试议核心素养视角下的高中生物实验教学创新

常莹

核心素养本质上属于抽象层面的东西，它不同于具体的知识和技能，其形成和发展有赖于学生在学习过程中所产生的内在感悟。在这一认知的基础上，本文简要探讨了四点核心素养视角下的高中生物实验教学创新策略，分别是灵活运用两种基本的实验教学程序;探究实验要让学生切实经历探究过程;探究实验要注重实效而不是形式;对教材中的一些实验进行合理优化和改进。

根据高中生物新课标中的定义，核心素养是指学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。显而易见，所谓核心素养本质上属于抽象层面的东西，它不同于具体的知识和技能，其形成和发展有赖于学生在学习过程中所产生的内在感悟，反映到教学模式上，即要求教师少一些灌输，而多一些引导和启发，从而促使学生产生深刻体会和感悟。就实验教学而言，自然也应遵循这一大原则，并在此基础上采取与传统灌输式理念有所不同的创新性策略。以下就结合笔者的教学思考与体会对此谈几点个人见解，冀对一线教师有所启示。

1 灵活运用两种基本的实验教学程序

在高中生物教学中，有两种基本的教学程序常常引起一些教师的困惑，即是应当先讲理论知识还是先做实验。其实引起这种困惑的根本原因，还是在于受到传统教学理念的限制，即以让学生掌握具体的知识和技能为导向。在核心素养视角下，如果把促进学生产生内在感悟为基本导向，则这一困惑也就自然消解。中学生物实验大致可分为验证性实验和探究性实验，對于前者则一般应采取先理论后实验的基本程序，如在教学细胞器知识时，通常应采取的教学程序即为“识图—学习新知—实验观察—解决问题”，即首先利用教材上的插图引导学生认识细胞内主要的细胞器，然后让学生通过小组合作做实验（用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体），最后总结各种细胞器怎样完成细胞的生命活动等问题。而对于探究性实验，则一般应采用先实验后理论的程序，学生通过发现现实世界中的生物学问题，针对特定生物学现象进行探究，其结果是未知的，倘若先讲了理论再做实验也就失去了意义。比如在教学“比较过氧化氢在不同条件下的分解”时，所采用的教学程序应为“实验观察—感知科学过程和方法—解决问题”，这样，在让学生经历探究过程的基础上展开概念教学，更有助于学生理解，同时也更有利于锻炼学生的实验探究能力和学科思维。

2 探究实验要让学生切实经历探究过程

科学探究素养是高中阶段生物素养的基本要素之一，其重要性不言而喻，而该素养的培养则无疑是以探究性实验为基本载体和必由途径。在实际教学中，教师应避免“老师做实验和讲实验，学生看实验和听实验”这种灌输理念下的教学方式，而是应该引导学生积极地动手操作，切实经历探究过程，这样才能使学生在掌握具体知识与技能的同时产生更为深刻地体会和感悟，从而锻炼其科学探究能力。简言之，要让学生经历和体会知识的生成过程，而不是单纯地理解和掌握知识。从根本上说，很多教师倾向于实验教学也采取灌输式模式，主因在于受到应试教育环境的影响，因为课上时间有限，让学生从头到尾的做实验毕竟是比较花时间的，而相对来说，直接讲实验并辅之以习题练习则“效率”就会高得多。但在新的教育形势下，则必须避免这种理念和做法，而适当创新教学模式。当然，就探究实验的教学来说，并不是完全任由学生照着课本自己操作，而是以合理的方式加以引导并予以有效把控，通常可以小组为单位，学生合作设计实验方案并完成实验。教师引导和点拨的重点主要为实验思想的渗透，这是学生产生深刻感悟的基础。众所周知由于探究性实验的设计多是以对照原则和单一变量原则为基础，因此教师要注重这两种基本思想的渗透，引导学生设计出合理的实验探究方案。比如探究温度对酶活性的影响，可以在学习了“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的基础上，引导学生以下表形式将基本实验思路明确呈现出来，从而加深其对两种基本思想在实验过程中所起的核心作用。

