高中生物实验教学中学生核心素养的培养

【摘要】在高中生物教学中，实验既能让学生快速地掌握生物知识，又能让学生的动手实践能力得到锻炼，从而使生物课堂更加灵活，逐步提升学生的生物核心素养。新课程改革后，学校教育注重对学生核心素养的培养。高中生物核心素养的培养除了可以在理论课中实现，还可以通过实验教学来实现。

【关键词】高中生物;实验教学;中学生;核心素养

作者简介：宋丽萍（1989—），女，辽宁省大连市第二十三中学。

近几年，教学改革不断深化，并产生了新的教学理念指导教学，很多新的理念已经落实到教学实际中。教师通过更新教学模式，贯彻教学指导理念，构建了更加人本化的高中生物课堂，使高中生物课堂逐渐从以理论为主导的课堂转变为以实验为重点的课堂，不仅激发了课堂的活性，同时有效地提高了学生的核心素养。为适应新的课程标准，2019年，教育部开始启用新修订的高中生物教材，新教材中关于实验的内容增多，这在一定程度上反映了当前的教育理念下高中生物教学更加重视实验教学。因此，本文将探讨在高中生物实验教学中如何培养高中生的生物核心素养。

一、生物学科核心素养

生物核心素养是指学生在生物学习中应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。生物核心素养包括四个要素：生命观念、理性思维、科学探究、社会责任。生命观念是指通过生物教学，培养学生对自然界的正确态度，以及让学生理解个人生命意义。理性思维是指学生在学习生物后，能够形成一些核心能力，包括归纳与总结能力、演绎与推理能力、批判性思维能力、创新能力等[1]。科学探究是指学生运用科学的方法去观察、提问、想象，设计和实施各种实验方案，并能够准确定义和得出结论的完整能力[2]。社会责任是指通过学习生物，学生能够具备解决生活实际问题的能力，并形成正确的价值观。生物核心素养是学生在生物学习中逐渐积累起来的，它是解决生活中实际问题的能力、品格和价值观的体现[3]，其四个方面相互联系，密不可分。生物是一门综合性学科，在生活中的应用非常广泛，在解决农业生产、生态建设、环境保护及全民健康等国民生活问题上发挥着重要作用。

二、落实高中生物实验教学的意义

除了理论教学，生物实验教学也非常重要，它可以大大提高学生的生物核心素养。我国在新课改以后也提高了对生物实验的重视程度，生物实验成为高中生物课程重要的组成部分[4]。新编教材中的实验有很多改进之处，更能够激发学生的学习兴趣，培养学生的操作技能，提高学生的核心素养[5]。

传统高中生物教学往往以理论渗透为主，并不注重实验教学，理论固然是基础，但是单一的理论教学不仅让课堂失去了活力，同时也让学生逐渐失去学习的兴趣，学生的核心素养得不到提高。生物的教学内容都来自生活和自然，包含各种生命的形成过程，奇妙有趣，但是也晦涩难懂。如果采用理论教学，学生难以理解，但是教师如果在课堂中引入相关的实验，并且引导学生自主探索，不仅能够锻炼学生的动手能力，拓展学生的生物思维，激发学生探索世界和生命的兴趣，同时能让学生从更加简单的角度了解和认识生物世界。除此之外，高中生物多为微观的生物知识，无论是知识内容还是教学的过程都较为抽象，教师充分结合高中生物的教学内容，开展实验教学，能够让学生在实际操作的过程中加深对生物知识的理解，进一步提高生物学科的教学质量，推动学生核心素养的全面发展。实验是一个探索、分析、求证、重塑的过程，开展实验教学有利于营造愉悦的课堂氛围，培养学生的合作意识和科学探索精神。

