生物學(xué)核心素養(yǎng)下高中生物實(shí)驗(yàn)優(yōu)化研究-以人教版必修一為例

生物學(xué)核心素養(yǎng)下高中生物實(shí)驗(yàn)優(yōu)化研究——以人教版必修一為例摘要：在新課改的要求下，高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)成為教師們關(guān)注的核心。為了引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中形成正確價(jià)值觀和關(guān)鍵能力，教師不但要認(rèn)真研讀新課程標(biāo)準(zhǔn)，傳授教材的理論知識(shí)，還通過開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生正確認(rèn)知事物，促使其觀察能力、創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透核心素養(yǎng)，是促進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)優(yōu)化、學(xué)生全面發(fā)展的重大問題。筆者以生物學(xué)核心素養(yǎng)為切入點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化的對(duì)策進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：生物學(xué)；核心素養(yǎng)；生物實(shí)驗(yàn)；優(yōu)化前言：隨著教育理念的不斷發(fā)展，我國對(duì)基礎(chǔ)教育方面進(jìn)行了多次改革。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代下，世界各國都在培養(yǎng)高素質(zhì)的科技人才。為了學(xué)生能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，能學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，獲得關(guān)鍵能力，生物教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)與自然科學(xué)的基礎(chǔ)，通過設(shè)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，能夠讓學(xué)生有目的地進(jìn)行探究。而對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化是在原有基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)流程、狀況、方法等策略，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到最優(yōu)，使教學(xué)內(nèi)容符合學(xué)生的發(fā)展需要，激發(fā)學(xué)生生物學(xué)習(xí)興趣，在提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，滲透生物學(xué)科核心素養(yǎng)。一、核心素養(yǎng)下的高中生物實(shí)驗(yàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的逐步培育，不僅是作為教師的基本任務(wù)，同時(shí)對(duì)于學(xué)生自身來說，也是一種重要的考驗(yàn)。生物學(xué)在自然事物的研究上，遵循發(fā)展規(guī)律，且客觀、自然。所以，教師在實(shí)際的教學(xué)中，讓學(xué)生自主去探究學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，理解生物學(xué)科的發(fā)展歷程。在實(shí)踐中，教師不僅需要尊重生物學(xué)的客觀規(guī)律，同時(shí)需要依據(jù)學(xué)生認(rèn)知，結(jié)合實(shí)際的教材內(nèi)容開展生物實(shí)驗(yàn)，讓生物實(shí)驗(yàn)依托于教材，不脫離實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)，把教材的基礎(chǔ)知識(shí)作為學(xué)生開展生物學(xué)習(xí)的基點(diǎn)，遵循自然發(fā)展規(guī)律體驗(yàn)生物實(shí)踐。這不僅僅是促進(jìn)學(xué)生生物核心素養(yǎng)提升的關(guān)鍵，也是學(xué)生在生物知識(shí)學(xué)習(xí)的一大拓新。二、生物學(xué)核心素養(yǎng)下高中生物實(shí)驗(yàn)優(yōu)化策略1.優(yōu)化教學(xué)模式，培養(yǎng)創(chuàng)新思維在核心素養(yǎng)視閾下，教師要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新，關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展。首先，教師不應(yīng)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與限定在課堂內(nèi)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也要在課本內(nèi)容的基礎(chǔ)上加以延伸。為了塑造良好的實(shí)驗(yàn)探究氛圍，教師發(fā)掘生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新元素，以靈活的方式調(diào)動(dòng)學(xué)生思考積極性，引導(dǎo)其從不同維度了解生物實(shí)驗(yàn)知識(shí)，使其在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí)，加深對(duì)生物知識(shí)的認(rèn)知。因教學(xué)任務(wù)重課時(shí)又有限的情況下，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選取方面基于課標(biāo)的建議選取探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不失為一項(xiàng)明智的選擇，同時(shí)教師需要把握教學(xué)重難點(diǎn)，采取合理合適的教學(xué)策略，最大化滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求。在全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，教師要適當(dāng)“放權(quán)”給學(xué)生，使其能夠自主選取實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)置實(shí)驗(yàn)流程，并主動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)成果進(jìn)行總結(jié)。在這樣的創(chuàng)新式實(shí)驗(yàn)和討論中，學(xué)生能夠始終保持對(duì)實(shí)驗(yàn)的好奇心，促使其產(chǎn)生主動(dòng)參與感。例如，在人教版高中生物“探究植物細(xì)胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，核心目標(biāo)設(shè)定為學(xué)生要能夠運(yùn)用顯微鏡對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離、復(fù)原進(jìn)行觀察，使其了解植物細(xì)胞在不同濃度溶液下的吸水和失水情況。在開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)前，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行自主思考和討論，使其在自主實(shí)驗(yàn)和操作中形成探究思維。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，教師要聯(lián)合學(xué)生共同分析方案的完善，在開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)讓學(xué)生們一邊嘗試一邊總結(jié)討論。從而得出結(jié)論：外界溶液濃度高于細(xì)胞內(nèi)液濃度時(shí)，細(xì)胞則會(huì)表現(xiàn)出滲透作用失水；反之，細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)吸水的情況，且原本分離的原生質(zhì)層、細(xì)胞壁會(huì)回歸到復(fù)原狀態(tài)。