基于核心素养的高中生物实验探究性教学的策略研究

周建莲

摘  要：随着时代的不断发展，高中生物学科在推动人们认知探索，开展创新性应用及为其他学科提供基础构架等多个方面都有重要的应用价值。在高中生物实验教学的过程中，教师要立足学生自身发展及社会对人才的综合需求，不断转变教育创新的方式和方法，以探究性教学观念来指导学生积极学习。核心素养理念指引下高中生物课程推进的过程中，教师要推动实验探究性教学的有效落实，围绕学生自主学习意识和创新能力的培养，构建高效课堂。

关键词：高中生物;实验探究性教学;核心素养;自主学习;创新能力

一、高中生物实验探究性教学的内涵解读

高中生物实验的探究性教学是与传统的课内知识讲解相对的一种教学模式，是指在实验教学的过程中突破单一的主题内容对学生思维发展的限制，综合引入多种学习资源，让学生尝试进行有效的理论理解、归纳思考、获得探究、创新实验、问题解决及发散延伸，并将生物实验学习的过程放置于开放的环境之中，让学生自主参与实验准备活动、实验步骤或器材设计，在实验主题推进的过程之中，培养学生问题解决能力。学生在学习与探究的过程中，可以更好地认知生物的系统性、实践性与开放性特征，从而促成学生知识获得、能力培养与价值观发展等多元目标的有机达成。

二、高中生物探究性实验课堂构建的基本原则

（一）学生主体性原则

实验探究性教学需要将教学的过程大大开放，彰显学生自身的学习能动性。在探究性教学实施的过程中，教师是学生自主实验的陪伴者、指导者、促成者，教师要以科学的育人理念鼓励学生动手动脑，结合理论、实验、观察、尝试、反思、总结等多个过程，让学生扎实理解实验的过程，运用实验所涉及的方法去解决一些创新性问题，更好地帮学生建立学习自信。

（二）创新发展性原则

新高考改革模式下对生物实验的考查愈加灵活，教师要兼顾生物实验课程本身的多样性，让学生进行多个方面的尝试与思考。围绕一些典型实验让学生积极尝试创新，以小组合作和灵活探究相结合的模式，发挥学生自身的学习能动性，培养学生良好的实验意识，推动学生多项能力全面均衡发展。

（三）激励进取性原则

实验本身就是一场小型考试，其中有基础，有实践，有结果，更有反思和提升，教师要培养、尊重、保护和激励学生具备积极的探究自信心，给学生创建有利的平台。通过教师的鼓励和引导，要能够帮助学生建立起理性思维，依托实验推动问题有效解决，以激励和引导升华学生成就动机。

三、核心素养下高中生物实验探究性教学的实施策略

（一）吃透实验原理，鼓励学生创新实验模式

实验的过程中会有很多不确定因素，干扰整个实验结果。实验过程中材料的种类、选取数量、反应时间等，也会对实验产生诸多影响。实验教学需要学生对于实验各个步骤、设计思路有效把握的前提之下，再让尝试独立操作。保证学生吃透实验原理，然后进行创新性探究，这样才能实现探究性提升。如果脱离了课本的基础性实验，单纯让学生开放探究过程，很容易本末倒置，影响学生对基础知识的理解，也不利于学生自身学习能力的综合性发展。

以“质壁分离和复原实验”为例，这是高中阶段一个相对简单的实验，其原理并不复杂。让学生用一节课的时间完成单独一个实验，难度并不是很高。在这一前提之下，探究性实验教学落实的过程中，教师除了让学生借助课本提及的蔗糖来完善实验过程之外，还可以让学生尝试用其他溶液来替代，并进行一些平行实验。比如在探究性实验落实的过程中，有的学生就想到了用盐溶液、硝酸钾溶液、淀粉溶液等进行尝试。通过更换实验材料，重复操作流程，让学生有效分析不同材料实验中出现的一些差别，发展学生辩证性思维，让学生尝试用科学的原理来解释，可以更好地增加实验趣味性。

