黃梅芳

摘? ?要：生物學(xué)科科學(xué)探究素養(yǎng)要求學(xué)生能夠運用科學(xué)的學(xué)習(xí)方法探索生物知識，發(fā)現(xiàn)生活中的生物問題，尤其要做好生物實驗，依據(jù)實驗現(xiàn)象提出問題、解決問題。教師要充分發(fā)揮學(xué)生科學(xué)探究在實驗教學(xué)中的作用，在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)，做到相互促進。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究;高中生物;實驗教學(xué);價值追求

立德樹人已經(jīng)成為新時代學(xué)科教學(xué)的重要使命，對于高中生物來說，最重要的是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)。高中生物具有自然科學(xué)的特點，適合培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的素養(yǎng)，通過生物實驗教學(xué)涵養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的品質(zhì)，是生物實驗教學(xué)應(yīng)然的價值追求。

1? 精心設(shè)計實驗教學(xué)，實現(xiàn)科學(xué)探究的價值

高中生物實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)需要教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)思想，尤其是要由單純追求應(yīng)試分數(shù)轉(zhuǎn)向?qū)W生知識、能力、品質(zhì)到素養(yǎng)的提升。教師要發(fā)揮自己的專業(yè)潛能和智慧精心設(shè)計、巧妙構(gòu)思每一次實驗，具體要做到如下幾點。

1.1? 設(shè)計具有科學(xué)探究的實驗教學(xué)目標

要能夠圍繞科學(xué)探究素養(yǎng)的要求來設(shè)計實驗教學(xué)目標。如“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”一課中的實驗教學(xué)目標，可以設(shè)計為“理解科學(xué)家肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的過程，理解假說演繹法與類比推理法”“理解噬菌體侵染細菌實驗過程與原理，理解從特殊到一般的歸納方法”。這里的演繹、類比、歸納都是科學(xué)探究必不可少的素養(yǎng)，學(xué)生可以從科學(xué)家遺傳物質(zhì)的探索過程中理解一些科學(xué)探究的方法、態(tài)度。

1.2? 實驗過程中陶冶學(xué)生科學(xué)探究品質(zhì)

讓學(xué)生在解決真實問題情境中合作探究、科學(xué)思維，正確對待學(xué)生實驗過程中生成的新的問題，引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的過程中形成科學(xué)探究素養(yǎng)。如學(xué)生進行有絲分裂實驗時，指導(dǎo)學(xué)生探索如何處理過期藥物，既培養(yǎng)學(xué)生保護環(huán)境、節(jié)約資源的社會責(zé)任感，又涵養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的素養(yǎng)。

1.3? 基于科學(xué)探究素養(yǎng)的要求評價學(xué)生

實驗教學(xué)的評價一方面考核學(xué)生涉及實驗的知識，另一方面評價學(xué)生實驗過程中是否具有科學(xué)探究的品質(zhì)。如讓學(xué)生相互欣賞創(chuàng)作的校園野生植物作品，交流各自創(chuàng)作的感受。

2? 科學(xué)探究提高生物實驗教學(xué)效果

高中生物學(xué)科旨在培養(yǎng)學(xué)生進化思想和生態(tài)學(xué)思想，指導(dǎo)學(xué)生研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生體驗和感悟生命?？茖W(xué)探究的方法能夠提高學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的效果。

2.1? 開展實驗探究活動，理解生物知識

教師在進行生物教學(xué)過程中，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，指導(dǎo)學(xué)生開展自主實驗探究活動，體驗理解生物知識，探究掌握生物知識。如學(xué)生學(xué)習(xí)“走進細胞”內(nèi)容時，一方面教師組織學(xué)生解讀教材中“細胞壁、細胞膜、細胞核”等基本概念，另一方面學(xué)生借助顯微鏡，觀察洋蔥表皮細胞的變化情況，把書本上的“細胞壁、細胞膜、細胞核”等基本概念與顯微鏡下的洋蔥表皮細胞的形態(tài)、組成部分進行對照，并進行相應(yīng)地分析，理解實驗現(xiàn)象，借助實驗進行知識探究，掌握學(xué)科知識。

2.2? 探究生活中生物問題，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)

學(xué)生生活中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)一些生物問題，這些問題的生成，說明學(xué)生能夠用生物的視角去思考生活現(xiàn)象，也反映了學(xué)生具有初步的實驗科學(xué)探究的精神。如有些學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)校植物園、家庭周圍的花卉、農(nóng)田里不同層次、不同位置的植物葉片的顏色差異比較明顯，總是想弄清楚為什么。這種自然生成的問題能夠促使學(xué)生產(chǎn)生強烈的探究欲望，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，自己探究，學(xué)習(xí)就會更加深入。學(xué)生在學(xué)了有關(guān)的生物知識以后，就會探究不同部位葉片的葉綠素組成的差異等。教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)中自然生成的問題，引導(dǎo)學(xué)生運用實驗開展科學(xué)探究活動，加深對生物知識的理解。

3? 改進生物實驗，提升科學(xué)探究素養(yǎng)

“科學(xué)探究”注重的是觀察現(xiàn)象，獲取、處理信息，提出假設(shè)，收集、整理證據(jù)，進行判斷、推理、得出結(jié)論。改進教材中的生物實驗，驗證學(xué)生自己的假設(shè)，不僅有助于學(xué)生理解知識、運用知識解決現(xiàn)實問題，還有助于學(xué)生形成嚴謹、踏實的科學(xué)態(tài)度，用科學(xué)的思維分析生命現(xiàn)象，用科學(xué)的眼光看待生命現(xiàn)象。

