高中生物学实验教学与劳动教育融合的策略研究

张志坤

摘要 对不同类型的高中生物学实验与劳动教育融合的实践进行分析，总结归纳出相应的教学策略，从而为教育工作者将生物学实验教学与劳动教育相结合提供参考，进一步促进学生在体验中理解知识，在实践中应用知识，在探究中创造知识。

关键词  实验教学劳动教育高中生物学策略研究

中图分类号 G633.91             文献标志码 B

文件编号：1003-7586（2023）03-0086-03

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》提出了新时代高中生物学教学应聚焦在发展学生的生物学学科核心素养，即生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。此外，2020年，中共中央、国务院印发《关于全面加强新时代中小学劳动教育的意见》，要求普通高中要注重生产劳动，使学生熟练掌握一定的劳动技能，理解劳动创造价值，具有劳动自立意识。两者均把培养学生正确的价值观、良好的品格和解决实际问题的能力放在了非常重要的位置。下文围绕高中生物学实验教学与劳动教育融合的策略进行探讨，希望能为提高生物学实验教学质量，推进劳动教育提供帮助。

1 高中生物学实验教学与劳动教育融合的可行性分析

首先，广东省自2020年开始使用人教版生物學新教材，教材中共有17个实验，涵盖了观察或鉴定、验证、引导式探究、自主式探究、模拟或制作、调查等6种类型。与旧教材相比，新教材实验部分有明显的修改，最显著的是由原有的“实验”字眼更换为“实践”，编者的出发点就是希望教师要引导学生“动”起来。其次，在占比最多的“探究实践”类实验中，教材的结构编排主要包括实验背景、提出问题、作出假设、提供材料和用具、设计实验、进行实验、得出结论以及交流讨论和反思，其中篇幅最大的就是“进行实验”部分，这就有力地支持了教师带领学生通过劳动形式开展实验。再次，教师对比了四个版本的高中生物学教材的实验过程设置，见表1。从实验过程的“未知”内容设置数量比较看出，人教版高中生物学教材更重视学生主动获得知识，指引教师带领学生通过劳动实践去解决问题、得出结论，这为融合劳动教育提供了很好的机会。教育学家苏霍姆林斯基曾提出，“劳动教育不能独立于其他教育存在，必须与其他教育相结合”。由此看来，高中生物学实验教学与劳动教育融合是可行的，并且能达到“1+1>2”的效果。

2 以生活体验式劳动开展鉴定和观察实验

人教版高中生物学教材的实验内容以“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”作为开篇，新教材继续沿用建议的材料，采用梨匀浆、花生和鸡蛋清分别检测糖类、脂肪和蛋白质。由于课时的限制，教师往往会播放视频或演示实验，学生只能达到理性认识生物学知识的效果。实际上，如果让学生动手体验，不仅能使学生从感性认识提升到理性认识，而且能提高学生对生物学的学习兴趣。教师可以利用学生身边的食材作为检测对象，如用无糖可乐检测糖类、用脱脂牛奶来检测脂肪、用奶茶来检测蛋白质的含量等。学生用更熟悉的材料进行操作，一方面可以提高实验操作的积极性，另一方面还可以通过劳动实践直观地了解身边食品的卫生和健康情况。对于观察类的实验，教师同样也可以使用体验式劳动的方式开展教学，例如，在“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验中，原有的实验是提供藓类叶片进行观察，教师可以增加学生的自主性，允许学生自己选择材料观察，但要求必须在选择的材料中找到叶绿体和线粒体。学生的求真愿望瞬间被激发，在观察叶绿体实验的材料选择中，有选择黄色叶片的、有选择黑色叶片的，更有选择红色花瓣的，经过亲自劳动所得的材料，学生倍加珍惜和爱护。学生只要按照书本的原理和实验步骤同样也能获得实验结果，甚至还能获得意想不到的启发。在实验结束之后，教师鼓励学生将劳动实验成果在课堂上展示和分享，使学生通过师生和生生之间的交流和评价获得成功感，促使学生更愿意主动地参与实验。

3 以农耕劳动开展验证性实验

千百年来积累的农耕文化中蕴含着丰富的生物学知识，教师组织学生通过参与农耕劳动的方式开展验证性实验，不仅能使学生深刻领悟生物学知识，而且能提高学生的农耕劳动技能和对优秀中华农耕文化的认同。教师借助生物园组织学生种植南方地区容易存活和管理的玉米、豆角、黄瓜等植物，学生在种植的不同阶段开展相关的验证性实验。在种植的发芽期，学生利用种子浸种这个阶段，验证“探究植物细胞的吸水”实验，通过比较种子浸泡和不浸泡时发芽的速度，教师引导学生用生物学原理解释现象。在幼苗期，学生可验证播种的间距对幼苗生长速度的影响，从而回归呼吸作用的原理和应用。在生长旺盛期，学生可通过控制灯光和制备不同浓度的 NaHCO3溶液来验证“环境因素（光照强度和 CO2浓度）对光合作用强度的影响”。此外，学生还可在花蕾期通过套袋的劳作验证豌豆是自花传粉；在开花期和结果期通过观察和统计玉米花的颜色、果实的颜色、大小、形状等相对性状的数量情况来验证孟德尔遗传规律；在落叶落果期验证“土壤微生物的分解作用”。经过对农作物整个生命周期的耕作和观察，学生能更好地将生物学知识解释和运用在学习和生活中。

