基于核心素养的高中生物实验教学的研究

何亚东

【摘要】生物是高中课程体系的重要组成部分，不仅是因为它在高考当中占有较大比重，而且能够引导学生从微观角度看待问题，实现思维拓展与延伸。在素质教育背景下，核心素养的培养成了教学工作的关键，这是引导学生健康成长的有效途径。尤其是在实验教学当中，教师应该转变传统教学方法与理念，将学生核心素养的培养放在重点位置，促进其学习能力与水平的提升。本文将对高中生物学科核心素养的基本概念进行分析，提出当前高中生物实验教学的问题，探索基于核心素养的高中生物实验教学策略。

【关键词】核心素养  高中生物  实验教学

【基金项目】本文是甘肃省教育科学“十三五”2019年度一般规划课题“基于核心素养的高中生物实验教学的研究”（批准号：GS[2019]GHB1009）的成果之一。

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）31-0119-02

在社会转型的关键时期，对于人才培养也提出了新的要求，除了应该使其具备丰富的科学文化知识外，更重要的是实现核心素养的提升。核心素养包含了多项能力与素质，是当前衡量一个综合型人才的重要指标。较强的探究性与实践性，是高中生物实验教学的基本特点，能够引导学生通过发现问题、分析问题和解决问题，促进学科核心素养的提升。这不仅是当前现代化教育发展的必然趋势，也是促进学生个人全面发展的关键途径。然而，由于受到传统教学理念的限制，在高中生物实验教学当中依旧存在诸多问题。为此，教师应该对过往教学经验进行总结，同时了解高中生的实际学习需求，制定针对性实验教学策略。在增强学生核心素养的同时，提升教学工作水平。

一、高中生物学科核心素养的基本概念

生命观念、理性思维、探究能力与社会责任意识，是高中生物学科核心素养的基本组成。在生命观念的培养当中，教师要引导学生对生命过程进行观察与思考，加强对生命世界的情感认知。理性思维则主要是指学生解决实际问题所采用的科学方法。探究能力则体现了学生的主观能动性，能够在问题的发现、分析和解决当中了解生物的内在本质[1]。社会责任意识的培养，能够帮助学生从社会角度全面看待问题，跳出课堂与书本的限制，促进自身的全面发展。

二、高中生物实验对培养核心素养的作用

（一）构建生命观念

生命观念主要是指学生通过对生命现象的观察，分析其与客观世界的关系，总结其特性。构建正确的生命观念，可以帮助学生理解生物学现象，学习从生物角度解释意识形态和观念、方法。学生通过这一系列的操作，并对总结的数据信息进行深入分析，从中得到感悟和体会，从而形成正确的生命观念。例如，在进行叶绿素相关实验时，通过对叶绿素内在结构的观察，并对其功能进行分析，从而总结出结构和功能之间的内在逻辑关系，对生命形成更深层次的理解。

（二）培养科学思维

科学思维主要是指在尊重客观事实的基础上，追求严谨的科学态度，利用科学思维认知客观事物，并指导解决实际问题的能力。在高中生物学科中，学生通过对生物现象的观察，总结事实和证据，利用归纳与概括、模型与建模等途径，解释生命现象和客观规律。例如在进行“探究细胞大小与物质运输效率的关系”的实验中，教师要引导学生自己完成实验过程，并对实验数据进行详细记录和分析，并进行总结。引导学生进行深入思考：“细胞越小运输效率就越高吗？原因是什么？”让学生在热烈的讨论中，加深对知识的理解，并有助于辩证性思维和批判性思维能力的提升。

（三）引导科学探究

科学探究主要是指对现实世界中的生物学问题进行观察、假设、分析、证实，并对结论进行讨论。主要是学生“提出问题-作出假设-设计实验-观察现象-分析结果-得出结论-探究交流”的过程。通过生物实验，引导学生自主完成实验过程，并对实验数据进行全面分析，对得出结论展开讨论，提升学生自主学习能力和探究能力，培養良好的探究习惯。教师在这个过程中，要作为引导者对学生的探究行为进行正确引导，促进学生对更深层次的知识进行探究和讨论，提升知识的深度和广度。