3.1? 整合教材實驗，方便學(xué)生科學(xué)探究

提升學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)，需要教師改進實驗教學(xué)，需要教師依據(jù)實驗教學(xué)的目標以及教學(xué)的實際情況，深入理解教材實驗、解讀教材實驗、創(chuàng)造性的使用教材，對教材中的實驗進行整合。如觀察“有絲分裂、減數(shù)分裂現(xiàn)象”“矮壯素影響生根”的實驗，可以合并選用百合為實驗材料。百合的雄性個體產(chǎn)生的精子數(shù)量遠遠多于雌性個體產(chǎn)生的卵子數(shù)量，百合花藥產(chǎn)生的花粉數(shù)量較多，是產(chǎn)生雄配子的器官，能夠旺盛地減數(shù)分裂。整合以后的實驗，提高了實驗材料的利用率，學(xué)生通過實驗探究細胞分裂的方式，有利于學(xué)生理解運用生物知識。

3.2? 轉(zhuǎn)變實驗方式，促進學(xué)生科學(xué)探究

按照實驗的目的，高中生物實驗大致分為驗證性實驗和探究性實驗兩種。驗證性實驗主要是再現(xiàn)教材內(nèi)容、鞏固已學(xué)知識、驗證教材原理，學(xué)生在驗證性實驗過程中，基本上接受的是已有知識。探究性實驗主要是學(xué)生通過實驗主動建構(gòu)知識、探究結(jié)論的過程。教師實驗教學(xué)過程中要主動轉(zhuǎn)變實驗方式，設(shè)計實驗問題情境，引導(dǎo)學(xué)生積極開展探究性實驗活動，在運用實驗探究知識過程中提升科學(xué)探究素養(yǎng)。如引導(dǎo)學(xué)生進行對比實驗，觀察對比實驗過程中的不同現(xiàn)象，分析不同現(xiàn)象形成的原因。以“植物細胞質(zhì)壁分離及復(fù)原”實驗為例，教師可以引導(dǎo)學(xué)生選用不同濃度的蔗糖溶液作為實驗試劑進行實驗對比，觀察不同預(yù)設(shè)條件下的不同現(xiàn)象;還可以引導(dǎo)學(xué)生選擇不同的實驗材料進行對比實驗，如選擇紫色洋蔥的內(nèi)、外表皮細胞和菠菜葉肉細胞進行對比實驗，觀察不同材料的不同現(xiàn)象，通過三種材料實驗出現(xiàn)的不同現(xiàn)象，探究選用紫色洋蔥外表皮細胞的原因。學(xué)生經(jīng)過實驗探究發(fā)現(xiàn)紫色洋蔥外表皮細胞有大的深紫色的液泡，顏色和大小不同于其它植物的細胞壁。不同試劑、不同材料對比實驗的不同現(xiàn)象，給學(xué)生探究的欲望，學(xué)生探究現(xiàn)象背后的本質(zhì)原因，引導(dǎo)學(xué)生掌握簡單的科學(xué)探究方法。

3.3? 改進實驗材具，提升學(xué)生探究素養(yǎng)

生物教材規(guī)定的實驗用材料和器材具有普適性，但是實際實驗教學(xué)中不同學(xué)校的實驗條件不同，如果教師能夠因地制宜，根據(jù)學(xué)校條件和地域特色變更實驗材料，改變實驗用具，有可能使實驗效果更好。因為是對書本要求的實驗材料和實驗器材的改變，學(xué)生會更加感興趣，也會生成更多的新問題，更加能夠激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的熱情。如教材中觀察“葉綠體與細胞質(zhì)流動”的實驗，教材提出的實驗材料是苔蘚類植物，對于有些學(xué)校學(xué)生、有些季節(jié)來說取材有困難。故可依據(jù)季節(jié)和學(xué)校所處地域以及實驗要求，讓學(xué)生選用萬壽菊管狀花的花瓣表皮、黃瓜嫩莖的表皮毛、韭菜等進行比較實驗。通過分析探究實驗現(xiàn)象，學(xué)生們就會發(fā)現(xiàn)韭菜的效果最好，而韭菜一年四季都容易取材。改變實驗器材，方便學(xué)生探究。如教材中“滲透作用”的實驗，用的是長頸漏斗，而使用長頸漏斗實驗時液面上升速度慢又耗時，效果也不明顯。但如果選用移液管，液面上升快、用時少，效果非常明顯。為了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)，不少教師根據(jù)實驗教學(xué)的具體情況，拓展實驗探究的思路，創(chuàng)新實驗儀器和材料，使用與時俱進的恒溫寶、紅外線測溫槍、便攜式酒精檢測儀等先進器材;有的還自制實驗探究需要的多種模型;有的教師還組織學(xué)生使用廢棄物品拼裝實驗裝置，既節(jié)能環(huán)保，又促進學(xué)生有效提高實驗科學(xué)探究能力。

生物實驗本身就包含著科學(xué)探究，高中生物實驗一方面助力學(xué)生探究生物知識，一方面承載著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的素養(yǎng)，這也是生物實驗立德樹人的內(nèi)在要求。生物教師應(yīng)該充分發(fā)揮科學(xué)探究在實驗教學(xué)中的作用，努力探索實驗教學(xué)，提升學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。