基于核心素養(yǎng)的中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)變革

鄭向明

2016年9月，《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布，文件中第一次明確指出我國(guó)教育領(lǐng)域內(nèi)“核心素養(yǎng)”的具體內(nèi)涵以及發(fā)展目標(biāo)。所謂的核心素養(yǎng)就是學(xué)生應(yīng)具備的， 能夠適應(yīng)終生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的必備品格和關(guān)鍵能力。而在今后中國(guó)的教育事業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的培育將會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為教育目標(biāo)當(dāng)中的核心環(huán)節(jié)。而在不同學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)也就是提升學(xué)生的學(xué)科素質(zhì)。因此，《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) （征求意見(jiàn)稿）》 便提出了生物學(xué)課程從生命觀念、 理性思維、 科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任等方面發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、基于核心素養(yǎng)的中學(xué)生物教學(xué)變革

隨著以上兩個(gè)文件不斷深入推進(jìn)，現(xiàn)行的生物教學(xué)體制也開(kāi)始逐漸發(fā)生了關(guān)鍵性的變化。生物教師在課堂中加強(qiáng)與學(xué)生之間的互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以多種創(chuàng)新的教學(xué)手段不斷提升學(xué)生課堂參與的積極性，引導(dǎo)出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，并且開(kāi)始運(yùn)用豐富多彩的新興教學(xué)資源引導(dǎo)學(xué)生生物實(shí)踐活動(dòng)的展開(kāi)。在實(shí)踐活動(dòng)中，生物教師注重給學(xué)生充分的自由空間，并充分發(fā)揮出自己的引導(dǎo)者作用幫助學(xué)生處理各類(lèi)問(wèn)題。教師鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行有效的合作學(xué)習(xí)，并努力嘗試運(yùn)用集體的力量共同克服難關(guān)、解決障礙，這一切方式都在全方位地培育學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。

二、現(xiàn)階段中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)所面臨的部分問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中一個(gè)不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成了培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要手段。然而，目前的中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然存在著一些障礙：

學(xué)生對(duì)生物學(xué)科缺乏學(xué)習(xí)興趣，缺失長(zhǎng)時(shí)間參與課堂活動(dòng)的熱情;在教育改革的新時(shí)期，教師與學(xué)生仍然遵循著應(yīng)試性的教學(xué)與學(xué)習(xí)模式，學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的學(xué)習(xí)僅僅從背誦和聆聽(tīng)教師講解兩個(gè)方面進(jìn)行，從而完全無(wú)法將學(xué)科知識(shí)真正內(nèi)化為自身的知識(shí)架構(gòu);教學(xué)內(nèi)容過(guò)于局限在課本范圍內(nèi)，缺乏適度的課外拓展，致使理論與實(shí)際無(wú)法進(jìn)行有效結(jié)合;教師不注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，只是按照既定步驟進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)，學(xué)生并不懂得其中的原理，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行自主思考與創(chuàng)新。

教師需要設(shè)計(jì)豐富有趣的生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)意識(shí)的同時(shí)也需要大膽創(chuàng)新，將探究的目光投入嶄新的生物領(lǐng)域當(dāng)中。

三、基于核心素養(yǎng)的中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)變革策略

（一）創(chuàng)新教學(xué)形式， 寓學(xué)于樂(lè)

創(chuàng)新學(xué)習(xí)形式是新課標(biāo)的要求。在“以生為本”的素質(zhì)教育理念下，教師不能將學(xué)生當(dāng)作單純的學(xué)習(xí)機(jī)器，而是必須把更多人性化的教學(xué)手段帶入日常教學(xué)進(jìn)程當(dāng)中。在進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)時(shí)，教師需要了解當(dāng)下學(xué)生的認(rèn)知能力與學(xué)習(xí)水準(zhǔn)，從而在此基礎(chǔ)上選擇符合學(xué)生發(fā)展需求以及學(xué)生興趣喜好的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。選擇出的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要兼具趣味性與生活性雙重標(biāo)準(zhǔn)，以讓學(xué)生能夠在日?；那榫持姓J(rèn)知到生物學(xué)科知識(shí)的意義以及其在生活中出現(xiàn)的高頻率，從而真正認(rèn)知到生物學(xué)科的重要性，拉近與生物知識(shí)之間的距離。

生物教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行生物細(xì)胞模型與標(biāo)本制作、DNA雙螺旋模型制作、人體器官模型分解組合等活動(dòng)，甚至引入一些基礎(chǔ)設(shè)備讓學(xué)生在課堂中自由選擇不同的素材發(fā)酵微生物、制作果酒或者提取玫瑰精油等等。這些事物新鮮有趣，是學(xué)生在日常生活中隨處可見(jiàn)的，十分容易激發(fā)起學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)熱情，并充分參與到實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中。生活化以及趣味性的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行苿?dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的產(chǎn)生，并且讓他們充分了解到生物學(xué)科的樂(lè)趣，進(jìn)而幫助他們理解與掌握相關(guān)的生物知識(shí)，推動(dòng)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。比如，生物教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行生態(tài)瓶的制作。這種微觀的生態(tài)循環(huán)體系能夠?qū)⑸鷳B(tài)學(xué)知識(shí)更為具體直觀地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，通過(guò)對(duì)植物生長(zhǎng)條件和種群特征的研究，展示出人與自然、科學(xué)之間的密切關(guān)聯(lián)，從而融入生態(tài)教育以及生命教育。