教师可调整教学与实验顺序引导学生开展探究性实验，使学生在劳动中获取新知。按照教材的编排，“探索植物生长调节剂的应用”实验之前先是讲授植物生长素的生理作用，教师可以调整顺序，先组织学生学习教材内容，提供洋葱、柳条、富贵竹作为实验材料，让学生根据自己的理解操作生长调节剂应用的实验。学生在农耕过程中更深刻地理解了源于劳动实践的生物学知识，坚定尊重劳动、珍惜劳动、科学劳动的信念，养成运用所学知识解释生产生活现象的习惯。

4 以创造性劳动开展探究性实验

4.1创造性制作实验材料

探究性实验占人教版高中生物学教材实验总数的19.6%，实验内容包含了分子、细胞和个体水平，由于实验结果是未知的，所以教师可以围绕实验原理，脱离教材提供的内容，引导学生创造性地开展实验。在开展“细胞表面积和体积的关系”探究实验中，教师可以鼓励学生尝试创造性地制作实验材料。学生在理解物质渗透作用的原理后，大胆地制作了模拟细胞的物质，例如，有学生用木薯粉搓圆做出球形来代表细胞进行实验，并用碘液作为染色剂。学生通过劳动实践意外地发现，染色剂在方块的豆腐中扩散的速度比在琼脂块中的扩散速度快，并且颜色对比度大，更容易观察到现象。

4.2创造性改良实验装置

教师引导学生以小组为单位创造性改良实验装置，以达到让实验操作更简便、检测更容易、实验效果更好的目的。例如，在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，教师可以在学生学习完实验原理之后，让学生发挥创造才能设计或改良实验装置。学生有的会改装和拼接针筒、输液袋、输液器、量杯、量筒、导管等制作实验装置，如图1所示。在设计的过程中，不管劳动成品的实验效果是好是坏，学生都会通过创造性的劳动摸索实验，将实验蕴含的知识内化。

4.3加强拓展实践

除此以外，探究实验的拓展实践也能达到承前启后的效果。在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，教师还可以附加“果酒的制作”实验，组织学生通过创造性劳动开展发酵实验，探究发酵最适合的温度、哪种材料发酵的效果好等，也可以让学生通过创新性的劳动比较不同菌种对酿酒效果的差异。总之，实验材料的制作、实验装置的改良、实验的二次探究都能令学生在思考和创造性劳动中提高科学探究和科学思维能力。

5 结论与反思

值得注意的是，并非所有的实验教学都能让学生通过劳动的方式开展，教师在组织学生通过劳动参与实验时要注意以下几点。第一是适当性，教师要合理安排时间，挖掘实验内容中能和劳动教育相辅相成的结合点来组织学生参与；还要合理安排场所，实验室、生物园是主阵地，而学生家庭也是非常好的选择。第二是适合性，教师应设计适合学生的实验。教材中有的实验内容相对陈旧，根据“最近发展区”理论，教师可以选择学生在劳动方面力所能及的步骤，提供贴近学生学习生活、更容易成功的实验材料给学生劳动操作。第三是容错性，无论是哪一种实验，学生在操作的过程中都有可能使实验失败，学生往往需要经历“尝试→失败→反思→成功→总结经验”的步骤，所以教师要允许学生实验失误，鼓励学生吸取教训改进实验。获得预期的实验结果并非是成功的唯一标准，在实验过程中锻炼思维能力和劳动技能才是能真正提高学生素养的关键。

体验式劳动、农耕劳动、创造性劳动分别与鉴定和观察实验、验证性实验、探究性实验有机融合，可使学生逐步从树立正确的劳动观念和科学原理发展到提高生产生活技能的水平，最后深化科学思维、科学探究等综合素养。为了达到这样的教学效果，教师要注重挖掘高中生物学实验资源与劳动教育的切入点，精心设计实验教学过程，为学生提供一个能自由施展劳动才能的平台，驱动学生自主学习生物学实验，体验劳动的快乐。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]国务院.中共中央国务院关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见[EB/OL].（2020-03-26）. http：//www.gov.cn/ zhengce/2020-03/26/content_5495977.htm.

[3]李小燕.基于生物學科特色的高中劳动教育实践研究[J].高考，2021（11）：103-104.