核心素养下的高中生物实验拓展式教学模式研究

贺俊杰 于长春

摘要：实验有利于加深学生对相关生物知识的理解，也是学生掌握正确探究方法、形成创新思维的有效途径。在核心素养背景下，生物教师应充分结合教学内容与学生实际生活，有效发挥实验教学的作用，运用科学的教学方法，提高学生的生物核心素养。基于此，文章阐述了高中生物实验拓展式教学的作用，在核心素养理念指引下探讨高中生物实验拓展式教学策略。

关键词：核心素养  高中生物  实验课程  拓展式教学

一、社会对高质量人才的需求与日俱增

新时代下，教育面临着新的挑战和要求，在培养人才的过程中，教师不仅要讲解学科知识，还要重视培养学生的核心素养。从高中生物学科的特点来看，培养学生的核心素养就是要培养学生正确的生命观念，让学生形成科学的思维方式，在学习时学会科学探究，强化学生的社会责任感，这对学生的长远发展有着不可替代的积极作用。

在高中生物实验教学中，教师可以引入拓展式教学模式，结合学生的实际学习情况，拓展实验教学内容和生物知识，激发学生的生物学习兴趣，培养学生的生物学科思维，引导学生形成正确的情感态度，促进实验教学的有效开展。因此，教师应该探讨能将生物实验教学与核心素养相融合的、切实可行的、有效的方法和策略，充分发挥生物实验教学的作用，从理论和实践两个方面综合培养学生的核心素养。

二、高中生物拓展式实验教学的重要作用

素质教学环境对高中生物教学提出了更为严格的要求，如生物学科的核心内容呈现多元化，增加了教学难度。为了构建高效的生物课堂，提高教学质量，有些经验丰富的高中生物教师聚焦于实验，开展有效的实验教学，让学生真正地参与课堂学习，通过动手操作探究生物知识，这不但能够充分凸显学生的主体地位，而且能够营造自主、和谐、积极向上的教学氛围，使学生在潜移默化中认真思考问题，自主学习。一些比较内向的学生也会在其他学生的带动下，积极主动地参与实验操作，对生物学科形成新的认识，并意识到这门学科与生活的关系，逐渐增强学以致用的能力。当前，高中生物教材中的一些生物实验和生物概念都是科学的积淀，是认真选取出来的，这些实验能够有效发展学生的思维，巩固学生的所学知识。

在教学过程中，教师组织学生进行拓展式实验，将学生知识体系当中已有的知识和实际生活结合起来，提出一些具有启发性的问题，引导学生在此基础上展开进一步探究，让学生带着兴趣解决教师提出来的问题。在解决问题的过程中，学生也能够发现新的问题，一些动手能力比较强的学生能够通过思考，创造性地解决问题，并展示和交流实验的成果。这样一来，生物实验教学能够充分促进学生个性化发展，发挥学生的主体作用，让学生形成较强的科学探究能力，不斷实现知识结构的内化和调整，这是单纯的理论讲解难以达到的。

在参与一些拓展性实验活动时，学生可以结合自己对现实生活中具体事例的分析和观察，提出自己的疑问，从而形成持续观察和探究的意识。在提出质疑后，教师可以引导学生结合已有的知识经验，设计和开展一些比较好的实验。这样一来，学生能够有效地把实践和理论结合起来，通过实践操作促进理论知识的掌握，也能够从不同的角度思考问题，创造性地解决问题。学生只有真正地参与拓展性实验活动，才能感受到生物实验的魅力和价值，也才能够开阔视野，逐渐形成科学探究的精神。由此可见，拓展性实验教学在高中生物教学过程中具有重要作用和意义。

首先，教师利用拓展式教学方式可以有效延伸现有生物知识，让学生从不同的视角分析生命体的知识，构建系统的生物知识结构。其次，拓展式教学可以转化抽象的生物知识，开阔学生的视野，更好地发挥生物实验教学的功能。再次，在生物实验拓展式教学中，学生能分析所学生物知识的内在联系，做到举一反三。相比其他的教学方式，实验拓展式教学可为生物教学活动的开展打下坚实的基础，生物教师应适当延伸课外实验内容，优化配置生物实验资源，进一步建立生物知识与生活实践之间的联系，树立“以学生为中心”的教学思想，培养学生的操作能力，增强学生生物学科的探究欲望。

三、核心素养下的高中生物实验拓展式教学

（一）拓展教学内容

自新课程改革推行以来，高中生物课本增加了许多实验探究内容，很多版本的教材以实验为主，可见拓展生物教学内容尤为关键。因此，生物教师要密切关注不同生物板块的内在联系，尊重学生的个体差异，在课堂教学中积极引导学生主动演绎、推理、归纳、总结生物原理，培养学生的生物思维。高中生物拓展实验一般分为生物组织的蛋白质、糖类、脂肪检测，酵母菌种群在培养液里的数量变化，土壤中微生物的分解作用等均为典型的拓展式生物实验，高中生物教师可根据高中拓展实验的教学要求，适当延伸教学内容。

例如，在做完“糖类、脂肪及蛋白质鉴定”实验后，教师可以提供苹果、番石榴，参照它们与斐林试剂发生反应生成的砖红色沉淀物，引导学生自主分析番石榴中含有的还原糖数量是否多于苹果，或者让学生验证黄豆成分中是否有还原糖，以及对比各种油料作物的脂肪含量。

