创新教材实验 助力学生核心素养养成

王 琳

（福建省大田县鸿图中学，福建三明 366100）

引 言

在2019年全国教育工作会议上，教育部部长提到：“要深化教育教学改革，提高教学质量，必须大力加强实验教学，开足、开齐、开好实验课程，提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。”这充分说明了实验在深化教学改革、提升教学质量中的重要性。但在日常教学工作中，由于实验经费不足、实验材料难以获取等原因，大部分实验课是由教师按教材口授或让学生观看实验视频等方式完成，学生能够实际操作的往往只有几个简便易行的实验，这就导致本应让学生通过动手、动脑的主动学习变成了死记硬背的“填鸭”式被动学习，与“提高学生的动手能力和解决实际问题能力”的教学目标差距甚大[1]。对此，笔者结合自身的教学实践，从以下几个方面进行了改进尝试。

一、巧选材料，提升实验可行性，助力探究精神养成

有时由于教材中给出的实验材料指向不明确或材料成本高、学校经费不足，生物实验难以有效开展。一些教师也因此产生了畏难情绪，对教材中要求的实验课采取教师 “教”、学生“背”实验的方式应付了事。解决这一问题的关键是实验材料的选择。教师应结合实际，充分挖掘本土教学资源，巧选实验材料[2]。生活中处处都有可替代的实验材料，这不仅能解决实验材料贵、难找的问题，提高实验课的可行性，还能让学生在找寻实验材料中感受到乐趣，在材料筛选中积极进行科学探究。

例如，对于人教版七年级《生物》下册中的实验“观察小鱼尾鳍内血液的流动”，教材中给出的实验材料是尾鳍色素少的活的小鱼。而有这样特点的鱼的种类有很多，教材中却没有给出明确的指示。在刚开始讨论时，学生大多觉得选择漂亮的金鱼最好。但是，其成本较高，不是农村学校可以承受的，而若采购数量太少又无法满足多组学生进行实验的需求。针对这个问题，笔者给学生布置了一道课外作业：到农村常见的溪河、水田、池潭等地方寻找可供实验的材料。学生的积极性立刻就被调动了起来，他们找来了小鲫鱼、小鲤鱼、小泥鳅、小黄鳝、小石斑鱼等一大堆种类繁多的实验材料。这时，又一个问题出现了，即哪种鱼更适合实验。于是，笔者进一步引导学生进行分组筛选实验，学生发现小泥鳅尾鳍色素最少，也容易保持静止状态，方便观察其血液的流动。

二、转变方式，增强实验主动性，助力创新意识养成

有的实验因其复杂性和安全性，教材给出的实验方式是演示实验。但对于学生而言，演示实验远不如亲自动手的探究实验直观[3]。其实，教师只要对教材实验方案稍做改动和创新，如更换部分实验材料，就可以变教材中的演示实验为学生分组实验，变演示实验为探究实验。实验方式的转变，不仅能激发学生的求知欲，还能通过学生的主动探究，培养学生的动手能力和创新思维。

例如，人教版七年级《生物》下册中的演示实验“模拟呼吸运动”的不足之处在于，教材指出的实验材料大玻璃罩、玻璃三通管等仪器存在量少、笨重、易滑脱等缺陷，橡皮膜也较难找寻，所以教材要求进行演示实验。笔者的改进方式是引导学生用身边易取且经济环保的材料来模拟和代替大玻璃罩、气管和支气管、橡皮膜和木塞等实验材料。具体操作如下：用废弃的矿泉水瓶剪去底部来模拟大玻璃罩；用吸管模拟气管和支气管；用橡皮泥模拟木塞；用气球剪去上部模拟橡皮膜。如此一来，学生就可以在教师的引导下，对照教材图片进行材料组装和分组实验。

三、改进策略，把握实验规律性，助力体系观念养成

教材内容是根据学生的认知水平和知识结构来编撰的，相对应的实验分布在各个章节中。但有的生物知识具有连贯性和规律性，特别是涉及生命体系方面的知识，从繁育到成长是一个不间断的整体，如果人为将其分隔开来，既不符合人类认知的客观规律，又不利于学生对整个生物学知识体系的把握和运用。因此，教师要以学生通过实验的方式整体掌握相关知识为教学目标，依据生物学特有的规律性，对教材实验内容进行适当的重组改造[4]。

例如，人教版七年级《生物》上册第三单元第二章“被子植物的一生”中有5 个实验：第一节分布了2 个；第二节分布了1 个；第三节分布了1 个。如果按照教材实验顺序安排进行实验，需要一段时间后才可得出结果，教师可能会因此而以直接告诉学生结果的方式取代相应的实验课。对此，笔者采用的办法是把本章节所列的5 个实验进行重组，让学生选择易于获取的菜豆种子作为实验材料，按照植物的生长规律，把5 个实验贯穿起来，连续完成。

四、拓展内容，注重实验渐进性，助力科学思维养成

在实验过程中，会有各种因素干扰实验结果，进而导致实验失败。对于失败的实验，有的教师可能简单地归结为学生操作不当，至多让学生重做一两次。其实，实验失败的原因并不仅仅只是操作上的问题。教师如果细加分析，也许失败的实验恰恰就反过来印证了另一方面的知识。因此，在日常教学中，教师应多留意教材中原有实验开展过程中的“小插曲”，借机引导和鼓励学生探究其中的奥秘，这也是提升学生生物学核心素养的有效途径之一[5]。

例如，对于人教版八年级《生物》上册中的实验“制作酸奶”，从实验的完成情况看，约有一半的学生制作酸奶失败。笔者在表扬实验成功的学生同时，也鼓励实验失败的学生不要气馁，并引导学生从温度控制、菌种的来源等方面对不同的结果进行比较分析，最后得出结论：带活菌种的酸奶品种差异会造成实验结果的不同。这时，有学生就提出了一个疑问：“乳饮品是否只要有酸味就含有乳酸菌？”在笔者的鼓励和帮助下，学生把各类乳饮品制作成临时装片放在电镜下观察，发现一些含酸性的乳饮品中是不含乳酸菌的。那么，是不是只要有乳酸菌菌种就能制作酸奶呢？学生对含有乳酸菌的乳饮品再进行酸奶制作实验，结果还是有一部分酸奶没有“凝乳”现象，但此现象仅依靠学生现有知识无法解释。笔者便进一步引导学生通过网络查寻相关知识，最后得出结论：只有使用有效的乳酸菌菌种，才能成功制作出酸奶。

结 语

综上所述，在教学中学生物教材实验时，教师要多思考、多分析、多总结，不要被固有的思维方式禁锢，而要精心选好实验材料、勇于转变实验方式、积极改进实验策略。这样不仅可以克服日常实验教学中遇到的困难，开足、开齐、开好实验课，还能在此基础上，根据教学规律延伸和创新实验内容，有效培养学生的探究精神、创新意识、体系观念和科学思维，从而切实提升学生的生物学科核心素养。