淺談高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的拓展教學(xué)

王華春

摘要：對(duì)于高中生物課程來(lái)講，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是重要單元。本文以“植物細(xì)胞失水與吸水”實(shí)驗(yàn)為例子，根據(jù)生物學(xué)科核心素養(yǎng)要求，如何開(kāi)展高中生物實(shí)驗(yàn)拓展教學(xué)。

關(guān)鍵詞：高中生物;實(shí)驗(yàn)教學(xué);拓展教學(xué)

2019年教育部關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見(jiàn)中指出，中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該切實(shí)扭轉(zhuǎn)忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傾向，將科技前沿知識(shí)和最新技術(shù)成果融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，豐富內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐操作、情境體驗(yàn)、探索求知、親身感悟和創(chuàng)新創(chuàng)造，著力培育學(xué)生的興趣愛(ài)好、創(chuàng)新精神、科學(xué)素養(yǎng)和意志品質(zhì)。建議在生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中提供更多的機(jī)會(huì)讓學(xué)生親自參與和實(shí)踐。落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)，發(fā)展素質(zhì)教育。可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵方法。拓展實(shí)驗(yàn)是基于原有實(shí)驗(yàn)，提出新課題，涵蓋實(shí)驗(yàn)情境、方法以及原理等，指導(dǎo)高中生借助原有理論，采用不同方式進(jìn)行同一實(shí)驗(yàn)，以有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究思維能力，借助所學(xué)知識(shí)展開(kāi)分析，加深理解，并拓展知識(shí)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展活動(dòng)時(shí)，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并提出問(wèn)題，根據(jù)所學(xué)知識(shí)展開(kāi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。本文以“植物細(xì)胞失水與吸水”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。

1.基于核心素養(yǎng)的生物拓展教學(xué)要求

1.1教師應(yīng)該充分重視核心素養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)

發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，中學(xué)生正處于身體和心理發(fā)育的活躍期，我們應(yīng)該抓住學(xué)生對(duì)自然和生命現(xiàn)象的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生去探索、去求知。在教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合生產(chǎn)生活中的生命現(xiàn)象，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，設(shè)計(jì)有效的課堂探究方案，進(jìn)行有趣又具實(shí)效的課堂實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生層層深入，形成結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀等生命觀念;倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生自己觀察、思考、提問(wèn)，并在提出假設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行探究活動(dòng)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施，培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度，發(fā)展科學(xué)思維，小組合作探究，提高科學(xué)探究的能力;注重探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的課內(nèi)外結(jié)合，適時(shí)開(kāi)展所學(xué)內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，正確認(rèn)識(shí)人們是如何將所學(xué)生物學(xué)知識(shí)和技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)生活當(dāng)中，真正地做到學(xué)有所用，也能更好地體會(huì)人與自然、社會(huì)以及其他生物之間的關(guān)系，真正地?fù)碛猩鐣?huì)責(zé)任的意識(shí)。

為了將核心素養(yǎng)充分滲透給學(xué)生，教師需要正確認(rèn)識(shí)拓展實(shí)驗(yàn)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生順利開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，有效體現(xiàn)學(xué)生主體地位。開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，教師應(yīng)該為學(xué)生提供良好空間與實(shí)踐，促使其可以基于合作探究學(xué)習(xí)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。教師基于獨(dú)立性基礎(chǔ)上，課堂上以學(xué)生為主體對(duì)象，教師全力發(fā)起助攻，為學(xué)生提供科學(xué)指導(dǎo)。

1.2基于具體教學(xué)狀況科學(xué)開(kāi)展拓展實(shí)驗(yàn)

對(duì)于生物拓展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，應(yīng)該獲得多方協(xié)助以及支持，例如學(xué)校、家庭、社會(huì)等方面。教師進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，需要結(jié)合學(xué)校具體教學(xué)情況，構(gòu)建滿足高中生生物學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求的實(shí)驗(yàn)。為學(xué)生開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)提供充足材料與必要場(chǎng)所。以教師角度分析，以教材中實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行拓展創(chuàng)新，有效提高拓展實(shí)驗(yàn)針對(duì)性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)。

2.基于核心素養(yǎng)的生物實(shí)驗(yàn)拓展教學(xué)策略

2.1調(diào)整實(shí)驗(yàn)要求與目的

教師應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)課堂設(shè)計(jì)成學(xué)生之間進(jìn)行溝通以及交流的場(chǎng)所，每個(gè)學(xué)生是獨(dú)立的生命體，通過(guò)彼此交流對(duì)生活中遇到的困難、問(wèn)題等進(jìn)行思考探索，借助生物知識(shí)進(jìn)行解釋，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，可以對(duì)原有目的進(jìn)行調(diào)整開(kāi)展拓展探究活動(dòng)，突破原有實(shí)驗(yàn)限制。例如，把“植物細(xì)胞失水與吸水”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成測(cè)量性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，變定性實(shí)驗(yàn)為定量實(shí)驗(yàn)。即“測(cè)定洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞細(xì)胞液濃度”。開(kāi)展定量實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生應(yīng)該對(duì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真整理，此種方式能夠?qū)W(xué)生分析歸納思維進(jìn)行培養(yǎng)。進(jìn)一步拓展實(shí)驗(yàn)，開(kāi)拓思維，思維引申：對(duì)細(xì)胞狀態(tài)進(jìn)行鑒別，并引發(fā)其探究枯黃、萎蔫以及其他葉片細(xì)胞活性。

