基于提高學生生物學科素養(yǎng)實驗教學探究 論文

基于提高學生生物學科素養(yǎng)實驗教學探究摘要：生物學科核心素養(yǎng)是高中生物學體系的靈魂和核心，鼓勵創(chuàng)新實驗有利于培養(yǎng)學生的科學探究能力，精心選擇設計實驗有利于培養(yǎng)學生科學思維，利用“異常”現(xiàn)象有利于培養(yǎng)學生實事求是科學態(tài)度，挖掘校本實驗教學資源有利于培養(yǎng)學生社會責任意識。培養(yǎng)學生的生物學科的核心素養(yǎng)必將會成為生物核心內(nèi)容。關(guān)鍵詞：實驗教學生物核心素養(yǎng)引言2017年版普通高中生物課程標準中，提出了生物學核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任這四個維度。之所以提出學這一命題，其中的一個重要原因就是要解決由于應試教育"導致有知識無素養(yǎng)"的問題。核心素養(yǎng)是學生在成長過程中必須要具備的一種品質(zhì)和能力，要求教師重視學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，這也是踐行素養(yǎng)教育的關(guān)鍵方法，教師需要認識到，在生物實驗教學中核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性和必要性。一．鼓勵實驗創(chuàng)新，培養(yǎng)學生科學探究能力科學探究是進行科學解釋發(fā)展、創(chuàng)造和應用的科學時間活動，提出有探究價值的問題，能從問題和假設出發(fā)，依據(jù)探究目的、設計探究方案，運方法進行科學探究，勤于時間，善于合作，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新。由于學生知識儲備不足，探究能力不強，筆者將部分實驗讓學生探究，這不光可以的設計欲望，給學生提供學習的動力，還能夠提高學生的能力。利用學生的生物思維，使其在設計、操作的過程中掌握已有的生物知識，實現(xiàn)生物知識的延伸，同時還能夠提高學生的動于能力、實踐能力，為教師要鼓勵學生調(diào)整實驗的條件和內(nèi)容，在原實驗的基礎(chǔ)上設計出一個更有趣、個性化的生物實驗。只有這樣，教師培養(yǎng)出來的學生才能滿足社會需社會中站穩(wěn)腳跟的創(chuàng)新型人才。比如在“植物細胞吸水和失水實驗”中，教師進行常規(guī)演示實驗的前提下，在原實驗的基礎(chǔ)上演變成一個個探究的分生嘗試自主探究，親身體驗，強化實驗效果的同時，也提高新目標的生成性，原實驗材料為洋蔥鱗片葉外表皮，探究實驗換成洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮的臨加適當濃度的紅墨水進行觀察質(zhì)壁分離與復原現(xiàn)象，取得不錯的效果。原實驗試劑用0.3g/ml蔗糖溶液和清水，探究實驗試劑用5%的NaCl溶液和清水。具體教學思路如下：：按小組教師引導分配問題學生探究呈現(xiàn)課堂探究問題學生設計思路開展實驗得出結(jié)論問題思考與延伸【呈現(xiàn)探究問題】原實驗：紫色洋蔥鱗片葉的外表皮+0.3g/ml的蔗糖溶液+清水探究實驗一：紫色洋蔥鱗片葉的外表皮+5%的NaCl溶液+清水探究實驗二：白色洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮+適當濃度的紅墨水+清水【按小組分配問題】表一要求：①所有的甲完成圖中甲欄的操作，所有的乙完成乙欄的操作。②要求每一對中的甲和乙操作時節(jié)奏要盡量一致，以減少誤差。③每組完成同一探究任務?！緦W生設計開展實驗】學生格根據(jù)教材已提供的實驗步驟，自己設計并開展實驗【得出結(jié)論】0.3g/m蔗糖溶液+清水5%的NaCl溶液+清水內(nèi)表皮+紅墨水+清水【問題思考與延伸】①洋蔥是否是本實驗的最佳實驗材料？②本實驗中提供的蔗糖溶液和NaCl溶液濃度是否為最佳濃度？如何設計對照實驗？③真菌、細菌，會不會發(fā)生類于植似物細胞的質(zhì)壁分離與復原現(xiàn)象？【反思及自我評價】在原實驗的基礎(chǔ)上分成幾個探究實驗，打破了傳統(tǒng)教學的模式，學生由被動的聽到主動地探知，體現(xiàn)了新課程中“以生為本”的教學理念；通過分析等過程，有利于學生掌握科學研究的一般方法，潛移默化的提高了學生的科學素養(yǎng)；本實驗采用分組進行實驗，各小組加強合作與交流，提高學達能力。雖然對原實驗有較多的改進，總體上取得不錯的成果，但還是有一些不足：在取洋蔥內(nèi)表皮細胞時是否有更好的方法?二．精心選擇設計實驗，培養(yǎng)學生科學思維科學思維主要包括科學推理、科學論證、模型建構(gòu)、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。