实验中培养学生核心素养的教学设计策略

叶宏超

中图分类号：G633.6文献标识码：A文章编号：1003-9082（2019）08-0-01

结构与功能观是现代生命科学的基本观点之一，是生物学核心素养中生命观念的主要组成，其内涵是相关的结构必然有与之相对应的功能，且任何功能都需要一定的结构来完成。结构决定功能，功能与结构相适应，是生物长期进化所形成的，是生物适应环境的一种体现。教师要立足于结构与功能观，精心设计实验，引导学生在探究中体验、感悟结构和功能的联系，才能使学生在生物学知识的构建中形成生命观念。下面以 “观察种子的结构”实验为例，谈谈实验教学中培养学生核心素养的教学策略。

一、巧借“功能”创设情境，激发探究“结构”的兴趣

“植物的生长发育”一节要求学生能概述种子的基本结构以及胚的主要功能，通过种子结构的观察，提高观察能力，体会结构与功能是相适应的。引言概述了绿色植物的生命周期：绿色开花植物的个体发育是从受精卵开始的，受精卵发育成胚，胚珠发育成种子，种子在适宜条件下萌发，经生长、开花、结果与死亡，从而完成生命周期。观察种子的形态和结构是本节的重点和难点，了解种子的结构、明确各结构功能是学生理解胚是新植物体幼体的基础。

1.活动设计

种子结构的观察活动以学生分组实验探究的形式开展。教师先播放蚕豆种子萌发的视频，引导学生观察种子萌发中根、茎、叶神奇的形成过程。然后学生动手剥开种皮去看一看，到底是什么结构发育成根，什么发育成茎、叶。最后对照教材辨认蚕豆种子各结构，了解其功能。

2.设计意图

布鲁纳的发现学习理论认为，知识获取的过程是一个积极的过程，要使学生形成“自我推进”的能力，发挥学生主体作用，教师的主要任务是创设有利于学生动机激发的情境。此教学环节中，教师通过种子萌发中根、茎、叶发育的视频激发学生的学习兴趣，巧借 “功能”激发学生探知种子内部“结构”的欲望。学生结合对种子各结构的辨识和观看胚芽、胚根的发育过程，对这些结构和功能有了极其深刻的理解和记忆。

二、细辨结构，形成“结构与功能观”的初步认识

教材中实验材料为蚕豆、玉米两种植物的种子，使学生通过对两种种子结构的观察，辨析单子叶和双子叶植物种子结构异同，认知种子的基本结构，形成辩证和统一的基本观点。

1.活动设计

在了解蚕豆种子结构的基础上，教师组织学生观察师生课前准备的其他种子的结构。学生通过观察发现，花生、黄豆等种子结构和蚕豆的基本相同，玉米、小麦等种子结构和蚕豆的存在较大差异。教師引导学生对照教材，自主观察玉米种子结构，辨别各结构，明确其功能。学生要仔细辨认各结构，对比两种种子的胚与各结构之间的连接情况，构建双子叶、单子叶植物概念，体会双子叶植物种子的子叶和单子叶植物具有哪些胚乳功能。

2.设计意图

皮亚杰的认知建构主义认为，学习是学生主动构建内部心理表征的过程，他们以已有经验为基础，通过与外界的相互作用构建新知识。此环节学生以蚕豆的结构认知为基础，对其他种子的结构进行观察和辨别，达成了对双子叶植物种子结构知识的巩固，同时学会对单子叶植物种子结构的辨识。通过对玉米种子各结构的观察、辨识，学生了解单子叶植物种子的结构和功能。学生在仔细观察胚各结构之间的连接关系后，对子叶和胚乳的功能有了透彻的理解，有利于结构与功能观的形成。

三、严剖实验分析现象，内化"结构与功能观"

分析实验结果，得出实验结论，将实验和科学知识建立起联系，有助于学生内化概念。

1.活动设计

教师通过展示种子的结构图片和滴加碘液后两种种子结构呈现的实验现象，引导学生分析、归纳两种种子的基本结构和功能，重点体会双子叶植物种子子叶和单子叶植物种子胚乳的功能联系。

2.设计意图

通过对种子结构和实验结果的分析，使学生正确认识种子的基本结构和功能，有效形成结构与功能相适应的共识，内化“结构与功能观”。

四、列表比较，构建"结构与功能观”模型

列表比较单、双子叶植物种子结构的异同，有利于学生进一步理解结构和功能观，有效构建生命观念的认知模型，理解生命的意义和价值。

1.活动设计

教师展示两种种子结构模式图，学生通过实验报告单列表（表1）比较两种种子结构异同，归纳各结构的功能。

2.设计意图

通过列表归纳、比较两种种子结构的异同。表格清晰、直观地呈现了种子的基本结构和功能的关系，有助于学生形成完整的知识体系。

彰显生命观念是生物学教学的内在要求，是提升学生学科素养的重要维度。实验设计和实施不仅要注重对学生实验技能的培养和基本结构的认知，还应关注结构功能的延伸，促进学生结构和功能观的落实，从而让学生真正形成生命观念，提升生物科学素养。

参考文献

[1]杨九俊，吴永军.学习方式的变革[M].南京：江苏教育出版社，2016：109，197.