注重核心素养 培养学生能力——核心素养导向下高中生物实验教学策略探究

翟洁莉

(江苏省南通第一中学,江苏 南通 226000)

高中生物学科教学的开展,需要教师重视培养学生的核心素养,这同时也是教师开展生物教学的目标.从学生的思维发展层面上看,教师要想在课堂教学中落实对学生生物学科核心素养的培养,就需要教师能够借助生物实验教学为学生展现出生物学科的魅力,提升学生对生物学科的学习兴趣,使其在兴趣的引领下积极参与生物课堂学习,最终培养生物学科核心素养.学生在生物实验的带领下有助于形成科学思维、生命观念、社会责任、科学探究等生物学科核心素养,不仅能够使其获得开阔的知识视野,还能够完善其生物知识体系,促进学生良好道德品质及正确价值观念的形成.

1 高中生物实验教学中培养学生核心素养的意义

首先,在高中生物教学课堂上开展实验教学,能够为高中生构建一个动脑思考、动眼观察、动手操作、动口交流的实践空间,学生在参与生物实验的过程中能够提升其主观能动性,并激发其学习潜能.因此,借助高中生物实验培养核心素养能够让学生在一个集设计、指导、实践于一体的科学环境中得到成长与发展.

其次,在高中生物教学课堂上开展实验教学,有助于生物理论知识教学,使实验教学的目标性、指向性、有效性及过程性得到有效提升,进而促进高中生物课程教学的开展,使生物课程教学得到优化拓展,并落实“减负增效”的教育目标.学生在人性化、趣味化、探究化以及主体化的学习环境中参与生物实验的探究学习,有助于促进其综合素养的形成.

最后,立足核心素养培养开展高中生物实验教学,有助于教师在生物教学课堂上将新课程改革理念、科学育人理念、素质教育理念等多种先进教学理念引入进来,进而为学生构建一个有设计、有策略、有指导的生物学科学习课堂,使学生在高质量与高品质的课堂中完成对生物知识的探究与学习[1].因此,高中生物实验教学中培养核心素养能够促进教师完成高质量的教育育人工作,为国家及社会输送高素质的人才.

2 基于学生核心素养培养的高中生物实验教学策略探究

2.1 生物实验助力概念教学,促进学生形成生命观念

高中生物教师需要将生物实验教学的价值充分利用起来,借助生物实验优化生物概念的教学,让学生通过生物实验完成概念的学习.在为学生演示生物实验并引导学生观察的过程中,能够促进学生直观地认识生命功能与结构、物质与能力、进化与适应性、平衡等生命观念,学生在深入理解生物概念的过程中能够提升生物学科的学习效果[2].

例如,在对高中生物新人教版必修一中“细胞的基本机构”有关内容进行授课时,该部分内容需要学生能够掌握细胞器的具体结构及功能,能够借助显微镜观察叶绿体、线粒体、中心体、核糖体等细胞器,并了解这些细胞器的形态分布.教师在课堂导入环节中可以借助播放玩具厂车间的工作视频为学生引申“细胞基本机构”的相关知识,并思考问题:“人体细胞活动与玩具厂车间运行是否具有相同点?”接着,引导学生完成生物实验“制作黑藻叶片及人口腔上皮细胞的装片”,要求学生利用显微镜仔细观察装片中细胞线粒体的分布形态.学生在亲自动手操作生物实验的过程中,能够形成对细胞器形态分布相关知识的深刻理解与记忆.教师在教学活动中,可以采用比喻手法,如将人体比喻为房子,人体中的细胞则比喻为房子中的墙面、地板、门窗等材料,使学生在教师生动、有趣、形象的知识讲解中加深对细胞的理解,并形成对生命的认知.不仅如此,教师还可以通过提问的方式,如人体肌肉中哪个细胞存在的数量最多?哪个细胞与蝌蚪尾巴的消失具有较强的关联性?借助以上两个问题,能够使学生结合生物课堂上所获得的知识以及实验现象对基本细胞概念有深刻理解,并了解不同细胞具有的结构及分工的不同,明白每个细胞都有自己的职责:通过完成各自的工作,并与其他细胞在协同配合中维持生命活动[3].

2.2 组织学生合作探究,促进学生形成科学态度

教师可以引导学生以合作探究的方式,充分借助团队的力量集中智慧,并在与同伴合作交流的过程中,一同寻找出科学的生物实验探究方法,进而使学生的合作探究学习的有效性得到提升.教师组织学生参与合作探究生物实验的过程中,学生在小组合作学习时通过与同伴进行头脑风暴,能够有助于其获得开阔的学习思路,并形成科学的态度.