三、 在高中生物实验教学中学生核心素养的培养策略

（一）运用多种教学方法，培养学生的核心素养

传统的教学模式主要是教师为学生讲解教材中的内容，随后，引导学生结合教师的讲解进行模仿练习，在这一过程中，学生更多是被动地参与课堂教学，很难理解和掌握知识。从近几年的高考题可以看出，考试不仅要检验学生的知识掌握情况，同时对学生科学思维的要求也逐渐提高。因此，高中生物教师要采用更加多元的教学方法来开展实验教学，让学生在趣味性的实验探索中自然而然地掌握知识，培养学生的核心素养[6]。

例如，人教版（2019）必修一《分子与细胞》教材保留了原教材中的第一个实验“使用高倍显微镜观察几种细胞”，这一实验可以让高一学生对生物体有一个很好的认识。教师可以尝试改变过去为学生展示预设细胞的教学模式，让学生结合之前的学习内容说一说自己最想观察哪些细胞，并结合课前预习的内容说一说可以怎样观察这些细胞，由学生自主选择学习内容，自主制订实验方案，有效地加深学生实验学习的深度，并通过这样轻松有趣的实验教学方式，激发学生的探索热情。本次实验可以让学生明白生物由各种细胞组成，不同的细胞具有不同的功能，培养学生的生命观念。

（二）创新实验教学方式，培养学生的核心素养

在实验教学中，教师要拓宽实验教学的思路，创新实验教学方式，以培养学生发现问题和解决问题的能力，提高学生的提问能力。

以人教版必修一教材中的“影响酶活性的条件”这一实验为例，该实验是一个探究实验，探究实验的实验步骤为：提出问题、作出假设、制订计划、实验和分析结果。要想培养学生的提问能力，就必须让学生真正参与到实验中来。因此，教师可以创新实验教学策略，让学生在课前通过小组合作查阅这一板块知识内容的相关信息，以及观看网上相关的实验视频，让学生在小组中交流讨论，思考网上的实验步骤可以怎样优化，为什么要按这样的实验步骤进行，提出假设的依据是什么。这样能让学生在批判性的思考探究中，加深对本版块知识内容的理解，同时能创新实验教学开展模式，提升学生的自主探究能力。

高中生物教材中包含大量调查实验，这些实验与学生的实际生活联系更加紧密[7]。例如，在开展人教版选择性必修三中的实验“调查生物工程制品在社会生活中的应用情况”时，教师就可以遵循跨学科教学的理念，将思政教育、劳动教育等与生物教学进行深度融合，与附近的制药厂合作，让学生参观制药厂，并在专业人员的指导下体验药品制作。这样不仅能够让学生更好地了解制药的全过程以及生物工程制品在实际生活中的应用，落实劳动教育中讓学生掌握基本劳动常识的目标，还能够让学生在这一过程中认识到生物学科的价值，培养学生服务社会的意识，加强学生的品德教育。

（三）创设情境，重塑学生的生命观念

在高中教学中，教师要有意识地培养学生的生命观念，让学生在实践中认识生命、敬畏生命，逐步让学生形成对生命正确的看法。通过实验，学生能够将理论知识和实践结合起来，了解生命形成和进化的过程，从而形成生命观念。传统的教学过于严谨，缺乏趣味引导，学生对实验的兴趣并不高，教学也无法取得较好的效果。所以，在实验环节，教师要注重趣味渗透，根据课程内容创设情境，吸引学生的注意力，让学生在实验中可以发挥自己的主观能动性，深入实践中。例如，在教学“细胞的分裂”一课时，在进行实验前，教师可以先拿出事先准备好的相关图片让学生观察，随后，为学生创设相应的问题情境，提问学生：“现在在实验室中有两种细胞，一种是植物的根尖分生组织细胞，一种是植物树叶的细胞，老师不小心将两种细胞的标签弄丢了，我们应该如何区分这两种细胞呢？”通过创设问题情境，引导学生深入思考，然后让学生在实验中观察。高中阶段的学生对未知且其感兴趣的事物有强烈的探索欲望，创设情境可以让学生产生实践的欲望，更好地开展实践，从而提升学生的生物核心素养。