（四）提升社会责任

学生通过对生物现象的观察和认知，加入相关问题的讨论，并利用生物理论知识，结合自身生活实际，做出理性判断和解释。在这个基础上，逐渐提升学生运用生物知识解决实际生活问题的能力。学生通过生物实验，认知生命的可贵，对生命更加尊重和敬畏，增强同理心，激发社会责任意识和责任感。

三、高中生物实验教学的问题

在高中生物实验教学当中，实验设计方案往往照搬教材的固有模式，导致学生的创造力未能得到有效激发，限制了其核心素养的提升。教师对于实验过程全权把控，未能给予学生足够的自我思考与操作空间，也会对其实践应用能力形成一定限制。在实验教学当中，教师往往通过示范、讲解和布置任务等方式开展工作，单一化的教学流程与枯燥乏味的教学方法，难以激起学生的学习积极性，导致其在实验当中出现无聊之感[2]。与此同时，学生之间的合作交流较少。在课堂当中，教师未能通过明确的实验主题与目标引导学生的积极参与，导致课堂氛围沉闷，其学习效率较为低下，理论知识与实践技能之间的衔接不足。由此可见，传统的生物实验教学模式和教学理念，已经不符合时代的发展，不能满足学生的心理需求，阻碍了学生生物学科综合能力的提升，不利于学生核心素养的培养。

四、基于核心素养的高中生物实验教学策略

（一）树立生命观念意识

生命观念意识是核心素养的基本组成，这也是高中生在成长成才过程中必不可少的基本素质。教师应该加深对生命观念的认知，使学生在掌握丰富生物知识的同时，促进自身学科素养的提升。在传统教学模式下，教师的教学方法较为落后和单一，学生通过死记硬背的方式难以真正理解所学知识。而在实验教学当中，能够帮助学生通过生动形象的实验，激起内心的情感体验与认知，是树立生命观念意识的重要途径。在实验室当中，教师要引导学生掌握高倍显微镜的操作方式，使其能够从微观角度重新认识自然界的生物[3]。同时，应该加强与教材内容的有效衔接，通过验证实验等强化理论知识的理解。相较于单一的理论教学，实验教学能够激起学生的好奇心，使其在主观能动性作用下探索生命世界的奥秘。

（二）创设真实教学情境

情境教学法在现代化教育工作中得到广泛运用，能够使学生进入到与教学内容相关的特定情境当中，使其获得丰富的情感体验与认知，促进学习效率的提升。在情境当中，教师应该重视学生理性思维能力的培养，这也是增强其生物学科核心素养的关键。比较能力、分析能力、批判能力和综合能力等等，是理性思维的主要组成[4]。比如在光合作用相关内容的教学当中，教师应该整合教学资源，对光合作用的环境加以模拟，给予学生足够的空间用于探究实验的自主设计，增强学生对理论知识的理解，促进其理性思维能力的提升。教师应该重视对学生过往生活经验与知识的唤醒，使其能够在熟知的情境当中锻炼理性思维。通过创建教学情境，把抽象的理论知识具象为形象化的内容，能够让学生更加直观地理解生物实验的原理和作用，促进学生想象性思维和逻辑思维的形成，有助于培养学生的探究精神。此外，合理的教学情境，把理论知识和学生的生活实际紧密贴合，熟悉的场景更能进一步促进学生的学习兴趣和学习效率，对于培养学生的核心素养具有重要的作用。

（三）创新实验教学模式

在新课程改革背景下，教师也应该对高中生物实验教学模式加以创新，满足学生的核心素养培养需求，实现既定教学目标。在传统教学模式下，教师往往全权掌控实验过程，导致学生的实验参与度较低。为此，教师应该意识到学生在实验当中的主体地位，通过教学模式的创新，激发学生的自主探究能力与创新能力。鼓励学生在课前的自主学习，突破教材的实验思路限制，创新实验设计，充分发挥学生的主观能动性[5]。实验课堂不应该仅仅局限于实验室当中，还可以拓展到整个社会生活当中，让学生意识到生活当中充满了生物学知识，调动学生的学习积极性与主动性。通过社会调查、家庭实验等形式，构建趣味性实验探究氛围，同时引导学生将所学知识应用于社会实践当中，增强其社会责任意识。