例如,在对高中生物新人教版必修一中“酶的作用和本质”这部分知识内容进行教学时,教师要想促进学生形成科学态度,就可以组织学生以小组合作探究的方式开展生物实验教学.学生在实验探究小组中制定明确的分工,如有负责完成生物实验的,有负责统计与整理生物实验中产生的数据的,还有负责观察生物实验现象的,等等.学生在合作完成生物实验后,教师可以引导学生结合实验任务目标在小组内进行交流,最终在讨论中获得实验的结论.在生物实验探究学习课堂上,学生通过合作研究,在具体分工任务的引导下完成对生物实验的探究,实现学生生物知识学习的有效性.在组织学生完成“探究酶活性影响条件”的实验时,教师还可以为学生提供冷冻土豆片、新鲜土豆片以及经过高温水煮后的土豆片作为实验的材料,引导学生将以上三种实验材料放置于2 mL 3%浓度的NaOH溶解中,并要求学生对实验过程中不同实验材料放入溶液后所产生气泡的速度及气泡量进行观察.学生在合作探究中对影响酶活性的因素进行动手操作、认真观察以及互相交流,使学生在这个过程中能够了解并认识酶的本质及作用,最终促进其形成科学态度.

2.3 分析生物实验方案,促进学生形成理性思维

在生物学科核心素养中,建模思维、批判能力以及推理演绎能力均属于理性思维的组成部分.因此,需要高中生物教师从不同的角度出发,分析生物实验的实施方案,引导学生以质疑的态度看待生物实验的步骤及内容,使其在面对生物问题时带着批判的眼光,以此促进学生理性思维的形成与发展.

例如,教师可以借助“探究酶的专一性”实验培养学生的批判能力.在组织学生进行实验时,教师可以先提出假设:“在验证唾液淀粉酶的专一性时,可以将斐林试剂换为碘液.”然后引导学生结合“淀粉遇碘后变蓝”的知识分析实验方案,使其明白淀粉才是验证实验方法的对象,而通过改变淀粉酶并不能完成对实验的验证.教师可以引导学生观察生物实验现象,以此来培养学生的推理及演绎思维.要求学生结合在实验过程中观察到的现象进行大胆猜测,并借助实验的方式验证猜测的正确与否.如在开展“分离与复原植物细胞的质壁”这一生物实验教学时,教师可以提出以下问题:“将实验中的蔗糖溶液换为甘油,那么是否会得到想要的实验最终结果?”学生在教师的提问下结合质壁分离的原理大胆预测实验结果,并以动手实验的方式对预测的实验结果进行验证,最终获得实验结论.在加深学生对模型的理解时,教师也可以为其设置相关的生物实验,使之形成模型构建思维.如在开展“DNA分子结构”这部分知识的教学时,教师可以提供不同形状的硬纸板与订书机等实验材料,要求学生模仿教材中所展示的DNA双螺旋结构图片制作出实体模型,学生在制作的过程中就能够很好地加深对DNA双螺旋结构的理解,促进模型构建思维的有效形成.

2.4 联系学生生活实际,促进学生形成社会责任意识

教师在开展高中生物实验教学时,要加强生物实验与学生实际生活之间的关联,通过生物课堂所学知识引导学生形成社会责任意识.通常来讲,社会责任意识主要是通过学生讨论个人或社会事件,使其能够借助生物知识进行理性判断,并解决现实生活中的相关问题[4].要想促进学生社会责任意识的形成,就需要教师引导学生对实际生活中存在的生物现象进行充分理解,加强学生对实际生活中生物现象的关注程度,让学生在对这些实际生活生物现象充分理解的过程中准确掌握生物学科知识,并承担相对应的社会责任.开展实验教学之前,教师可以在课堂导入阶段为学生引入生活案例,以此来加强学生对生物知识的理解,并在结束生物实验教学之后,再次结合生活案例培养学生对生物知识的迁移运用能力.

例如,在带领学生完成“酵母菌细胞的呼吸方式”探究实验时,教师可以在实验教学的整个过程中贯穿生活实例.如教师可以提出问题:“经过大量或剧烈的运动后,为什么人们会产生肌肉酸痛的感觉?”“为什么种植水稻时需要定期排水?”通过借助与学生实际生活有关的事件提升其学习生物知识的兴趣,在引导学生解决生活实际问题的过程中加强对生活问题的关注度,使学生对生物知识与实际生活之间的密切关联有充分的认知,最终促进学生形成社会责任意识.不仅如此,教师还可以借助结合生活元素开展生物实验的教学方式,使学生形成强烈的社会责任意识,并能够获得运用生物知识解决生活问题及社会问题的能力.