（二）丰富延伸实验，提升学生实验创新意识

在高中生物实验教学落实的过程中，很多材料都是由教师提前为学生制备，学生只需要按照课本提供的思路完成课堂实验部分即可。因为操作步骤有限，学生对于现象的理解停留在了步骤重复层面，对于如何更好地完善前期准备工作，进行后续实验拓展，学生常常找不到切入点。结合这一问题，在实验推进的过程中，除了完成课本既定的实验步骤之外，对于实验落实的前期准备工作及后期处理工作，教师也要引导学生有效参与，鼓励学生结合实践来反思完善，推动步骤优化。

例如在检测生物组织中的糖、油脂和蛋白质实验教学落实的过程中，需要用到双缩尿试剂、碘-碘化钾溶液、苏丹III染液、本尼迪特试剂等多种实验材料。在课堂教学实验过程中，学生对其中的一些颜色变化可以生动观察，但是对于实验的原理，学生并不能深入理解。还有一些学生对于其中的颜色变化是机械记忆，在考察运用的过程中常常会出现提取错误。教师可以让学生亲自参与到双缩尿试剂、碘-碘化钾溶液及苏丹三染液的配制过程中。让学生更好地明白它们分别用哪些物质配置而成，为什么它会与蛋白质反应呈现紫色，其中产生了哪些化学变化。将实验的前期准备工作以及后期原理分析有效延伸，并充分运用化学、数学等多种方法，让学生建立科学观念。这样就从单纯的机械记忆向学生理性思维培养有效过渡，使学生对实验的探究兴趣更加浓厚。

（三）延伸家庭实验，丰富学生探究体验

高中生物教学落实的过程中，还可以有效拓展一些家庭实验。生物课程所学的很多内容都可以让学生在生活中尝试操作。在丰富的实验探究中更好地彰显学生学习主体性价值，推动学生学习创新。

生物探究性实验的落实，可以就地取材的实验非常多。例如果酒的制作就是学生非常喜爱的一个实验。运用发酵工程的相关原理，教师可以让学生们准备生活中的常见素材，如葡萄，来尝试制作果酒。结合学生制作过程中可能遇到的一些困难，教师可以通过前期的微课指导，为学生打通障碍，第一次先让学生采用少量食材来制作，成功之后再让学生增加食材投放，循序渐进使学生学会科学配比制作果酒。这样学生在实验探究的过程中，学生就会更具热情。学生自制的一些精美食品可以进一步提升学生学习探究的成就感。立足一些学生成功的典型实验，让生物实验探究与生活可以有效互动，丰富学生学习体验。

（四）完善实践作业，引导学生发散创新

探究性教学推进过程中，不仅要引导学生参与主题探究，更要进行有机评价，鼓励学生知识运用。在此基础之上，还要再引导学生进一步发散创新，为学生布置一些开放性的作业。让学生能够走出教室，通过图书馆、网络、博物馆、工厂等广阔课堂接收更多信息，让学生积极的用口头作业、实践报告、电子作业等形式来完成对资料的梳理和整合，让学生在生物实验学习与探究中提升学科兴趣，发展生物思维。

对于学生提交的实践作业，教师还要在内容、形式、资源、评价方式等多个方面不断探索，以更好地激发学生学习创新的积极性。让学生在生物学习的过程中可以将实验、操作、观察、表达等过程综合在一起，为学生个人能力的提升搭建一个有利的平台。

四、结语

总之，在高中生物实验教学中引入探究性课堂教学模式，需要对学生进行有效的启发和引导，使学生掌握生物实验研究的有效方法，并鼓励学生开展创新性尝试，以更好地促进学生对生物学理论的综合性理解，推动学生将所学知识创新应用。

（责任编辑：邹宇铭）

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]陈丽芳，王彩虹，李俊宏. 基于核心素养的高中生物探究性情境教学设计——以“酶的作用条件较温和”教学为例[J]. 中学教学参考，2020（11）：93-94.