中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與實(shí)踐的反思與啟示

摘要：自2016年7月，為更好的實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)，我課題組承擔(dān)了天津市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐》，在研究中，對(duì)課本原有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想的實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法方面進(jìn)行了創(chuàng)新和實(shí)踐，并根據(jù)教學(xué)需要，設(shè)計(jì)了新的實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 核心素養(yǎng) 反思與啟示

一 、生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的意義

（一）對(duì)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的提升

生物學(xué)核心素養(yǎng)有四個(gè)維度：生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任。這四個(gè)維度相互交叉、結(jié)合，形成一個(gè)統(tǒng)一整體。生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸發(fā)展起來(lái)的，是在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的關(guān)鍵能力、必備品格和價(jià)值觀念，是學(xué)生知識(shí)能力情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)[1]。

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途經(jīng)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)有意識(shí)地鼓勵(lì)孩子們不斷地、深入地思考，從現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)原理、材料、操作流程、結(jié)果觀察、數(shù)據(jù)分析等各個(gè)角度，去創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)思路。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中不僅能更加深刻地體會(huì)到實(shí)驗(yàn)中所蘊(yùn)含的原理，而且能夠綜合利用所學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用，達(dá)到對(duì)知識(shí)掌握的最高層次，在這個(gè)過(guò)程中，生物學(xué)核心素養(yǎng)的提升也就成為了水到渠成的事情。

例如，在學(xué)習(xí)《酵母菌呼吸方式的探究》時(shí)，學(xué)生對(duì)教材設(shè)計(jì)的呼吸實(shí)驗(yàn)裝置，提出了質(zhì)疑。他們一致認(rèn)為，無(wú)氧呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置，不能保證培養(yǎng)瓶中徹底沒(méi)有氧氣，于是學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)，創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)裝置，在控制有無(wú)氧氣方面，大大提升了實(shí)驗(yàn)的精確性，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)服力和可信度。

（二）對(duì)教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的提升

教師如果能以課題研究為載體和動(dòng)力，關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)中地點(diǎn)滴經(jīng)驗(yàn)和不足，將有助于教師深入了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有助于教師對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)地透徹理解和全面把握，有助于教師形成堅(jiān)實(shí)的、熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能、正確的態(tài)度及恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué)策略，這些都是對(duì)教師專(zhuān)業(yè)技能的有效提升。

（三）對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的提升

生物學(xué)本質(zhì)上是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是建立在對(duì)相關(guān)生物學(xué)知識(shí)的透徹理解基礎(chǔ)上的，是在更高的層次上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考和摸索，是有效提升教學(xué)效果的助推器。

二、生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新帶來(lái)的啟示

1.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)，源自教學(xué)實(shí)踐。

作為教師，在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)該首先具有創(chuàng)新的意識(shí)，不讓實(shí)驗(yàn)成為對(duì)教材內(nèi)容的簡(jiǎn)單驗(yàn)證。如查找相關(guān)資料，深刻理解實(shí)驗(yàn)原理;聯(lián)系生活，挖掘物盡其用的實(shí)驗(yàn)材料;咀嚼教材，拓展實(shí)驗(yàn)深度;站在學(xué)生角度，體會(huì)學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)的思維障礙和困惑，從而開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)，這些都可以成為我們?nèi)粘?chuàng)新實(shí)驗(yàn)的素材。

如在探究酶的作用條件時(shí)，教師從藥店買(mǎi)來(lái)的助消化作用的多酶片，大家原有的假設(shè)都是人體溫度是多酶片發(fā)揮作用的最適溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻顯示，50 ℃左右時(shí)，酶發(fā)揮催化作用的效率更高，這個(gè)超出大家預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引起大家的極大興趣，學(xué)生繼續(xù)著手查找資料，將研究深入。

另外，作為戰(zhàn)斗在高考一線的教師，高考真題往往帶給我們最新鮮的實(shí)驗(yàn)題目，是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)另一個(gè)重要來(lái)源，稍微加工，就能夠豐富我們的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)素材。

2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，依靠實(shí)驗(yàn)操作。

有了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的素材、設(shè)想，教師還應(yīng)該抓緊時(shí)間積極實(shí)踐，否則一些創(chuàng)新的閃光點(diǎn)可能會(huì)一閃而過(guò)，應(yīng)及時(shí)按照理論創(chuàng)新和操作創(chuàng)新這兩個(gè)角度，將創(chuàng)新點(diǎn)分類(lèi)，立即實(shí)踐。

3.完善創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，適應(yīng)課堂教學(xué)。

課堂是提升學(xué)生生物學(xué)素養(yǎng)的主渠道，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和成果的取得最終還是要通過(guò)課堂傳遞給每一位同學(xué)。這樣就面臨了兩個(gè)問(wèn)題，問(wèn)題一，課內(nèi)的學(xué)習(xí)壓力比較大，學(xué)生沒(méi)有精力參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn);問(wèn)題二，教材中原有的分組實(shí)驗(yàn)課已占用課堂的大部分時(shí)間，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在日常課堂如何實(shí)施呢？

針對(duì)問(wèn)題一，教師提前宣布創(chuàng)新課題的主要的工作內(nèi)容，同學(xué)們自愿報(bào)名參加，中途遇到瓶頸時(shí)，邀請(qǐng)外援同學(xué)進(jìn)行階段性支持。

針對(duì)第二個(gè)問(wèn)題：教師可以提前組織部分同學(xué)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，不僅可以節(jié)約時(shí)間，還可以節(jié)約人力物力，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的可行性。

4.鼓勵(lì)學(xué)生參與，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施中，有一個(gè)不可忽視的方面就是對(duì)學(xué)生的資源的充分利用，比如學(xué)生提出的質(zhì)疑，天津一中的優(yōu)質(zhì)學(xué)生資源中，學(xué)生的質(zhì)疑和釋疑的過(guò)程就是一個(gè)難得的實(shí)施實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的過(guò)程。

5.總結(jié)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，形成傳承資源。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)無(wú)疑可以成為一種教學(xué)資源，但是這也不是一件一蹴而就的事情，需要幾屆師生的共同努力，能及時(shí)將實(shí)踐的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)閳D文記錄。長(zhǎng)此以往，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)就可以作為獨(dú)特的補(bǔ)充，和國(guó)家課程一起共同構(gòu)成完整的基礎(chǔ)教育課程體系，與國(guó)家及地方課程一道成為育人的教學(xué)資源。

九、參考文獻(xiàn)

顧明遠(yuǎn). 學(xué)習(xí)和解讀《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》[J]. 高等教育研究， 2010， 31（7）： 1-6.

[1]中華人民共和國(guó)教育部. 普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年最新修訂版）[S]. 北京：人民教育出版社. 2017.

劉媛? ?天津市第一中學(xué)