聚焦核心素养,创新实验教学

发表时间:2018/12/7   来源:《教育学》2018年11月总第160期   作者:张霞
[导读] 核心素养的培养是近代教育比较热门的主题,也是时代所趋。
山东省寿光市第二中学 262700
        摘 要:中学生核心素养以科学性、时代性和民族性为基本原则,以培养“全面发展的人”为核心,分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面。高中生物实验教学是将生物学知识进行实践、在实践的基础上自主探究、在探究中彼此合作交流、通过实验成果展示获得学习的快乐感和成就感。在实验教学过程中也能启发学生积极思维,使学生观察与思考同步进行,达到启智养能的目的,因此不容忽视。
        关键词:高中生物 实验教学 核心素养
        核心素养的培养是近代教育比较热门的主题,也是时代所趋。生物学是研究生命现象与生命活动规律的学科,对实验操作的依赖性非常强。因此,在高中阶段,教师需要将生物学核心素养充分融入实验教学之中,以帮助学生树立实事求是的探究精神,提升自身的实验操作技能、思维创新水平与综合探究能力,为以后的课程学习打下坚实牢固的基础。
        一、通过实验和观察,树立正确的生命观念
        生物知识包括基本的生物学原理和规律;操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中常用工具和仪器等基本的实验操作技能,以及体验观察和实验等科学研究方法。例如在《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》中,学生按制作流程完成装片的制作,先在低倍镜下观察,找到分生区细胞后再用高倍镜观察。在学生找到分生区细胞后,指导学生边观察边移动装片,先找到分裂中期的细胞,然后再找前期、后期、末期的细胞,最后找分裂间期的细胞,注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。如果自制的装片效果不太理想,可以观察洋葱根尖固定装片。在此基础上提出疑问:为什么有的同学制作的装片中细胞绝大多数处于间期,很难找到分裂期的细胞?引导学生从根尖取材的时间、显微镜下移动装片寻找不同的视野等方面来分析。此外,还可进一步引导学生思考:观察细胞的有丝分裂为什么要用根尖分生区而不是成熟区或伸长区?在解决问题的过程中形成结构与功能相适应的生命观念。
        二、重视教材中的经典实验,帮助学生领悟科学研究的过程和方法,培养科学思维
        新课程理念强调对生物科学史的学习,科学史的学习有利于学生了解科学研究的具体过程、研究的方法,对科学品质和科学思维的培养有着重要的作用。例如,在《生物膜的流动镶嵌模型》一节中对生物膜结构的探索历程的教学,教师通过介绍相关科学家的实验明确了生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂之后,提出问题:磷脂在细胞膜上是如何分布的?设计探究活动一:要求学生用画图的形式表示许多磷脂分子在空气和水界面上单分子的排布情况。在明确细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层后,设计探究活动二:要求学生用画图的形式表示许多磷脂分子在水溶液中形成相对稳定的排布情况。以下是学生通过探究共同得出的磷脂分子在细胞膜上的排布图。明确了磷脂分子在细胞膜上的分布后,继续探讨蛋白质在磷脂双分子层中的位置,进行探究活动三:尝试用画图的形式构建生物膜的模型。在此探究学习过程中,学生的科学探究能力进一步增强,且学生对生物膜磷脂双分子层的理解和应用能力也得到了提高,同时也为后续知识的学习奠定了坚实的基础,为“生物膜的流动镶嵌模型”的提出和理解做了非常好的铺垫。


        三、重视理论与实际相联系,增强社会责任
        “理论联系实际”是高中生物教育的传统精髓,这里的“实际”主要是指教材涉及的各项实验以及人们的社会生活实践。通过将理论知识与实验和生活相结合,从而深化学生对理论知识的理解,认识生物学知识与技术进步和社会发展的关系,强化应用意识和实践能力。例如:在探究环境因素对光合作用强度的影响中,引导学生在已学知识和生活经验的基础上通过调查和搜集资料,了解农业生产上提高农作物光合作用强度的措施,分析各项措施分别改变了影响光合作用的什么因素。学生提出诸如燃烧秸秆、增施肥料、合理灌溉、冬天大棚种植人工控制光照、温度等措施,并针对这些建议进行可行性分析,提出优化措施。燃烧秸秆不能充分利用秸秆中的能量,又会造成环境污染;增施肥料如果是多施化肥,容易使土壤板结,保水、保肥、透气性不好,也容易使地下水、河流、湖泊呈富营养化,造成环境污染。优化措施是将秸秆还田,多施有机肥,这样做的优点是能改良土壤,培肥地力,不会造成环境的污染,减少因生产化肥造成的能量消耗,并能有效地促进植物生长,变废为宝减少了生活垃圾。结合农业生产上提高农作物产量的措施来探究影响光合作用强度的环境因素,能提升学生理论联系实际的能力,激发情感,增强社会责任意识。
        四、鼓励学生大胆地质疑,培养学生辩证思想
        要想提高学生的科学探究、理性思维的学科核心素养,首先就应该培养学生的辩证思维、批判思维。辩证的思维要求学生既能够勇于面对自己的错误,又能够勇于接受其他人的质问,以此接受更加合理、科学的解释。比如,在植物细胞壁分离和复原实验中,质壁分离和复原现象在正常教学步骤结束后能够在显微镜下观察得出。但是有些同学却没有发现质壁分离现象。同学们应该大胆质疑:是否是表皮细胞取材?是否存活?是否正常使用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成浓度不够?是否视野太亮,反差度小而未能看清?还有的学生虽然质壁分离了却不能复原,教师也询问一下,是否蔗糖溶液浓度自行加高了?是否质壁分离时间太久而造成细胞死亡?所以教师要鼓励学生敢于对实验进行改革,使学生获得了成功的喜悦,增强了兴趣,同时也提高了能力。为了验证学生的质疑,教师可以引导学生进行分组实验,并且将之前的实验结果和现在的实验结果作对比。在这样的比较下,学生通过分析实验数据,就能够得出哪一种实验是科学的。
        总之,在生物实验教学中,为了培养学生的生命观念、科学探究、理性思维、社会责任,教师可以在平时的课堂中,有意识地引导学生思考实验的不完美之处。这可以使得学生在改进实验中,活跃自己的思维因子,促进自己科学探究意识、理性思维的培养,最终提高生物学习水平。
        参考文献
        [1]吴成军 基于生物学核心素养的高考命题研究[J].中国考试,2016,(10)。
        [2]郑东和 生物史教育在培养学生科学素养中的应用[J].教育导刊,2006,(10)。
        [3]俞红成 高中生物学科核心素养的教学培养策略[J].中学生物教学,2016,(08)。

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