核心素养背景下的体验式教学在高中生物实验教学中的应用

张鑫

摘 要：我国新一轮基础教育课程改革已经开始，高中生物课程高度关注学生学习过程中的实践经历，强调学生的学习是主动参与式学习。同时要逐步培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学核心素养，而体验式教学模式刚好与改革一致。

关键词：核心素养 体验式教学 生物实验

引言

我国新一轮基础教育课程改革已经开始，高中生物学课程改革强调要让学生主动参与学习，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识，在此过程中要逐步培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学核心素养，养成科学思维习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习及创新实践能力[1]。体验式教学模式刚好与改革一致，它是指教师在实际教学过程中，根据学生的学习特点和规律设定一个真实情境，将教学内容运用该情境表现出来，然后给学生以正确的引导，让学生根据自己的亲身体验来发现问题，解决问题从而获取生物学知识。

生物学实验能帮助学生增加感性认识，克服对微观结构认识的困難，使学生领悟科学研究的方法。而在实际实验教学过程中教师多采用的是讲授实验的方法，大多数教师过于强调实验的规范性、实验现象与结论的正确性，而真正关注学习者解决问题能力及合作探究能力的教师却很少[2]。下面以人教版高中生物必修一《分子与细胞》第4章细胞的物质输入和输出的探究实验《植物细胞的吸水和失水》为例，浅谈体验式教学模式在高中生物实验教学中的应用。

一、教学目标

1.能通过分析动物细胞吸水和失水的原理，提出植物细胞吸水与失水的原理。

2.能通过对实验原理的讨论，按照科学探究的要求设计出植物细胞吸水与失水的实验方案。

3.能如实记录实验数据及实验现象，并对实验现象做出合理解释。

4.能运用相关的实验原理解释现实生活中的现象。

二、教学思路

提出课题→讨论思路→设计实验方案→实施方案→展示交流→拓展延伸

三、教学过程

活动任务一：提出课题

观看视频资料，展示现实生活中的情景并提出问题让学生思考讨论：

1.超市营业员为什么会向萎焉的菜叶子上喷水？

2.糖拌西红柿一段时间后为什么会有水渗出？

3.将萝卜条放在盐水中浸泡一段时间会看到萝卜条变软，把变软了的萝卜条又放回清水中一段时间又变回坚挺，这是为什么呢？

活动目的：通过问题串，由浅到深一步步启发，用真实情境激发学生参与实验探究的兴趣，诱导学生的科学思维，使学生主动思考，通过小组讨论解决相关问题，并提出课题植物细胞是如何吸水与失水的。

活动任务二：讨论思路

1.课件展示以哺乳动物红细胞为材料制备细胞膜实验，让学生回忆相关内容并分析红细胞吸水与失水的原因。

2.课件展示渗透原理实验，让学生回忆渗透系统组成，并思考植物细胞渗透系统。

3.请同学们思考动物细胞与植物细胞吸水与失水有何异同？小组讨论后得出结论。

4.在探究实验开始前完成准备工作。小组成员仔细查阅资料并思考问题：①植物细胞失水与吸水的实验原理是什么？②实验材料选取依据是什么？③选择什么样的实验试剂？④预期的实验结果是什么？⑤实验设计过程中应注意事项有哪些？各小组成员对相关问题查阅资料讨论后形成提纲，可以用多种形式呈现，如表格、思维导图、树状图等。

活动目的：刺激学生回忆巩固旧知识，学生通过查阅资料，并对所查找的资料归纳总结，培养学生归纳提炼知识点的能力;学生对实验原理、实验条件等展开讨论的过程中解决所遇到的问题，培养了学生的科学思维。

活动任务三：设计实验方案

基于活动任务二让学生继续查阅相关资料，小组给出实验假设并设计探究实验方案，小组成员积极讨论、交流实验方案的合理性和可行性，制订出实验室条件下可实施的实验方案，教师做必要的指导。

活动目的：学生亲历提出问题、获取信息并针对具体问题，设计可操作的论证合理的实验方案，该过程培养了学生的科学思维、科学探究的能力。

活动任务四：实施方案

让学生根据所设计的探究性实验方案分组进行实验探究，在实验过程中注意实验的严谨性及实验试剂使用的安全性，在实验过程中要求学生做好实验记录，绘制过程图像。实验结束后，让学生思考实验结果是否与预期相吻合？是否和最初的假设吻合？如果实验结果与预期不符时，让学生多思考是什么原因导致的，并找到应对的策略重新实验。

活动目的：让学生体验科学探究过程，在寻找证据、检验假设、发现问题、解决问题的过程中习得生物学知识，培养学生科学思维的习惯，培养学生质疑、求实、严谨的科学态度。

活动任务五：展示交流

1.各实验小组展示实验探究的过程图，结合各组的实验假设，总结实验结论。

2.各小组查找其他小组实验设计的优缺点。

3.各小组成员分享成功的感受或失败的原因。

活动目的：该任务以总结、评价、反思的形式培养了学生语言表达能力，归纳总结的能力及科学思维的能力，帮助学生认识自我，建立自信。

活动任务六：拓展延伸

学生实验总结后留给学生拓展延伸问题：

1.一定浓度的硝酸钾溶液会使洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离，不久这些细胞又逐渐发生质壁分离复原，可能是什么原因呢？

2.新鲜鱼、肉用盐浸不容易变质，原因是什么？

3.盐碱地栽种植物，其出苗率和成活率均较低，为什么？

4.什么情况下会使植物体内水分倒流？这对植物体会产生什么影响？

5.想想你能用什么方法来测定植物细胞的细胞液浓度大小？

活动目的：通过拓展延伸问题的探讨加深学生对植物细胞失水与吸水过程理解，提升学生应用知识的能力，培养他们的创新精神，进而能用科学的观点、知识、思路和方法，探讨或解决现实生活中的某些问题。

结语

体验式教学模式运用于高中生物实验课堂从根本上讲是对开放性教学模式的一种有益的探索，它所强调以学生为中心，让学生以积极的心态去思考、探究、质疑、反思，尤其是在体验实验失败后的思考过程培养学生的科学思维能力是非常有效的。所以说体验式教学过程对改进传统教学模式，提高学生学习能力、开阔视野与提高科学素养有很大的帮助。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准：2017年版[M].北京：人民教育出版社，2018：1-2.

[2]郝琦蕾，李妙娜.高中生物实验教学现状的调查研究[J].教学与管理，2016（6：）：30-34.