除此之外，生物教師還可以利用近年來(lái)逐漸開(kāi)始發(fā)展的一種新型教學(xué)模式——翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行教學(xué)形式的創(chuàng)新。這種教學(xué)模式主要改變的是師生在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí)權(quán)利的轉(zhuǎn)化。在這種模式中，課堂內(nèi)外的時(shí)間被重新調(diào)整。教師不再單獨(dú)占據(jù)信息講解的部分，一切都需要學(xué)生自主進(jìn)行預(yù)習(xí)。例如在課下讓學(xué)生通過(guò)觀看教學(xué)視頻的方式了解本節(jié)課需要學(xué)習(xí)的基本生物知識(shí)。而在課堂上，時(shí)間就更為集中以及專(zhuān)業(yè)化，課堂中的學(xué)習(xí)就是一個(gè)完全自主探究的學(xué)習(xí)過(guò)程。學(xué)生可以獨(dú)立思考或者與其他同學(xué)形成學(xué)習(xí)交互小組，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行共同的探究與討論。而教師需要發(fā)揮出自己的引導(dǎo)作用，在學(xué)生無(wú)法有效自主處理問(wèn)題時(shí)進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，并及時(shí)針對(duì)學(xué)生遇到的困難進(jìn)行教學(xué)策略的調(diào)整。這種教學(xué)模式極大發(fā)揮了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，中學(xué)生物教師可以利用翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。

例如，將“用高倍顯微鏡觀察葉綠體”和“植物細(xì)胞的吸水和失水”兩節(jié)內(nèi)容分別作為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)的案例進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。在教學(xué)活動(dòng)完成之后，學(xué)生通過(guò)對(duì)兩項(xiàng)課題的結(jié)合探討就能夠得到理論，驗(yàn)證實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐反饋理論的效果。且由于學(xué)生本身的求知欲望，學(xué)生的課堂參與積極性將會(huì)更高。

（二）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)材料、方法與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在核心素養(yǎng)的構(gòu)成部分中存在著一個(gè)關(guān)鍵能力，這個(gè)能力即是學(xué)生的創(chuàng)新力。而在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，學(xué)生的創(chuàng)新能力能夠得到有效激發(fā)。從核心素養(yǎng)的角度來(lái)看，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)素養(yǎng)，而這對(duì)學(xué)生的人生發(fā)展同樣有所助益，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能夠挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力，鼓勵(lì)學(xué)生不斷深入探究問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生自主思考的意識(shí)與能力。對(duì)于生物課程教學(xué)而言，它有效提升了教學(xué)效益。在生物實(shí)驗(yàn)開(kāi)展中，可從以下方面進(jìn)行創(chuàng)新：

第一，實(shí)驗(yàn)材料創(chuàng)新。在生物教材規(guī)定的實(shí)驗(yàn)材料中，由于地區(qū)的不同或者條件的不足，部分學(xué)校并不能提供與教材實(shí)例一模一樣的實(shí)驗(yàn)材料，在這種時(shí)候，就可以通過(guò)替換其他能夠同樣達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如在提取葉綠體中的色素時(shí)，雖然原材料是菠菜，但完全可以選擇其他植物素材，比如生菜、韭菜等等。在缺失一些實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生思考可以使用身邊的哪些素材進(jìn)行替換，這樣既能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，也節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。

第二，實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新。教材當(dāng)中的一些實(shí)驗(yàn)耗費(fèi)的時(shí)間非常長(zhǎng)，也就使得在課堂中進(jìn)行這類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)失去一些寶貴的課堂時(shí)間，并且并不一定能取得良好的實(shí)驗(yàn)成果。在這種時(shí)刻，就可以對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行一定的創(chuàng)新，加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。例如：用料理機(jī)或打漿機(jī)替代人工研磨，用恒溫可調(diào)節(jié)水浴鍋代替酒精燈進(jìn)行水浴加熱。

第三，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新。在生物教材中，有許多實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證類(lèi)的實(shí)驗(yàn)，即讓學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的還原明確一些已經(jīng)得知的定理。這種實(shí)驗(yàn)方式雖然有新鮮感，但不利于充分鍛煉學(xué)生的思維能力，因此教師可以將一些實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展為探究性的實(shí)驗(yàn)。例如在學(xué)生進(jìn)行“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生不依據(jù)教材中的實(shí)驗(yàn)手段，而是通過(guò)其他形式進(jìn)行提取。這就需要學(xué)生進(jìn)行自主探究，不斷摸索出適合的實(shí)驗(yàn)方式。對(duì)于教材中已經(jīng)固化的實(shí)驗(yàn)手段的創(chuàng)新能夠幫助學(xué)生打開(kāi)全新的思維大門(mén)，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行充分的自主思考，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力與動(dòng)手實(shí)操的能力。

四、結(jié)語(yǔ)

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物課程學(xué)習(xí)的關(guān)鍵構(gòu)成部分，也是培養(yǎng)學(xué)生個(gè)人學(xué)科素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。優(yōu)質(zhì)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，夯實(shí)學(xué)生的生物理論知識(shí)，深化學(xué)生的觀察能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)以及培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力。在新課程教學(xué)改革以及素質(zhì)教育理念不斷推進(jìn)的當(dāng)下，中學(xué)生物教師需要不斷探索創(chuàng)新、有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，以不斷推進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

（責(zé)編 ?侯 芳）