初中生物学发展核心素养的实践研究

摘 要：当前，培育学生发展核心素养是落实立德树人根本任务的一项重要举措，实验教学不仅是生命观念和科学思维的实践，也是培养社会责任的重要途径。人教版教材《动物的行为》一课中，对先天性行为和学习行为两个概念的描述比较简单，造成学生对这些抽象概念的理解存在一定难度。因此，教师引导学生通过探究实验，分析并帮助学生在建构概念的过程中如何发展学生的生命观念、理性思维、科学探究和社会责任的生物学发展核心素养。

关键词：发展核心素养;实验教学;概念建构;初中生物

当前，培育学生发展核心素养是落实立德树人根本任务的一项重要举措，课程标准中提到，生物学科的基本框架由生物学的重要概念构成，学生通过它可以将单独零散的知识更好地融入整个知识框架中去，而重要概念居于生物学学科的中心位置，其涵盖了对生命基本现象以及相关规律理论等的理解和诠释，在学生学习生物学及相关科学的过程中起到不可或缺的支撑作用，也就是概念的形成是支撑生命观念的重要依据，另外，生物科学的形成和发展，自始至终都伴随着科学实验的进行。罗杰尔·培根说过：“没有实验，任何新的东西不能深知。”可见实验教学对培养学生观察思考、收集信息并处理信息、发现问题和解决问题的能力都很重要。利用实验教学来引导和帮助学生建构概念，化抽象为具体，变被动为主动，形成概念的过程也就是在科学探究的过程中完成知识的再生。因此，实验教学不仅是生命观念和科学思维的实践，也是培养社会责任的重要途径。

以下，我将以人教版八年级上册第五单元第二节《动物的行为》一课为例，谈谈如何通过实验教学来建构概念，培育学生的生物学发展核心素养。

一、生活情境导入，形成生命观念

知识来源于生活，唯有鲜活的生活本源素材和经历才能更好地帮助学生树立生命观念。在本节课的开始，我用一段精彩的马戏团小狗走钢丝的视频来引入新课，激发学生的学习兴趣，促进学生融入本节重要概念的学习中，为本节建构概念开个好头。学生在主动观察生命现象，并尝试着解释现象，以及体验出其中所包含的生物学知识的过程中，不仅是建构概念的过程，也能帮助学生形成“进化与适应观”这一生命观念。

二、在探究活动与体验中培养科学思维

对于本节内容，不少教师容易把对动物的两种行为的概念作为识记内容反复讲解并要求学生背诵和记忆，教学检测也是如此。这种以识记概念作为教学目标的方式不仅加重了学生的学业负担，也偏离了生物学教学的重要目的[1]。既然教材选用通过小鼠走迷宫的行为来帮助学生建构概念，因此借助实验中的理性思维就是建构动物行为进化与适应观的重要基础。

学生作为学习的主体，其认知能力、兴趣点、生活经验是其学习新知识的基础，因此，教师要从学生的实际出发，基于学生视角设计实验，以帮助学生构建新的概念[2]。本节的探究实验教学中，学生都是能动手实验的。缺的就是教师的引导，所以这就需要教师认真地研究教材体系，努力去理解探究小鼠走迷宫这个实验在本节课中的作用，即为什么教材会在这里安排探究实验，意图是什么？对于帮助学生构建概念有什么帮助？只有这样做了，在面临实验教学与概念教学相结合时才能做到心中有数，不慌不乱。让学生在实验中真正做到动手与动脑的有机结合，才能真正体验科学探究的过程，培养学生的科学思维。

比如在这节课的实验中，如果只是让学生按教材中的“迷宫”示例图完成实验，学生在实验中就失去了动脑的机会，就没有了体验并经历这个科学探究的过程。所以我在实验准备阶段给学生提供如下讨论探究步骤的提示：（1）对于实验对象有没有一些要求？比如选大鼠还是小鼠？体型大小、健康状态、活跃程度等因素需要纳入选择范畴吗？为什么？（2）怎样使小鼠配合我们的探究实验？比如在积极寻找食物这方面，可让学生对小鼠进行怎样的饥饿处理？在实验时怎样让小鼠配合快速走出迷宫？可从小鼠喜欢吃的食物来考虑。（3）若较长时间内，小鼠不能自行到达迷宫出口，怎么办？若小鼠第1次走迷宫时，2min内不能自行到达迷宫出口，是否需要进行适当的引导，诱使小鼠到达出口处获取食物。（4）需要用到哪些工具来记录小鼠走出迷宫找到食物的快慢？实验只做一次行不行？应对实验数据进行怎样的处理和设计？[3]