2.關(guān)注學(xué)生地位，鍛煉探究能力從整體角度看，在基于核心素養(yǎng)的生物實(shí)驗(yàn)優(yōu)化中，培育學(xué)生觀察能力也是生物教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生的學(xué)習(xí)初始于興趣，大部分學(xué)習(xí)的動(dòng)力來自于興趣。所以，在生活中教師需要對(duì)學(xué)生感興趣的話題和活動(dòng)多加觀察，積累生活中出現(xiàn)的可深入探究和適度開發(fā)的生物學(xué)科知識(shí)，通過給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的探究情境，讓學(xué)生在特定的創(chuàng)設(shè)情境中萌發(fā)出主動(dòng)求知的欲望。因此，教師應(yīng)將生本理念融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生在觀察中探究，在探究中思考，使其在觀察和動(dòng)手操作中體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程，切實(shí)培養(yǎng)其探究能力。例如，在開展“ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸”這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，教師可以在實(shí)驗(yàn)前預(yù)設(shè)問題，讓學(xué)生以答題形式梳理知識(shí)框架。其后，教師可以接著呈現(xiàn)出ATP、葡萄糖和生命活動(dòng)間的能量流動(dòng)模型，讓學(xué)生動(dòng)腦思考，促使其思維能力得到鍛煉。在各個(gè)小組分別展示模型的同時(shí)，教師可以讓學(xué)生們以小組形式對(duì)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果后，讓各個(gè)小組進(jìn)行成果展示，讓各個(gè)小組對(duì)比、交流各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果與初始模型的不同。在這樣自主設(shè)計(jì)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的課堂中，學(xué)生們將對(duì)ATP、酶、光合作用等生物知識(shí)有直觀地了解，促使其思維創(chuàng)新能力得到提升。3.將實(shí)驗(yàn)融于生活，激發(fā)實(shí)驗(yàn)操作熱情如何將生物知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合是培養(yǎng)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。恰當(dāng)?shù)剡x擇貼近學(xué)生實(shí)際生活的實(shí)物作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的素材，將學(xué)生置身于真實(shí)且熟悉的情境中，將陌生的、復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)變?yōu)楹喴咨罨瘜?shí)驗(yàn)，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣，又可以置身于生活情境下，加深理解和熱愛。在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，教師不應(yīng)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)停留在完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)上，這樣學(xué)生即便能夠完成學(xué)習(xí)任務(wù)，往往是走馬觀花，難以對(duì)生物知識(shí)產(chǎn)生新認(rèn)知。在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要讓學(xué)生從單一的理論學(xué)習(xí)氛圍中走出，使其能夠在實(shí)驗(yàn)中將理論和實(shí)踐進(jìn)行融合。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要把握實(shí)驗(yàn)主題和現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，讓學(xué)生將生物知識(shí)遷移到生活中進(jìn)行優(yōu)化。例如，在組織學(xué)生進(jìn)行“葉綠體中色素的提取分離”這節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以組織學(xué)生以小組為單位，每個(gè)小組同學(xué)將青菜、芹菜、菠菜等綠色植物帶到學(xué)校，將其運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)操作中。在實(shí)驗(yàn)前，教師可以圍繞實(shí)驗(yàn)主題設(shè)問：“大家結(jié)合已學(xué)知識(shí)，想一想若過量加入二氧化硅，綠葉顏色會(huì)出現(xiàn)哪些變化？”其后，教師在讓學(xué)生們思考中嘗試。這時(shí)，加入二氧化硅的學(xué)生發(fā)現(xiàn)菠菜被研磨得更加細(xì)致了，進(jìn)一步破壞了植物細(xì)胞。在這樣的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，學(xué)生們以主動(dòng)探究的方式改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程，加快了實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，更使其對(duì)生物實(shí)驗(yàn)充滿了探究欲。與既定的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，學(xué)生在教師引導(dǎo)下能夠完成實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)自身思考中存在的問題，更好地激發(fā)其探究意識(shí)。三、結(jié)語綜上所述，高中生物學(xué)科的核心素養(yǎng)，是目前高中生物教學(xué)中一項(xiàng)重要內(nèi)容，它不僅概括了高中生物課程學(xué)科知識(shí)的內(nèi)容，同時(shí)也切合了新時(shí)代教育新思想。教師在核心素養(yǎng)理念下改革高中生物實(shí)驗(yàn)，不僅有利于實(shí)現(xiàn)高效的教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)也能夠促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)不僅需要學(xué)生親自動(dòng)手和獨(dú)立完成，也需要靈活運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)，這是基本的落實(shí)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要教學(xué)手段，對(duì)提升學(xué)生探究素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)方面有重要的意義。在核心素養(yǎng)發(fā)展背景下，優(yōu)化高中生物實(shí)驗(yàn)是促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維、觀察能力和探究能力發(fā)展的有利渠道。因此，生物教師應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，把握好生物知識(shí)和實(shí)驗(yàn)間的聯(lián)系，突破生物實(shí)驗(yàn)和生物規(guī)律間存在的壁壘，讓學(xué)生自覺地融入實(shí)驗(yàn)探究過程，在深層認(rèn)知生物知識(shí)的同時(shí)，有效地優(yōu)化和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式，讓更多學(xué)生能夠了解生物知識(shí)的規(guī)律，促使高中生形成探究性和創(chuàng)新性思維。參考文獻(xiàn)：[1]王麗