核心素養下的高中生物實驗拓展式教學模式研究

賀俊杰 于長春

摘要：實驗有利于加深學生對相關生物知識的理解，也是學生掌握正確探究方法、形成創新思維的有效途徑。在核心素養背景下，生物教師應充分結合教學內容與學生實際生活，有效發揮實驗教學的作用，運用科學的教學方法，提高學生的生物核心素養?；诖?，文章闡述了高中生物實驗拓展式教學的作用，在核心素養理念指引下探討高中生物實驗拓展式教學策略。

關鍵詞：核心素養 ?高中生物 ?實驗課程 ?拓展式教學

一、社會對高質量人才的需求與日俱增

新時代下，教育面臨著新的挑戰和要求，在培養人才的過程中，教師不僅要講解學科知識，還要重視培養學生的核心素養。從高中生物學科的特點來看，培養學生的核心素養就是要培養學生正確的生命觀念，讓學生形成科學的思維方式，在學習時學會科學探究，強化學生的社會責任感，這對學生的長遠發展有著不可替代的積極作用。

在高中生物實驗教學中，教師可以引入拓展式教學模式，結合學生的實際學習情況，拓展實驗教學內容和生物知識，激發學生的生物學習興趣，培養學生的生物學科思維，引導學生形成正確的情感態度，促進實驗教學的有效開展。因此，教師應該探討能將生物實驗教學與核心素養相融合的、切實可行的、有效的方法和策略，充分發揮生物實驗教學的作用，從理論和實踐兩個方面綜合培養學生的核心素養。

二、高中生物拓展式實驗教學的重要作用

素質教學環境對高中生物教學提出了更為嚴格的要求，如生物學科的核心內容呈現多元化，增加了教學難度。為了構建高效的生物課堂，提高教學質量，有些經驗豐富的高中生物教師聚焦于實驗，開展有效的實驗教學，讓學生真正地參與課堂學習，通過動手操作探究生物知識，這不但能夠充分凸顯學生的主體地位，而且能夠營造自主、和諧、積極向上的教學氛圍，使學生在潛移默化中認真思考問題，自主學習。一些比較內向的學生也會在其他學生的帶動下，積極主動地參與實驗操作，對生物學科形成新的認識，并意識到這門學科與生活的關系，逐漸增強學以致用的能力。當前，高中生物教材中的一些生物實驗和生物概念都是科學的積淀，是認真選取出來的，這些實驗能夠有效發展學生的思維，鞏固學生的所學知識。

在教學過程中，教師組織學生進行拓展式實驗，將學生知識體系當中已有的知識和實際生活結合起來，提出一些具有啟發性的問題，引導學生在此基礎上展開進一步探究，讓學生帶著興趣解決教師提出來的問題。在解決問題的過程中，學生也能夠發現新的問題，一些動手能力比較強的學生能夠通過思考，創造性地解決問題，并展示和交流實驗的成果。這樣一來，生物實驗教學能夠充分促進學生個性化發展，發揮學生的主體作用，讓學生形成較強的科學探究能力，不斷實現知識結構的內化和調整，這是單純的理論講解難以達到的。

在參與一些拓展性實驗活動時，學生可以結合自己對現實生活中具體事例的分析和觀察，提出自己的疑問，從而形成持續觀察和探究的意識。在提出質疑后，教師可以引導學生結合已有的知識經驗，設計和開展一些比較好的實驗。這樣一來，學生能夠有效地把實踐和理論結合起來，通過實踐操作促進理論知識的掌握，也能夠從不同的角度思考問題，創造性地解決問題。學生只有真正地參與拓展性實驗活動，才能感受到生物實驗的魅力和價值，也才能夠開闊視野，逐漸形成科學探究的精神。由此可見，拓展性實驗教學在高中生物教學過程中具有重要作用和意義。

首先，教師利用拓展式教學方式可以有效延伸現有生物知識，讓學生從不同的視角分析生命體的知識，構建系統的生物知識結構。其次，拓展式教學可以轉化抽象的生物知識，開闊學生的視野，更好地發揮生物實驗教學的功能。再次，在生物實驗拓展式教學中，學生能分析所學生物知識的內在聯系，做到舉一反三。相比其他的教學方式，實驗拓展式教學可為生物教學活動的開展打下堅實的基礎，生物教師應適當延伸課外實驗內容，優化配置生物實驗資源，進一步建立生物知識與生活實踐之間的聯系，樹立“以學生為中心”的教學思想，培養學生的操作能力，增強學生生物學科的探究欲望。

三、核心素養下的高中生物實驗拓展式教學

（一）拓展教學內容

自新課程改革推行以來，高中生物課本增加了許多實驗探究內容，很多版本的教材以實驗為主，可見拓展生物教學內容尤為關鍵。因此，生物教師要密切關注不同生物板塊的內在聯系，尊重學生的個體差異，在課堂教學中積極引導學生主動演繹、推理、歸納、總結生物原理，培養學生的生物思維。高中生物拓展實驗一般分為生物組織的蛋白質、糖類、脂肪檢測，酵母菌種群在培養液里的數量變化，土壤中微生物的分解作用等均為典型的拓展式生物實驗，高中生物教師可根據高中拓展實驗的教學要求，適當延伸教學內容。

例如，在做完“糖類、脂肪及蛋白質鑒定”實驗后，教師可以提供蘋果、番石榴，參照它們與斐林試劑發生反應生成的磚紅色沉淀物，引導學生自主分析番石榴中含有的還原糖數量是否多于蘋果，或者讓學生驗證黃豆成分中是否有還原糖，以及對比各種油料作物的脂肪含量。