在實驗復習教學中，教師通常精心選擇實驗，鼓勵學生自己去設計實驗。接告訴學生實驗的結(jié)果，而是需要學生自己去制定實驗計劃，設計實驗過程，觀察實驗現(xiàn)象，從而得到實驗效果。培養(yǎng)敢于質(zhì)疑的科學態(tài)度，實事求神，鍛煉學生的語言表達和信息交流能力。例如；在“重組DNA分子的模擬操作”實驗教學中，教師先設置系列問題，怎樣優(yōu)化優(yōu)化“重組DNA分子的模擬操作”實驗？讓各小組組長發(fā)言，小組長要說明設計意圖，師生共同評出“重組DNA分子的模擬操作”兩個探究方案。探究方案一：優(yōu)化“重組DNA分子的模擬操作”實驗【模型建構(gòu)1.選兩種顏色的等寬紙帶，在白紙帶上依表示一段DNA片段（其中含有一段EcoRI的識別序列），并將其首尾相連，形成環(huán)狀。在綠紙帶上寫上另一串字母，表示另一段含目的基因的DNA片段（其中含有兩段EcoRI的識別序列）。【模型建構(gòu)】2.用剪刀（代表EcoRI）進行DNA“切割”。從紙帶的一條DNA鏈上找出G-A-A-T-T-C序列，并選G-A之間作切口進行“切割”，然后再從另一條鏈上互補的堿基之間尋找EcoRI相應的切口，做相同處理?！灸Ｐ徒?gòu)】3.待白、綠兩色紙帶上的切割位點全部切開后，將綠色紙帶上的DNA
片段，重組到白色紙帶的切口處。此DNA連接酶）將切結(jié)起來。用透明膠帶粘貼氫鍵形成部位，這樣就完成了一個重組DNA分子的模擬制作。探究方案二：探討基因工程中單酶切的缺點教師設疑：如果目的基因兩端和載體質(zhì)粒上都有一種限制酶（如EcoRI）的酶切位點，用該酶切開目的基因和質(zhì)DNA連接酶進行連接。種情況？【提出問題】：1.只考慮單個DNA片段，你覺得會發(fā)生什么現(xiàn)象嗎？23.只考慮目的基因和質(zhì)粒這兩種DNA片段的兩兩連接，.有多少種連接產(chǎn)物？最后學生構(gòu)建目的基因自身環(huán)化-載體自身環(huán)化、目的基因-目的基因、目的基因-載體三種模型三．利用實驗“異?！爆F(xiàn)象，培養(yǎng)學生實事求是科學態(tài)度生物實驗的結(jié)果準確性非常重要，但是”現(xiàn)象，師手先教育學生尊重實驗事實，然后在把這種“異?！钡默F(xiàn)象作為教學中的有效資源，或者教師利用這”的現(xiàn)象，激發(fā)學生的好奇勵他們?nèi)ヌ骄繌亩@得完美的實驗結(jié)果。在實驗教學過程中，有時實驗”現(xiàn)象，教師和同學要驚慌，可以將“異?！苯Y(jié)果培養(yǎng)學生科學思維的另一種有效途徑。比如：
鑒別植物組織中糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)實驗，特別是用蘇磨液混合發(fā)生粉色顏色反應，正常情況下出現(xiàn)橘黃色，教師利用這個“異?！爆F(xiàn)象提問：花生子葉做成切片實驗現(xiàn)象是什么？我花生子葉染成的顏色？體積分數(shù)50%酒精溶液在這個實驗中有什么作用？通過學生的思考與回答達到培養(yǎng)學生科學思維方法的目的，這樣的做法，不僅使學生學會從實驗”獲得知識網(wǎng)，還培養(yǎng)學生實事科學精神。四．挖掘校本實驗教學資源，培養(yǎng)學生社會責任意識人教版高中選修一“生物技術(shù)實踐”教材中“腐乳制作”、“葡萄酒制作”、“泡菜制作”、“微生物培養(yǎng)”、“植物組”等內(nèi)容實驗復習中，為學生學習、掌握更多的關(guān)于食品安全、環(huán)境污染、和瀕危物種保護等知識，學會辨別生物學問題等奠定了必要的知識基礎(chǔ)。教師要整理深入挖掘教材上的實驗，利用教材中實驗體現(xiàn)生物學社會責任方面的內(nèi)容素材，引導學生通過探索學習，掌握更多的社會責任知識。比如今年的新型冠狀病毒影響人類正常生產(chǎn)、生活，許多人因感染它喪命。教師在實驗教學可以整合教材中“SARS病毒、艾滋病毒”等案例素材指導學生掌握關(guān)于疾病防控的知識，使其更好地理解珍愛生命的意義；利用“紅豆杉組織培養(yǎng)”案例實驗教學，讓學生了解保護生物資用資源的知識和意義。必修三“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”教材中許多章節(jié)實驗，如“生物體維持PH穩(wěn)定的機”“建立血糖調(diào)”等內(nèi)容，教師在生物實驗教融入STSE校本課程教育內(nèi)容，能增進學生對生物學與科學、技術(shù)、社會、環(huán)境之間密切聯(lián)系的理解，開闊學生知識視野，為學生拓展生物社會責任知識?？傊?，教師在教學中根據(jù)學生的認知有效開展生物實驗教學，從鼓勵學生創(chuàng)新實驗、精心選擇設計實驗、利用實驗“”想象、挖掘校本實驗教學資源方面不斷嘗試和改進，解決實驗中的不足。教師在平時實驗教學中，采用理