（四）重视实验过程，培养学生的探究精神

在高中生物实验教学中，学生对实验的认知往往过于片面，认为生物实验就是调节课堂氛围的一种工具而已，在实际的实验中，学生不够重视生物实验，实验态度并不严谨，不按照标准进行操作，缺少探究生物真理的精神，导致生物实验教学效果不佳。教学改革后，实验成为生物教学的重要组成部分，是学生学习生物知识的重要途径，教师要自觉开展实验教学，激发学生挑战问题的动力，提高学生的学习积极性，组织学生参与实验活动，逐步完善学生的实验操作体系，让学生在实验中形成科学素养。

例如，在教学“酶的作用和本质”一课时，教师可以设计实验，指导学生逐步进行操作，分析，得出结论，论证酶的作用，了解酶的本质。教师可以设计“酶在细胞代谢中的作用”的实验，让学生观察酶在不同条件下的反应速度，了解酶的作用和存在意义。在实验过程中，教师要引导学生观察，并详细记录实验内容和结果，比较不同情况下酶的反应速度，严格按照实验标准进行实验，让学生更好地掌握知识，培养学生的应变能力以及科学研究精神。

（五）注重合作探究，加强小组合作

完成实验仅靠一个人的力量是不行的，往往需要团队合作。合作探究不仅能够增强学生的合作意识，而且对学生未来的成长很重要。教师要开展小组合作学习，让学生进行讨论，指导学生分组完成生物实验。以人教版必修二《遗传与进化》教材中“性状分离比的模拟实验”这一实验为例，这一板块的实验涉及分类统计等相关内容，很难由一个人完成实验的全过程。因此，教师可以尝试开展小组合作学习，将班级学生每四人分为一个小组，让学生自主分配每个人在实验中需要完成的任务，并完成实验，分析结果，得出结论，总结出孟德尔的分离定律，在这一过程中培养学生的理性思维、科学探究能力，让学生理解遗传问题的分类与配子和性状的间接组合之间的关系。这类实验把抽象的知识变得更加直观，有利于学生合作探究意识的形成。

（六）联系生活实际

在高中生物实验教学中，有限的课堂时间往往难以满足学生的学习需求，教师要注重课外拓展，指导学生自主进行实验，教师可以让学生联系生活，在生活中寻找与课程内容相关的实验，将生活实际和理论知识相融合[8]，让学生在生活中更好地学习生物，更好地培养学生的核心素养。

例如，教师可以让学生观察植物在注入生长素后，短时间内会发生怎样的变化，并让学生在课后进行阶段性的观察和记录。这种教学方式既符合教学改革的要求，也能满足学生的成长需求，是一种实用有效的教学方法，在实际应用中，教师要结合实际情况，设计多种生活实验。

结语

新课程改革以后，人们对高中生物实验的关注度逐渐提高。因此学校应合理地分配课时，增加实验教学的时间，同时重视实验室的建设与实验器材的配备。教师要提高自身的教学能力与实验技能，将生活中的生物知识与实验教学联系起来。各方要齐心协力，开展实验教学，培养学生的核心素养。

【参考文献】

[1]戴本鑫.高中生物教学中培养学生核心素养研究[J].黑龙江科学，2018，9（14）：68-69.

[2]杨新，张君.谈高中生物学科核心素养的培养[J].西部素质教育，2017，3（15）：74-75.

[3]谭永平.试论中学生物学教材和教学中的情境创设[J].中学生物教学，2019（11）：8-10.

[4]曹秋菊.高中生物实验课中的生成性教学模式探索[J].福建教育学院学报，2017，18（09）：68-70.

[5]牛瑞霞.创新实验教学培养核心素养[J].中国教育技术装备，2017（15）：143-144.

[6]李娜，周艳华，芦荣胜，等.高中生生物学科核心素养培养的现状及策略[J].西部素质教育，2018，4（13）：56-57.

[7]周伟明.基于实验探究的“生物催化剂—酶”的教学设计[J].生物学教学，2019，44（07）：31-32.

[8]朱衛家.新高考形势下高中生物学学科核心素养的培养[J].中学生物教学，2018（14）：14-15.