开展虚拟实验培养生物核心素养探微

秦杰

摘 要：在高中生物教学中，教师要改变教学策略，革新教学模式，重新规划课堂时间。文章从三个方面研究开展虚拟实验，培养学生的生物核心素养：基于目的，进行结论猜想；选择器具，自行设计过程；观看微课，修正不足之处。

关键词：虚拟实验；高中生物；课堂教学；核心素养

中图分类号：G633.91 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2018）17-0064-01

在高中生物实验教学中，学生做实验的时间往往不足，动手机会少，导致他们对生物知识不能有一个系统充分的认识。因此，教师可以利用信息技术来变革教学方式，对教学活动不断创新，开展虚拟的生物实验，培养学生的生物核心素养。

一、基于目的，进行结论猜想

在做每个实验之前，都有一个实验目的引领学生对实验结果进行探索，同时，每个实验也都有自己的结论。如果教师直接将实验结果公之于众，势必会降低学生探索知识的热情，这样的课堂效果也不会太好。那么，教师可以让学生在实验目的的基础上对实验结果进行猜想，然后让学生通过实验来验证猜想，这会让教学效率事半功倍，并培养学生的核心素养。例如，在教学人教版高中生物必修二第三章“基因的本质”时，就可以开展一个虚拟实验，名为“观察DNA和RNA在细胞中的分布”，同时这也是实验的目的。这个实验的原理是利用甲基绿和吡罗红混合染色剂来对细胞进行染色，由于甲基绿和吡罗红对细胞的亲和力不同，即甲基绿和DNA融合变成绿色，而吡罗红和RNA融合变成红色，通过颜色的分类就可以判别DNA和RNA在细胞中的分布情况。在已知原理的情况下，教师让学生对实验的结论进行大胆猜想。学生们的猜想结果是：DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。这样，有效激发了学生做实验的热情，使他们急于通过实验来验证自己猜想的正确性。实验的猜想对整个实验计划起着重要的导向作用，但在实际教学中，教师由于时间的限制往往将实验猜想直接抛给学生，最终导致学生“乱想”，让实验结果大打折扣。因此，教师要积极引导学生在实验目的的基础上对实验结果进行有效猜想，培养其生物核心素养。

二、选择器具，自行设计过程

在已经做出结论猜想的基础上，就需要学生来进行实验验证。进行虚拟实验是实验過程中最重要的一个环节，任何一个小的失误都有可能使整个准备过程功亏一篑。所以，在这个过程中，学生需要仔细认真地根据教师对知识的讲解和自己对实验结论的猜想选择实验所需的器具，自主设计实验步骤和过程，最终通过Flash来完成实验。在具体操作中，学生根据需求选择所需要的器具，并制定实验步骤：1）取口腔上皮细胞进行制片。2）水解。3）冲洗涂片：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s。4）染色。5）观察：先在低倍显微镜下观察，之后在高倍显微镜下观察。其中，步骤1）中，可分为在载玻片上滴一滴NaCl溶液；漱口后，用消过毒的牙签刮口腔内壁之后在载玻片的溶液中涂抹几下；把载玻片放在酒精灯下烘干，盖上。步骤2）中，可分为将载玻片放入盛有20mL的HCl小烧杯中；大烧杯加入30℃的温水；将小烧杯放入大烧杯保温5min。步骤4）中，染色环节也可以分为3个步骤，用吸水纸把载玻片上的水吸去；在载玻片上滴两滴混合溶液，时间为5min；把多余的溶液吸去，盖上盖玻片。在设计完步骤之后，学生们要在Flash上完成自己的实验。

自行选择器具以及设计实验，可以让学生对实验了解得更加清楚，印象更加深刻，还可以让学生全身心参与到实验过程中，享受实验的乐趣，提高他们的动手能力。所以，教师要让学生真正成为实验的主角，让他们对知识进行探索，这样，他们形成的体会才能更加深刻，才有助于培养他们的核心素养。

三、观看微课，修正不足之处

学生的能力毕竟有限，对实验的细节如果把握不到位，有可能会让实验结果不明显，从而挫伤他们实验的热情。而对于学生的失误，不能放任自流，要让他们观看教师录制的微视频，根据教师的讲解要点进行讨论，对实验的可行性进行分析，对于实验中的不足或者不严谨的地方进行修正，以求尽量达到完美。例如，在上面学生列出的实验过程中，就有不严谨的地方。步骤1）中，学生直接滴了NaCl溶液，可以改成质量为0.9%的NaCl溶液，这样能保持口腔上皮的正常状态。步骤2）中，可以引导学生将载玻片放入盛有20mL质量分数为8%的HCl的小烧杯中，这样，可以改变细胞膜的通透性，还可以使染色体中的DNA和蛋白质分离。此外，学生需要特别注意的是混合溶液要现配现用，在进行该实验时，避免使用深色的材料，以免对颜色的形成造成干扰。找到需要修改的地方之后，可以让学生根据实验需要再进行一次实验，让实验结果更准确。

观看微课能够让学生把自己的实验过程与教师的过程进行对比，从而让其发现自己的不足与缺点，然后再加以改正。这样可以培养学生追求卓越、不断向上的品质，最终发展他们的生物核心素养。

四、结束语

实验是高中生物必不可少的一个环节，它可以加深学生对知识的理解，让学生透过现象看到本质。教师要对实验方法和实验过程进行创新，培养学生的创新能力。虚拟实验，能够增强学生的科学精神，让学生学会学习，打造高效的生物课堂，培养学生的生物核心素养。

参考文献：

[1]曾凡伟.虚拟实验在高中生物教学中的应用及评价[J].中学生物教学，2016（11）.

[2]李涛，黄彩霞，赵浩斌.高中生物教学中的虚拟实验[J].教学与管理，2017（03）.