2.2調(diào)整實(shí)驗(yàn)材料與方法

在生物教學(xué)活動(dòng)中，生物實(shí)驗(yàn)具有重要地位，是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)以及科學(xué)結(jié)論的基礎(chǔ)保障，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)可行性加以重視。不僅帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)教材中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，教師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生遷移原有知識(shí)，進(jìn)而將學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性充分調(diào)動(dòng)起來(lái)。借助實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，促使學(xué)生能夠加深對(duì)生物知識(shí)點(diǎn)的記憶，另外，還可以充分培養(yǎng)學(xué)生批判性思維、推理思維以及演繹思維。例如，對(duì)紫色洋蔥鱗片外表皮原因進(jìn)行確定之后，引導(dǎo)學(xué)生思考，哪些材料可以滿足上述條件？學(xué)生按照選材原則，采用花瓣、菠菜葉以及苔蘚葉等進(jìn)行臨時(shí)裝片制作，同時(shí)認(rèn)真觀察比較，進(jìn)而獲得準(zhǔn)確結(jié)論：原生質(zhì)層或是液泡中存在顯著顏色的成熟細(xì)胞可以對(duì)質(zhì)壁分離現(xiàn)象進(jìn)行有效觀察。而洋蔥鱗片具有易撕取以及觀察效果好等優(yōu)勢(shì)。能夠?qū)W(xué)生發(fā)散思維展開(kāi)有效激勵(lì)，針對(duì)問(wèn)題展開(kāi)深入探究：胚、根尖分生區(qū)以及其他未成熟細(xì)胞，是否也可以出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象呢？進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)時(shí)，此類細(xì)胞基沒(méi)有顯著顏色，無(wú)法進(jìn)行充分觀察，采用何種方法進(jìn)行處理呢？要求學(xué)生可以對(duì)操作方法以及實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行熟練掌握，同時(shí)展開(kāi)融會(huì)貫通。此種方式能夠?qū)Ω咧猩茖W(xué)探究能力、實(shí)事求是精神等進(jìn)行有效培養(yǎng)。

2.3調(diào)整實(shí)驗(yàn)原理

利用生物實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)其科學(xué)方法與思維，對(duì)其科學(xué)性進(jìn)行充分感受，另外積極借鑒教材中“科學(xué)家的故事”，體會(huì)其探索方法、思考方法、分析方法以及總結(jié)方法等。加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。培養(yǎng)學(xué)生具備創(chuàng)新質(zhì)疑精神，以實(shí)事求是態(tài)度對(duì)生物知識(shí)進(jìn)行全面理解，進(jìn)而充分培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)情懷。例如，學(xué)生在作業(yè)習(xí)題中，會(huì)遇到質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原等問(wèn)題，教師可以指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。之后基于原有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)“觀察氯化鈉、硝酸鉀溶液中植物細(xì)胞復(fù)原現(xiàn)象”的拓展實(shí)驗(yàn)。為了對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行有效處理，例如確定溶液濃度等，學(xué)生應(yīng)該結(jié)合實(shí)際探究問(wèn)題，對(duì)所學(xué)知識(shí)原理進(jìn)行綜合運(yùn)用，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行觀察與分析過(guò)程中，養(yǎng)成分析習(xí)慣，同時(shí)善于提取記憶中的信息，通過(guò)準(zhǔn)確的文字對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行描述，充分提高結(jié)論描述的條理性，并且可以對(duì)教材知識(shí)展開(kāi)有效轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生圍繞核心概念，引申其他知識(shí)點(diǎn)，建立知識(shí)體系。

結(jié)語(yǔ)：對(duì)核心素養(yǎng)與生物學(xué)科拓展實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，可有效達(dá)成現(xiàn)階段高中生物教學(xué)重要教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神，培養(yǎng)學(xué)生借助生物知識(shí)處理實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)過(guò)程重實(shí)踐，教師應(yīng)該對(duì)核心素養(yǎng)進(jìn)行深入理解，教學(xué)中圍繞生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的四大理念：生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任開(kāi)展。學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。以此為基礎(chǔ)從科學(xué)知識(shí)、教學(xué)內(nèi)容等覆蓋面開(kāi)展實(shí)驗(yàn)拓展教學(xué)活動(dòng)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中借助調(diào)整實(shí)驗(yàn)要求與目的、調(diào)整實(shí)驗(yàn)材料與方法等策略實(shí)現(xiàn)拓展教學(xué)。

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