（二）拓展学科知识

在高中生物实验教学中，采用不一样的实验方法，涉及的实验内容、形式也会存在差异，所以在开展拓展式教学时，教师要充分依据实验目标，适当延伸生物知识，调整拓展方式，尊重学生的个体差异，鼓励学生探究生物知识。实践表明，拓展生物学科知识有利于学生在宏观上达成共识，构建清晰的逻辑体系，抓住生物实验的核心，对生物实验产生新的认识。

例如，在教学“孟德尔的豌豆杂交实验”时，教师可向学生介绍孟德尔的实验精神：“孟德尔在开展多次实验后，借助数学方法处理实验结果，并预先大胆假设实验结果，进而设计测交实验、展开验证，最终发现自由组合和基因分离的定律。”由此可见，教师可以介绍科学家的案例，让学生更加深刻地认识实验的意义，调动学生学习生物实验的热情。

（三）拓展思想情感

为了调动学生实验操作的主动性，构建高效的生物课堂，提高生物实验教学质量，教师要根据教学要求，适当融入情感元素，鼓励和支持学生，增强学生的社会责任感。

例如，在教学“蛋白质含量内容”一课时，教师可引用“三鹿奶粉”和“大头儿童”事件，让学生根据现有的生物知识解读社会事件，增强学生的情感体验，培养学生严谨的科学态度，帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。教师还要结合学生的实际情况，有效调整情感拓展方法，联系现阶段高中生物的教学问题，对后期的实验教学情感引导方向进行新的调整，促进学生在课堂中得到更多的收获，扩大个人情感范围。

（四）拓展生活问题

在高中生物实验教学中，教师可以根据教学内容，适当地拓展一些生活中常见的问题，加深生物知识与生活实际的联系，激发学生探究生物实验的兴趣。为了有效培养学生的思维，促进学生个性化发展，教师可以鼓励学生自己设计实验的步骤和过程，并独立完成。这样可以发挥学生的主体作用，极大地调动学生的实验积极性，如大部分学生都提出了很有创意的实验方案，而在这个过程中，教师要观察学生的表现，并及时给予指引。

例如，教材中有关于验证呼吸过程中气体变化的相关实验，有的学生对实验做了如下改变：首先，选择两个相同的罐头瓶，往其中倒入等量的石灰水;其次，分别选择新鲜的菠菜和烫过的菠菜，用纱布包好，悬挂在瓶口;再次，将瓶盖拧紧，把两个瓶子放在黑暗的地方。经过一段时间之后，取出两个瓶子并观察其中的石灰水变化情况，以此判断瓶子中的二氧化碳量是否增加，以及增加了多少。这个实验的设计非常巧妙，而且非常环保，安全性也比较高。教师可以引导学生以此为切入点，利用生活中常见的其他素材设计相关实验，实现资源的再次利用，把生物知识与实际生活有效地联系起来。

（五）拓展科学思维

由于课堂教学时间的限制，教材中设计的很多实验不是特别详细，无法满足学生在实验学习过程中的实际需求。但是，教师可以教材中的实验为切入点，认真地挖掘，有效地拓展，让学生能够更全面地认识问题，在现有实验的基础上深入探究，这样能够取得比较好的实验效果。

例如，在实验教学的过程中，很多学生另辟蹊径，提出了改变实验中的某个变量，看看是否会影响实验结果。此时，教师不要随意打断学生，而要引导学生设计相应的实验，通过动手操作的方式验证自己的结论。这样就能够进一步延伸实验，让学生在实验过程中培养科学严谨的态度，认识每个变量的意义。

（六）拓展学生的实验能力

任何学科都需要学生不断深入思考、学习和探究。因此，高中生物教师要有效提升学生的学习能力，多给学生提供一些参与实验的机会。如教师可以充分发挥小组合作学习模式的优势，让学生一起讨论和交流，提出自己的想法，制订具有特色的实验探究方案，一起进行实验操作，并在实验过程中观察实验的变化、实验的现象和自己收集到的相关资料，最终形成比较科学合理的实验结论。总之，教师利用小组合作学习模式，能夠促进学生之间的交流和讨论，不断提高学生的学习能力。

四、结语

为了有效培养学生的核心素养，促进学生发展，教师可以发挥拓展性生物实验的作用，引导学生在实验过程中积极、主动地思考，提出自己的猜想，并鼓励学生动手操作进行验证，在验证过程中发现新的问题，然后提出质疑，最后带领学生科学、合理、认真地分析实验结果。通过这种方式，教师能够有效培养学生的创新思维和科学思维，促进学生进一步发展。由上可知，教师采取相应的实验教学策略，对打造生动灵活的生物课堂有一定的积极意义，可以增强学生动手实践、合作探究、总结表达等能力。

总之，生物学科包括很多基础的概念和原理，而在新课程改革过程中，生物教材又增加了一些实验内容，这对揭示生物学的意义具有至关重要的作用。为了更好地培养学生科学探究的精神，教师要根据教学需求，积极创新实验教学方式，让学生在实验学习中不断提高生物学科素养。

参考文献：

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（作者单位：吉林师范大学生命科学学院）