基于核心素养对生物学实验创新的探索

孙明月

[摘 要]根据义务教育生物学课程标准，结合生物学学科核心素养，文章在教材实验“用显微镜观察人血的永久涂片”的基础上，从观察血样的选择、不同动物血涂片的观察和教学方法等方面进行了实验创新的实践，激发学生的学习兴趣，开拓学生的视野，促进学生更好地理解 “结构与功能相适应”这一生命观念。

[关键词]生物学学科核心素养;实验创新;血涂片

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）29-0090-03

生物学是研究生命现象和生命活动规律的自然科学，蕴含人类认识自然规律的一些特有的科学思维和探究过程[1]。生物学学科核心素养涵盖生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等4个方面[2]。“制作并观察动物的血涂片”实验可追溯到1993年10月人教版生物学教材七年级下册，实验题目为“用显微镜观察血涂片”，实验要求为“练习制作血涂片，认识红细胞和白细胞”。在2001年10月人教版生物学七年级下册中，实验题目改为“用显微镜观察人血的永久涂片”，实验要求为“认识红细胞和白细胞”。

本节课基于“用显微镜观察人血的永久涂片”实验进行以下创新：（1）带领学生制作血涂片，学生对人血永久涂片的制作过程非常感兴趣，故在原实验基础上添加了制作动物的血涂片;用兔血和鸡血替代人血，避免了学生现场采血的危险性。（2）用瑞士染液对血涂片进行染色。在原实验中，学生对人血涂片中白细胞的细胞核为蓝色很感兴趣，故本实验添加了染色环节，使学生了解染色过程。（3）将兔血涂片与鸡血涂片做对比，观察到哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核，鸟类的红细胞有细胞核。

一、教材分析

本节实验课选自人教版生物学教材七年级下册第四单元第四章《体内物质的运输》第一节《流动的组织——血液》。第四章依次编排了四节内容分别介绍血液、血管与心脏，以及输血与血型，以帮助学生建立血液循环的完整概念，并体现生物学源于生活、用于生活的特点。

二、学情分析

七年级学生的感性思维强烈，喜欢动手操作进行实验，同时也具备了一些理性思维的基础，可以通过现象进行对比和思考。在教材实验“用显微镜观察人血的永久涂片”的基础上，学生对显微镜的使用方法和原理都已经掌握，课后学生对血涂片的制作过程和其他動物的血液组成十分好奇，对动物血涂片的制作过程产生极大兴趣。

三、教学目标

（一）知识与技能目标

1.使用显微镜观察血涂片，识别红细胞和白细胞。

2.比较哺乳动物与鸟类血液中红细胞的区别。

（二）过程与方法目标

1.通过观看教师示范操作，了解制作血涂片的方法。

2.通过动手操作和反复练习，掌握制作血涂片的步骤。

（三）情感态度与价值观目标

1.认识到血液对生命活动的意义。

2.通过探究活动，培养学生的创新精神和合作意识。

四、教学重难点

教学重点：1.光学显微镜下，识别红细胞和白细胞;2.比较哺乳动物与鸟类血液中红细胞的区别。

教学难点：制作永久血涂片。

五、教学设计思路

本节实验课首先从学生的兴趣入手，引导学生思考其他动物的血细胞是否和人体血细胞相同。引出新课，让学生挑选自己感兴趣的血样，观看教师演示实验，学习制作血涂片的规范操作步骤。通过实验观察，学生对兔血或鸡血的组成成分获得直观的认识，进一步分析交流得出结论，加强学生对血细胞的结构与功能相统一的认识。

六、实验原理

1.瑞士染液是复合染色剂，能够区分不同的细胞结构。

2.哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核，鸟类的红细胞有细胞核。

七、实验器材

本实验需要用到的实验材料：血样（兔血、鸡血）;需要用到的实验工具：蘸血棒、载玻片、盖玻片、吸管、试管、试管架、蜡笔、瑞士染液、滤纸、镊子、中性树胶、酒精灯、玻片夹。

八、实验教学过程

（一）导入探访“动物的血液世界”