（二）拓展學科知識

在高中生物實驗教學中，采用不一樣的實驗方法，涉及的實驗內容、形式也會存在差異，所以在開展拓展式教學時，教師要充分依據實驗目標，適當延伸生物知識，調整拓展方式，尊重學生的個體差異，鼓勵學生探究生物知識。實踐表明，拓展生物學科知識有利于學生在宏觀上達成共識，構建清晰的邏輯體系，抓住生物實驗的核心，對生物實驗產生新的認識。

例如，在教學“孟德爾的豌豆雜交實驗”時，教師可向學生介紹孟德爾的實驗精神：“孟德爾在開展多次實驗后，借助數學方法處理實驗結果，并預先大膽假設實驗結果，進而設計測交實驗、展開驗證，最終發現自由組合和基因分離的定律?！庇纱丝梢?，教師可以介紹科學家的案例，讓學生更加深刻地認識實驗的意義，調動學生學習生物實驗的熱情。

（三）拓展思想情感

為了調動學生實驗操作的主動性，構建高效的生物課堂，提高生物實驗教學質量，教師要根據教學要求，適當融入情感元素，鼓勵和支持學生，增強學生的社會責任感。

例如，在教學“蛋白質含量內容”一課時，教師可引用“三鹿奶粉”和“大頭兒童”事件，讓學生根據現有的生物知識解讀社會事件，增強學生的情感體驗，培養學生嚴謹的科學態度，幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。教師還要結合學生的實際情況，有效調整情感拓展方法，聯系現階段高中生物的教學問題，對后期的實驗教學情感引導方向進行新的調整，促進學生在課堂中得到更多的收獲，擴大個人情感范圍。

（四）拓展生活問題

在高中生物實驗教學中，教師可以根據教學內容，適當地拓展一些生活中常見的問題，加深生物知識與生活實際的聯系，激發學生探究生物實驗的興趣。為了有效培養學生的思維，促進學生個性化發展，教師可以鼓勵學生自己設計實驗的步驟和過程，并獨立完成。這樣可以發揮學生的主體作用，極大地調動學生的實驗積極性，如大部分學生都提出了很有創意的實驗方案，而在這個過程中，教師要觀察學生的表現，并及時給予指引。

例如，教材中有關于驗證呼吸過程中氣體變化的相關實驗，有的學生對實驗做了如下改變：首先，選擇兩個相同的罐頭瓶，往其中倒入等量的石灰水;其次，分別選擇新鮮的菠菜和燙過的菠菜，用紗布包好，懸掛在瓶口;再次，將瓶蓋擰緊，把兩個瓶子放在黑暗的地方。經過一段時間之后，取出兩個瓶子并觀察其中的石灰水變化情況，以此判斷瓶子中的二氧化碳量是否增加，以及增加了多少。這個實驗的設計非常巧妙，而且非常環保，安全性也比較高。教師可以引導學生以此為切入點，利用生活中常見的其他素材設計相關實驗，實現資源的再次利用，把生物知識與實際生活有效地聯系起來。

（五）拓展科學思維

由于課堂教學時間的限制，教材中設計的很多實驗不是特別詳細，無法滿足學生在實驗學習過程中的實際需求。但是，教師可以教材中的實驗為切入點，認真地挖掘，有效地拓展，讓學生能夠更全面地認識問題，在現有實驗的基礎上深入探究，這樣能夠取得比較好的實驗效果。

例如，在實驗教學的過程中，很多學生另辟蹊徑，提出了改變實驗中的某個變量，看看是否會影響實驗結果。此時，教師不要隨意打斷學生，而要引導學生設計相應的實驗，通過動手操作的方式驗證自己的結論。這樣就能夠進一步延伸實驗，讓學生在實驗過程中培養科學嚴謹的態度，認識每個變量的意義。

（六）拓展學生的實驗能力

任何學科都需要學生不斷深入思考、學習和探究。因此，高中生物教師要有效提升學生的學習能力，多給學生提供一些參與實驗的機會。如教師可以充分發揮小組合作學習模式的優勢，讓學生一起討論和交流，提出自己的想法，制訂具有特色的實驗探究方案，一起進行實驗操作，并在實驗過程中觀察實驗的變化、實驗的現象和自己收集到的相關資料，最終形成比較科學合理的實驗結論?？傊?，教師利用小組合作學習模式，能夠促進學生之間的交流和討論，不斷提高學生的學習能力。

四、結語

為了有效培養學生的核心素養，促進學生發展，教師可以發揮拓展性生物實驗的作用，引導學生在實驗過程中積極、主動地思考，提出自己的猜想，并鼓勵學生動手操作進行驗證，在驗證過程中發現新的問題，然后提出質疑，最后帶領學生科學、合理、認真地分析實驗結果。通過這種方式，教師能夠有效培養學生的創新思維和科學思維，促進學生進一步發展。由上可知，教師采取相應的實驗教學策略，對打造生動靈活的生物課堂有一定的積極意義，可以增強學生動手實踐、合作探究、總結表達等能力。

總之，生物學科包括很多基礎的概念和原理，而在新課程改革過程中，生物教材又增加了一些實驗內容，這對揭示生物學的意義具有至關重要的作用。為了更好地培養學生科學探究的精神，教師要根據教學需求，積極創新實驗教學方式，讓學生在實驗學習中不斷提高生物學科素養。

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（作者單位：吉林師范大學生命科學學院）