（四）培养学生合作精神

现代化社会的发展，离不开团队之间的合作沟通，这也是核心素养培养的关键点。在高中生物实验教学当中，很多实验具有一定的难度，如果只依靠一个人的力量，很难达到应有的实验效果。为此，教师应该对学生进行合理分组，使其能够在团结合作当中完成学习任务。在分配学习小组时，教师应该重视组间的均衡性与组内的层次性，使每一个学生都能在参与实验的过程中获得进步。在小组内部，学生能够取人之长补己之短，不断改进自身的学习方法，实现思维能力的拓展[6]。教师应该为每一个小组成员分派合适的任务，确保能够发挥其个人特长，实现学习潜能的有效激发。在小组合作过程中，能够最大程度地激发学生的学习兴趣，并开拓创造性思维，促进学生自主学习的意识和能力。为了推进小组共同进步，可以引发学生的学习动力，为争取团队荣誉投以更大的学习热情。通过这个过程增强学生的团队意识，以及精益求进的精神，对于促进学生的生物学科核心素养具有重要的作用。

（五）理论联系实际，解决生活实际问题

通过对生物实验的研究，加强学生对生命的观察和理解，促进学生对生命的尊重和理解。教师要积极引导学生将课堂理论知识和实际生活紧密贴合，提升用理论知识指导解决实际问题的能力，培养学生健康文明的生活理念，形成健康向上的生活习惯。例如，在进行“泡菜的制作”相关实验时，教师要引导学生自主完成实验，并得出结论，针对“能不能长期食用泡菜？”的话题，组织学生展开讨论，鼓励学生不发表个人观点和意见，并提出观点的原因。最终得出讨论结果：不能长期食用泡菜。因为泡菜中还有高浓度的亚硝酸鹽，能够引发癌症。由此可见，生物知识和学生的实际生活息息相关，加强对生物实验的研究和学习，能够促进学生良好生活习惯的形成，促进核心素养的提升。

（六）完善教学评价模式

科学化教学评价模式，能够对学生的实验学习起到促进作用，帮助他们明确核心素养培养的目标。传统评价模式中对于学生的成绩过于重视，忽视了其内在能力的评价，导致其全面发展受到限制。在评价内容方面，教师应该将学生的自主探究能力、合作能力、创新能力和社会责任意识等纳入到考核标准当中，实现对学生的全面评价。在评价方式方面，应该融合个人自我评价、小组评价和教师评价，保障评价的科学化。

五、结语

在高中生物实验教学当中培养学生的核心素养，是教育发展的必然要求，能够为学生的一生成长发展奠定基础。然而，由于受到传统教学理念的限制，在教学实践当中依旧存在诸多问题。为此，教师应该通过树立生命观念意识、创设真实教学情境、创新实验教学模式、培养学生合作精神和完善教学评价模式等途径，落实核心素养培养的相关理念与要求，激发学生的自主能动性，促进其生物学习效率的提升。

参考文献：

[1]陶晓英.基于核心素养背景下高中生物课堂教学有效性的探究[J].才智，2019（23）：9.

[2]彭桂兰，陈嘉慧，唐赟.基于核心素养的高中生物实验拓展式教学分析[J].新课程研究，2019（13）：47-48.

[3]高锋.高中生物实验教学中核心素养的培养策略[J].科技风，2019（10）：51.

[4]蒋家容.生物学核心素养融入高中生物实验教学的研究[A].教师教育论坛（第一辑）[C].广西写作学会教学研究专业委员会，2019：3.

[5]吝娜.从发展核心素养的视角探讨高中生物实验教学的信息化[J].课程教育研究，2019（13）：172.

[6]林佳.学科核心素养视角下高中生物实验教学研究[J].现代交际，2019（05）：200-201.