3 探究实验要注重实效而不是形式

关于探究实验的教学，还有非常重要的一点需要说明。在以往传统的教学模式下，即使教师让学生动手操作，也往往只是基于课本照本宣科，谈不上所谓创新，无法调动学生的思维积极性，自然也就难易激发其学习潜能。而达不到这样的效果，则学生也就不能产生内生性的感悟从而很好地锻炼科学探究素养。因此笔者认为，探究实验的教学一定要注重实效而避免形式主义，特别是所谓“发现和提出问题—作出假设—通过实验探究验证价值得出结论”三个基本阶段。而注重实效，具体来说，即在引导学生经历探究过程、掌握相关知识的过程中其探究和分析能力以及学科思维品质也得到很好地锻炼。比如探究酶活性的影响因素这一实验，在实际教学中笔者只是让学生预先填写实验设计单，主要的包括的问题有：“选择哪一种酶？原因是什么？选择哪一个因素（温度或PH值）进行探究？实验设计的自变量是什么，有几个？怎样检测对应的因变量？预计会得到怎样的实验结果？”这写问题本身带有较强的引导性，学生想明白了这些问题，自然也就能顺畅地进行实验，相对教师照本宣科地讲，既可提高授课效率，也有利于调动学生的主观能动性。再如教学“设计并制作生态缸观察其稳定性”这部分内容时，其实没有必要局限于教材，在“设计、制作和观察”基础上还可以让学生进行探究，具体可将学生分成若干小组，每组各选定一个变量，包括光照、投放的生物种类等，然后设计对照实验。这种立足于课本而又具有拓展性的教学创新有助于学生深刻体会对照思想和单一变量思想在探究实验设计中的运用，从而也就有助于其科学探究素养的进步。

4 对教材中的一些实验进行合理优化和改进

一般来说，合理优化和改进教材中的实验，对于学生来说是有着一定挑战性的，但也正是因为这样缘故，对学生的实验综合素养也就是一个很好的锻炼。这就要求教师在平时实验教学中注重引导学生以批判性的眼光来审视教材上的实验，发现其不足并提出合理的优化改进方案或创新性的替代方案。按照哲学观点，世界上的事物不可能十全十美，教材上的实验虽然都很经典，但也同样或多或少存在优化改进空间。事实上，有经验的教师都深有体会，课本上的实验其实很多时候很难做成功，或至少是很难完全达到课本上所描述的效果。这其实并不奇怪，因为那些实验本身可能即是存在不足的，尤其要考虑到，对于课本上的同一个实验，如果是在不同的地区或不同的季节操作，则得到的实验结果往往存在明显差异。因此，对教材上的实验进行优化和创新不仅颇有必要，而且更是锻炼学生实验设计和创新能力的有效途径。比如观察叶绿体与细胞质流动的实验，教材中该实验的材料为藓菜和菠菜，但其取材均受季节限制，不甚方便。实践证明韭菜是相对更为理想的进行该试验的材料，不仅取材较易，实验中观察到的叶绿体亦多而清晰，这就是一种对原实验的一种简单优化，不仅大大提升教学效果，也有助于学生更好地掌握相关知识。实际教学中还可引入一些先进的仪器对实验结果进行检测，例如在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，可使用气体压强传感器，对过氧化氢分解产生的氧气定量分析，实验结果更准确更直观。

如上，本文简要探讨了四点核心素养视角下的高中生物实验教学创新策略，分别是灵活运用两种基本的实验教学程序;探究实验要让学生切实经历探究过程;探究实验要注重实效而不是形式;对教材中的一些实验进行合理优化和改进。新的教学形势，合理的实验教学是必要的，对此教师要给予足够重视，并在实践中积极探索和总结教学创新途径，以更好地促进学生核心素养发展。

（作者单位：山东省日照海曲高级中学）