组织学生自主复习《流动的组织——血液》一课的内容，根据教师给出的表格（如表1）回忆观察人血涂片时所观察到的人体红细胞的形态结构及与白细胞、血小板的区别。

教师：其他动物血液中红细胞的形态结构与人类相比，有什么区别？我们今天来观察一下。

设计意图：复习巩固教材知识，通过教师的引导，发散学生思维，让学生在了解教材中人体血细胞的形态结构的基础上，激发学生观察其他动物血涂片的兴趣，导入新课。

（二）挑选血样，规范操作

教师提供兔血和鸡血两种动物血样（如图1）。组织学生3人一组，挑选本组最想观察的一种血样。

为了规范学生制作血涂片的操作步骤，教师结合PPT进行制作血涂片的演示实验（如图2），同时强调制作血涂片的关键步骤和注意事项。

设计意图：从学生的兴趣点切入，满足学生的好奇心。学生为了能够清晰地观察到所挑选的血样，了解其他动物的血液组成，会认真观看教师的演示操作，了解制作血涂片的方法。

（三）动手制片，合作探究

待学生掌握了血涂片的制作步骤之后，教师布置任务：动手制作所挑选血样的血涂片，使用显微镜进行观察，识别红细胞和白细胞。血涂片制作成功、观察清晰的小组，在教师的帮助下将观察到的图像同屏至电子白板屏幕，分享成果，并向同学讲解自己制作血涂片的技巧和成功经验。（如图3和图4）

设计意图：从科学探究的角度出发，让学生通过切身体验，掌握制作血涂片的过程;提高学生的学习兴趣，激发学生积极地思考问题。同屏分享使学生的优秀成果得到展示，增加实验课堂的趣味性。通过小组合作、分享成功经验，学生互帮互助，培养了团结协作的能力。

（四）小组对比，交流不同

课堂中不同小组挑选不同血样，组织小组之间进行对比观察。通过小组之间的对比，发现不同动物血细胞的形态结构存在的差别：1.血液中红细胞数量较多，体积较小;白细胞数量较少，体积较大， 具有细胞核。2.兔血红细胞没有细胞核;鸡血红细胞有细胞核。（如图5和图6）

设计意图：小组之间通过对比观察和交流讨论，发现不同动物血细胞形态结构的特点。学生通过观察，认同 “结构与功能相适应”的生命观念[4]，同时培养了对比观察的理性思维和交流探讨的能力。

（五）总结发现，拓展知识

教师先结合板书总结血细胞的形态结构，以及哺乳动物和鸟类血液中红细胞形态结构的区别，然后进一步提问：通过对血液和血细胞的了解，你认为血液对生命活动有什么重要意义？在教师的引导下学生总结出：血液可以为生命活动运输营养物质、氧气和代谢废物[5]。最后倡导学生了解更多有关血液的知识，使学生意识到献血可以挽救更多生命。

设计意图：通过教师的总结和讲解，使学生明确本节课的重点，拓展相关知识，同时增强 “血液对生命活动十分重要”的意识，再基于核心素养中的社会责任方面，倡导学生成年后积极献血。

九、板书设计

十、实验教学反思

本实验在教材实验“用显微镜观察人血的永久涂片”的基础上进行创新和拓展，提供给学生教材之外的实验材料，满足学生的好奇心，从学生感兴趣的角度出发，调动学生观察血细胞的积极性。实验材料的选择也规避了制作人血涂片中现场采血的危险性。其次通过演示实验和亲身体会，学生掌握了制作血涂片的过程。规范的实验操作是初中生应具有的生物学学科素养。课堂最后进行知识拓展，促进学生获得教材之外的相关生物学知识，将被动学习化为主动探究，培养学生小组合作交流的能力，发展学生的发散性思维。

综上，“制作并观察动物的血涂片”创新实验教学中，学生经历了实验材料的选择、血涂片的观察、小组间的对比交流和探讨、知识的拓展提升，相关能力得到有效提升。在实验教学中教师应更多地关注学生，让学生成为课堂学习的主体，培养学生善于观察和善于总结的品质，培养学生交流讨论的能力。

[   参   考   文   献   ]

[1]  中华人民共和国教育部. 义务教育生物学课程标准（2011年版）[S].北京： 北京师范大学出版社， 2012.

[2]  赖环. 生物学学科核心素养的内涵与培养策略[J]. 中学生物教学， 2020（12）：43-44.

[3]  朱辛为， 李质馨， 王晓玉，等. 血涂片标本瑞氏-姬姆萨混合染色方法的探讨[J]. 第四军医大学吉林军医学院学报， 2001（4）：217.

[4]  何永祥. 浅谈在初中生物教学中渗透“结构与功能相适应”的观点[J]. 山东教育， 2014（27）：46-47.

[5]  王為民. 人体血液知识概述[J]. 中国科教创新导刊， 2007（9）：79-80.

（责任编辑 黄春香）