高中生物实验教学中学生生物核心素养的培养

福建省惠安荷山中学 郭煜娟

时代在变化，教学理念也得随之更新。教师结合学生的实际情况将教育模式进行调整，清晰教学目标，更加注重学生学习生物时的核心素养培养，通过实验教学的方式不仅能帮助学生在学习生物中有更浓厚的兴趣，更能进一步帮助他们树立正确的思想观念，养成深入探究学科的能力，在生活中也会更加理智地对待事物。

一、高中生物实验教学存在的问题

实验教学中低效或无效的行为主要有以下几种。（1）部分教师对实验步骤的讲解过于细致，导致学生只按部就班枯燥记实验步骤，而忽略了生物实验本身的意义。（2）实验过于数据化，没能联系生活实际，偏离了生物实验的初衷。（3）完全用计算机演示代替生物实验，一张接一张的投影片和动画播放使生物实验中的多种新鲜感觉只剩下视觉和听觉，实验的真实性大打折扣，学生对实验的参与感不足。（4）分组实验时，教师没能及时让学生做总结，且教师指导不足，学生参与度不够，导致实验效果大打折扣。

二、高中生物实验教学中培养学生核心素养的方法

（一）创新思路设计实验，培养学生核心素养

首先，高中生物教师要摒弃传统古板的教学方式，将核心素养培养融入高中生物实验教学，要敢于放手让学生参与实验，善于引领让学生创新思路设计实验。教师要增加生物实验当中的探究性实验以及定性实验的数量，多创设让学生主动参与实验过程的机会。教师还应借助实验设计成功调动学生参与实验的欲望，深入理解实验设计原则，对他们进行思维能力训练。在实验设计过程中，学生想方设法从实验材料、实验方法以及实验步骤等方面进行创新，在这一过程中他们的理性思维能力、创新思维能力以及科学探究能力都将获得提升。比如，可以给学生留比较有趣的家庭小实验——做泡菜，激发学生动手的兴趣，然后给出做泡菜的原理、步骤，最后让学生写出反思，总结实验过程中所牵扯到的生物相关知识点。

（二）带着问题来讲课

问题是思维的动力，是创新精神的基石。同时，培养学生反思性学习的习惯，对于生物这门学科来说也是一件很有积极意义的事情，这样可以让学生在自己做实验的时候兴趣更浓，他们带着自己的问题来做实验，就会在实验中养成探索寻求答案的精神。例如，教师可以分别将“DNA与RNA是否会被染色”“加入盐酸后，染色体的DNA是否会与蛋白质分离”“细胞核、叶绿体、线粒体中的DNA哪部分分布广”等疑问交给学生，这样学生既能在预习中思考，又能在实验中尝试，如此能增加学生探究知识的动力。与此同时，教师还应当让学生独立完成实验教学，只是教师要正确地引导，这样学生才能明白所学知识的正确性。例如，教师可鼓励学生在教学中带着疑问完成实验，并对实验的结果进行分析。教师进行核对和评价，若结果正确，教师就引导学生尝试进一步优化，否则再次进行分析，找出当中存在的问题和改进的方法，这样才能够逐步提高学生自主探究的能力。

（三）利用生物实验培养学生的理性思维

教师应根据生物教学内容设计生物实验，生物实验可以为学生提供探究和思考的机会，使学生更好地去学习和探索新知识。在生物实验教学中，教师应合理安排教学内容，恰当设计生物实验，使学生可以自主探究，寻求实验答案。教师在实验演示中可以提出一些问题，同时对实验中的注意事项进行讲解，以便学生独立学习和探究。如在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，教师可以一边演示实验、一边为学生解答一些注意事项，还可以提出问题，引导学生思考，如“为什么要在研磨绿叶时加入碳酸钙”“层析装置为什么要加盖”等问题，以加深学生对内容的理解。再比如，实验课中教学“如何使用高倍显微镜观察几种细胞”时，首先教师要让学生做准备工作：（1）了解显微镜的组成；（2）了解细胞的结构；（3）了解临时装片制作的过程。在实验中教师提出诸如“做松针临时切片和动物血液临时装片时哪些步骤不同？要注意的点是什么？做本实验时，从中了解到动物细胞结构与植物细胞有什么不同？”的问题，让学生在实验中更加深刻地理解相关知识点，并且在生活中做到理性客观分析问题和不同事物。总之，在实验探究中，教师要鼓励学生去探究，引导学生思考为什么会出现这样的实验现象，实验现象发生变化的原理是什么。教师也要鼓励学生改编实验，使学生在原实验的基础上进行深入探究，发挥学生的主观能动性，使学生灵活应用所学的生物知识。

