基于学科核心素养的高中生物实验教学探究

杨毅

高中生物课程是以提高学生生物学核心素养为宗旨的学科课程，是树立社会主义核心价值观、落实立德树人根本任务的重要载体。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020修订版）》指出：“着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要，从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面发展学生的学科核心素养。”“实验教学是生物学课程的特点，也是生物学教学的基本形式之一。课程内容中教学提示部分列举的教学活动有一部分就是实验教学。实验教学是促成学生达成生物学核心素养的重要支撑。”在此，笔者现就基于学科核心素养的高中生物实验教学作了一些探究。

一、重视实验观察，发展学生的生命观念素养。

高中生物学科教学内容中最重要的一项就是实验的教学，在实验教学的过程中学生们要利用一些生物实验的仪器进行实验观察。在实验的过程中学生对准确并且严谨的实验进行不断的观察和实践，可以树立正确的生命观念。例如，在学习细胞膜和细胞壁的时候，可以设置观察实验和细胞膜的透性实验。让学生们自己进行临时装片的制作，及在高倍显微镜下的观察，找到装片中植物的细胞膜和细胞壁，感性认识相关的结构。如果观察不到细胞膜，可引导学生分析原因，再设置质壁分离实验，通过对质壁分离状态细胞的观察，就能更方便的观察到处于分离状态的细胞膜和细胞壁，也能更好的理解两者功能上差异。通过这些问题的不断解决，能够帮助学生们形成结构与功能相适应的生命观念。生物教育工作者就应该在实验中通过实验和观察让学生们慢慢领会到生命观念的核心素养。

二、创设实验情境，发展学生的科学思维素养。

为保证学生科学思维符合核心素养培养要求，不仅需要按照高中生物实验教学要求创设合理实验情境，还应保证学生全身心融入相应实验氛围当中，借此锻炼学生科学思维，促使学生客观、全面的认知生物事物。在扩展学生自身生物知识层面条件下，促使学生妥善解决生物实验中各项问题，以为提升学生解题思维和实验操作能力打下坚实基础。而且在科学思维方式支持下还可以强化学生对各项生物知识的批判能力和分析能力，使得学生可以在生物实验中强化自身综合素质涵养，继而为锻炼学生科学思维和核心素养奠定坚实基础。因此，在开展高中生物实验教学时，教师应按照学生综合学习能力以及各项生物知识创设合理实验情境，引导学生在实验情境中对各项生物知识展开深刻探讨，针对性培养学生科学思维，促使学生可以按照自身科学思维参与各项生物实验，以此提高学生在各项生物实验中参与力度。比如在学习《能量之源──光与光合作用》一课时，教师首先会按照教材内容向学生传授基础知识，之后结合各项基础知识以及学生综合学习能力创设合理实验情境，促使学生利用多项科学手段对植物光合作用具体表现和植物内部分子变化形式有所了解。有效锻炼学生科学思维，避免学生在学习各项生物知识以及开展生物实验时受到自身固有思维干扰。优化高中生物实验教学缺陷，确保学生科学思维得到有效锻炼，以为高中生物实验教学良性开展提供动力支持。

三、优化实验设计，发展学生的科学探究素养。

学生有实验操作和探索的主动性，教师要做好实验设计，为学生配设合适的实验内容，这样能够发展学生的科学探究素养。如在教学《内环境的稳态》这部分内容时，教师先与学生一起阅读教材内容，了解人体稳态的定义，然后引导学生学习解读血液生化化验单，对人体内环境稳态的调节系统展开对应探索，最后推出观察实验任务：其一，在生活中，人们经常吹空调，很容易得“空调病”，请展开观察和调查，对“空调病”症状进行归结，分析人体内环境稳态被打破的原因给出调节的建议;其二，随着生活水平越来越高，人们患心脑血管疾病、糖尿病的概率越来越大，要求学生展开生活观察和调查，对这些疾病的表现进行总结，记录相关情况，对人体内环境稳态的重要性进行归纳总结。学生接受这些实验任务后，都能够主动行动起来，在积极观察和调查中掌握更多健康知识，从而发展学生的科学探究素养。

四、拓展生物实验，发展学生的社会责任素养。

教师要做好生物实验的拓展延伸，科学整合实验内容，推出更多生活化、社会化的实验活动任务，让学生结合生活实践展开实验操作，这样不仅能够拓宽学生的学习视野，还能够培养学生的社会责任素养。生物实验与社会生活相对接，围绕一些生活热点、焦点问题展开研究，能够使学生关注社会发展与学科学习的关系，从实验操作探索中掌握更多学科认知，增强生活使命感。要使生物学科学习与社会实践高度融合，教师应从实验角度展开设计，为学生提供深入了解社会的机会。学生对生活化的实验操作活动比较有兴趣，教师要做好教学调查，对学生的生活环境和经验积累进行客观评价，以便推出合适的实验训练。如在教学《植物生命活动的调节》这一章时，教师设计了植物开花受激素影响的实验：在生活中，可以找到许多植物生长受到激素影响的案例。如日照时间长短的实验，让学生找到同種的两盆鲜花，进行对照实验，一盆日照时间较长一些，一盆日照时间较短一些，经过一段时期后，对其叶片、顶端、开花部位进行细致观察，看看有哪些不同之处，得出实验结论。这个实验没有什么难度，教师对实验做出详细规划，学生都能够主动参与其中，对植物进行详细观察，归结出实验结论。在实验成果展示环节，学生都能够详细介绍自己的实验结论，其实验结论也非常接近：光照时间长的花卉，其枝叶茂盛，颜色鲜艳，光合作用充分;而光照时间短的花卉，枝叶开始萎缩，颜色暗淡，其光合作用不充分，枝叶生长出现停滞现象。为激发学生的实验探索思维，教师继续对实验进行推演：借助生长素的发现原理，设计一个模拟实验，证明A株产生的开花激素，可以让B株条件下的同种植物开花。学生对这样的实验有主动探索意愿，自然会展开主动研究，学科教学进入良性互动环节。教师深入课堂，与学生进行实验对话，对实验设计方案进行细致分析，找到更多设计操作起点。