全班学生通过小组合作，自行设计实验计划和步骤，并在规定时间内将实验计划上交，教师汇总后在课上展示并让学生进行交流与讨论。在看似不起眼的自行设计实验计划的过程中思考、分析和处理问题，不仅有助于培养學生实验的严谨性、科学性，也能帮助学生逐渐形成严谨缜密、富有逻辑的思维习惯。通过全班学生讨论和交流可以确定：

（1）实验成败的关键是什么？对小鼠进行饥饿处理？迷宫的设计难易适中。

（2）你所在的小组实验数据与其他小组的数据是否相同？为什么？不同的原因是什么？请同学交流分析（见表2）。

（3）如把实验动物换成小鸡，你预期“尝试与错误”的次数将会增加还是减少？为什么？就物种而言，小鸡比小鼠低等。因为动物越高等，学习能力越强。用小鸡做实验，“尝试与错误”的次数将会增加。

（4）这项探究活动对你自己的学习有什么启发？

由上面的（1）（2）我们可以发现，针对学生对这两方面的分析，我们能否优化分组实验设计，以及利用优化分组实验设计来引导和帮助学生建构概念，才是本节最大的亮点。结合集体智慧，我们把全班分为两个大组A组和B组共14个小组并编号，（每个小组4人，4个同学分工明确，一个同学负责充当仓鼠饲养员，一个同学主管仓鼠的及时送达，以及到达食物处及时撤离，一个同学用秒表记录起止时间，一个同学负责观察碰壁次数，并在表格里记录每次统计数据并算出四次用时的平均值）A组7个小组使用简单的“工”型迷宫做实验，B组7个小组使用复杂的“王”型迷宫做实验（见表1），让学生通过对实验数据的处理以及表二中的表达与交流，来逐渐建构这一节课的核心概念（见表3），其实保守的探究小鼠“尝试与错误”的次数与时间的关系是能基本确保实验成功的，但探究实验的设计并非是一成不变的，我认为在这个用探究实验来引导和帮助学生建构概念的过程中就需要让学生大胆地质疑，拓宽思维，研究制定出更好的实验计划和步骤。在一定程度上优化分组实验设计，并依据科学合理的方法将生物实验进行创新，这不仅可以让生物实验变得更加丰富多彩，还能开拓学生的思维，帮助学生深度构建概念，这正是教学的最终目的。

三、激励学生参与，培养科学探究的意识与能力

在此过程中我通过激励机制，对各小组的实验设计方案，评选出“思维严密奖”和“最有创意奖”两种奖项，鼓励学生在表达交流中耐心倾听、积极思考，进而对实施实验起到高效提速的作用。在小集体的支持及压力下，不愿思考的学生在小组学习的氛围中不得不去思考、讨论找到问题的答案。这样有利于组内成员取长补短、共同提高，又便于开展组间竞赛。而公平竞赛又能够发掘小组的群体智慧。这样不需要老师去讲、去灌这些行为的概念特征。也不需要让学生机械操作或是重复模仿实验步骤，而是让学生在交流讨论、合作表达的过程中体验并经历这个科学探究的过程，这也是科学思维的培养过程，从而实现学科素养的提高和全面发展。

四、结合生活实际，增强社会责任意识

学习《动物的行为》并不是仅仅知道两种行为的进化与适应观，更重要的是认识到动物的行为与人类生活的关系，前者是为了活下去，后一种行为则是为了活得更好。认识到任何一种行为都有其存在的合理性，但由于受某些不良学习行为的影响，学生的成绩不太理想，甚至会给自身造成危害，并结合学业谈一谈自身的所见所闻和亲身感受，渗透责任意识。

综上所述，新形势下一线教师应从平时的教学抓起，充分挖掘教材中隐含的核心素养素材，重视实验教学，以生物实验教学为切入点[4]，结合概念教学，将培育学生生物学发展核心素养这一教学理念落到实处。

参考文献：

[1]孙怀宽.在概念教学中发展学生的生物学核心素养[J].生物学教学，2017（6）：28-29.

[2]王愉鑫.如何通过生物学实验教学帮助学生深度构建概念[J].生物学通报，2017（9）：23-25.

[3]姚玲莉.“小鼠走迷宫获取食物”实验的实施与反思[J].中小学实验与装备，2016（4）：7-8.

[4]张小艳，罗军辉.在实验教学中培养学生的生物学学科素养：以“探究影响酶活性的条件”为例[J].中学生物教学，2018（6）：65-67.

作者简介：谭蕾，女，出生于1984年3月。学历：大学本科。职称：二级教师。研究方向：中学生物教学。

编辑 谢尾合