（四）通过实验过程观察和结果分析提升素养

学生及时总结经验，反馈问题，才能提升核心素养。通过以往的教学经验，我们发现不少学生在进行生物实验时过于重视实验结果的记录，一味追求与预想相同的结果。但实验会有失败，这是不可避免的。借助生物实验提升学生科学素养、核心素养，教师要善于引导学生在忠实记录实验结果的同时，经过认真思考得出科学的结论，重点关注实验过程中出现的问题，分析失败原因，这对帮助学生养成对实验现象进行深入分析的良好习惯，提高高中学生分析、解决问题能力，提升学生核心素养大有裨益。例如，在人教版高中生物“叶中色素的提取和分离”实验过程中，有的小组所提取出的滤液浓度不高，导致分离色带的清晰度很差，很难达到预期的实验效果。笔者就鼓励他们针对失败之处展开分析研究，并通过讨论自行确定改进措施，借助反复实验验证自己的猜想。他们在针对实验步骤进行仔细研究的基础上发现，叶表蜡质层的厚薄、是否对新鲜叶片进行干燥处理，都会对滤液的浓度产生影响。他们在实验过程中选择那些叶表蜡质层较薄的肉质化叶片作为研磨材料，添加了对新鲜叶片的干燥处理，将其水分进行蒸发后再进行研磨，确保了滤液的浓度。在分析结果—得出结论—反复实验验证猜想过程中，学生的核心素养得以有效提升。

（五）创新教学方法，激发学生对生物实验的兴趣

传统古板的教学方式只是让学生被动地接受知识，难免会让学生觉得枯燥，很多学生只能采取机械记忆的方式来死记硬背知识点。然而，这并不是一种长久之计，学习效果也大打折扣，只能形成短时记忆。这时就需要教师来改变自己的教学方式，丰富课堂。首先，教师可以采取多媒体教学的方式，利用动画效果来进行难点知识的阐述，使枯燥的知识形象化、简单化，为高中生物实验教学提供便利。有人曾说“生物是理科中的文科”，那么教师上生物实验课时，就可以结合语文、数学等学科来进行讲解，打破单一学科教学的限制，从而使生物这门学科课堂变得丰富，同时也能加深学生对生物知识点的理解。例如，在进行“还原糖的检测”实验时，教师便可以让学生分组合作并展开竞赛，让学生分别检测梨、苹果、萝卜等。利用这种方式不仅可以提高教学效率，还可以让学生在合作实验的过程中明确自身的职责，提高专注度，从而更好地培养学生的责任意识。其次，教师也可以采用互动教学的方式，毕竟生物学是研究生命活动规律、生命现象的学科。例如，我们在学习到“观察细胞的有丝分裂”这一课程章节时，教师可以延伸课外作业，先让有兴趣的学生在家自己种一种洋葱，教师简单讲解一下方法指导。然后在实验课上，就可以让同学们带着自己亲手种植的洋葱，作为标本试验品。在实验室中，教师可以先让学生讲讲自己在培养洋葱时的一些感悟和经验，然后再细细讲解一下本课重点，如洋葱根尖培养、装片等环节，再使用显微镜指导学生进一步观察细胞在不同情况下的分裂情况以及分裂时的特点。实验中，让学生说出自己对这堂实验课的所思所想，还有关于未来洋葱发展培育的畅想。这在培养学生探究创新能力的同时，也让学生在课堂上就能很好地理解掌握细胞的结构与功能，大大地提升了实验课的效率。自己动手培养不仅在很大程度上提升了学生的自信心，也让学生在对生物实验课产生浓厚兴趣的同时，对生物实验课程有了新的认知。

总而言之，在新课改背景下，素质教育已然成为各个学科的重点教学目标。特别是生物这门以实验为基础的学科，我们在教学过程中就要更加注重培养学生核心素养，让学生通过实验教学感受生物这门学科的魅力，从而提升探究总结的能力，树立正确的思想价值观念。