证、批判思维的产生，是需要学生大胆质疑和提问的。这种思维是指面对存在的问题，学生能够根据自身的逻辑做出主动的思考和正确的认知。辩证的思维要求学生既能够勇于面对自己的错误，又能够用于接受其他人的质问，以此接受更加合理、科学的解释。比如，在植物细胞壁分离和复原实验中，质壁分离和复原现象在正常教学步骤结束后能够在显微镜下观察得出。但是有些同学却没有发现质壁分离现象。同学们应该大胆质疑：是否是表皮细胞取材？是否存活？是否正常使用蔗糖溶液浸泡材料？是否蔗糖溶液被原清水稀釋而造成浓度不够？是否视野太亮，反差度小而未能看清？还有的学生虽然质壁分离了却不能复原，教师也询问一下，是否蔗糖溶液浓度自行加高了？是否质壁分离时间太久而造成细胞死亡？所以教师要鼓励学生敢于对实验进行改革，使学生获得了成功的喜悦，增强了兴趣，同时也提高了能力。为了验证学生的质疑，教师可以引导学生进行分组实验，并且将之前的实验结果和现在的实验结果作对比。在这样的比较下，学生通过分析实验数据，就能够得出哪一种实验是科学的。

四、总结

总而言之，学生在生物这一学科中核心素养的提升并不是一蹴而就的，需要教师在实验教学中耐心地指导学生。在生物实验教学中，为了培养学生的生命观念、科学探究、理性思维、社会责任，教师可以在平时的课堂中，有意识地引导学生思考实验的不完美之处。这可以使得学生在改进实验中，活跃自己的思维因子，促进自己科学探究意识、理性思维的培养，最终提高生物学习水平。

【参考文献】

[1]徐丽念.高中生物教学中学生核心素养的培养.读与写（上，下旬），2016年23期

[2]肖安庆.高中生物核心素养的内涵与培养策略.中学生物学，2017年3期

[3]袁锦明.基于“科学探究”的生物学科核心素养的培养.创新时代，2017年1期