试论核心素养下高中生物实验高效教学模式

2024.06.07

肖肖

摘要：在核心素养理念下，学生应当具备适应社会发展与终身发展需要的关键能力与必备品质，这表明培养他们的核心素养是教育改革的关键。在高中阶段，生物是一门以实验为基础的学科，教师同样需要以核心素养为导向，精心设计高效教学模式。本文以核心素养下高中生物实验如何实现高效教学为试论对象，同时制定部分恰当模式。

关键词：核心素养 ?高中生物实验 ?高效教学模式

实验教学属于高中生物教学的重要组成部分，与理论教学相辅相成、不可分割，不仅可以锻炼学生的观察能力、操作与动手能力，还能培养他们生物学科核心素养。在核心素养下的高中生物实验教学中，教师应当把新型教学资源和传统课堂有机整合，吸引学生主动参与到实验探索中，提高他们分析和解决问题的能力，促进核心素养的形成。

一、传授实验操作技能，促使学生掌握方法

在核心素养下的高中生物实验教学中，要想实现高效教学和有效培养学生的核心素养，教师首先需要高度重视实验操作技能的传授，帮助他们熟练掌握基本的实验操作技巧和方法，在实验操作中领悟相应的科学方法与生物理论知识，实现高效教学目标。高中生物教师在具体的实验教学中，应尽量为学生提供动手操作的机会，指导他们正确使用光学显微镜、制作临时装片，以及向容器内滴加试剂等，为后续深入教学和核心素养的培养夯实根基。

例如，在开展《细胞中的元素和化合物》教学时，针对实验环节，教师向学生展示六大类物质质量分数表格，组织学生开展讨论活动，设计相应的问题：细胞中化合物最多的是什么？其对于生命有着怎样的意义？应该采取什么样的鉴定方式？借助于这些问题，让学生了解实验目的、原理以及方法，同时强调双缩脲试剂和斐林试剂两种药品的配置和使用，将其配方展示出来，引导学生明确区分。接着，教师一边讲述具体实验步骤，一边演示实验，重点是仪器的使用方法和试剂的添加技巧，指导学生模仿操作实验——还原糖、脂肪、蛋白质的检测和观察，以此传授基本的实验操作技能，促使他们掌握正确的操作方法。

二、合理运用探究实验，培养学生科学素养

相对于初中生物来说，高中生物难度、广度以及深度都有所增加，特别是实验教学，对学生提出了更高的能力要求。教师应当结合核心素养指导优化实验教学模式，合理运用探究性实验培养他们的科学素养。探究性实验指的是学生在不知道实验结果的情形下，通过教师引导与配合，运用自己掌握的生物理论知识与实验技能，自主设计和操作实验，一起分析、探索和研究，最终得出实验结论，同学之间对实验结果进行交流，提升认知水平。

以“探究影响酶活性的条件”实验教学为例。教师先利用多媒体展示普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗衣效果，向学生展示加酶洗衣粉实物，引导学生仔细阅读使用注意事项，思考温度发挥什么样的作用。接着，教师将学生分成两大组，分别探究温度及pH对酶活性的影响，培养他们的科学素养。

三、有机结合现实生活，发展学生应用能力

在高中生物实验教学中，教师应该从核心素养的视角出发，引领学生将所学习的生物实验知识与生活经验有机结合，通过查阅与搜集资料来深化对理论知识的理解与应用。高中生物教师可以结合现实生活现象或素材开展实验教学，或者设计生活化实验，让学生学会运用实验手段解决一些生活问题，发展他们的应用能力。

比如，在《能量之源——光与光合作用》教学中，教师要指导学生做好“绿叶中色素的提取和分离”的实验，使其仔细观察分离出的不同色素带，注意色素带的不同颜色、分布顺序和宽窄，增强他们的感性认识。通过对色素的提取与分离，学生进一步认识色素的特性与本质，联想到生活中经常会遇到一些含有色素的食品，引领他们结合实验提出以下问题：食品中的色素主要含有哪些成分？是天然成分还是人工合成？或者是其他物质？对人体有什么影响？当学生产生疑问后，教师可组织他们自主设计实验，通过实验手段检测食品中的色素，将知识应用至现实生活中。

四、精心设计验证实验，锻炼学生思维能力

就高中生物实验教学而言，验证性实验主要是对理论知识的验证和还原，是锻炼学生思维能力的重要手段，也是培养他们核心素养的有效途径，还是一种高效教学模式。在核心素养下的高中生物实验教学中，教师可以围绕教学目标和知识内容精心设计验证性实验，着重讲解实验的关键点，适当操作和演示，指导学生以小组为单位根据提出的猜想或假设操作实验，必要时给予适当的指点与纠正，通过验证实验锻炼他们的思维能力，实现高效教学目标。

例如，在“检测生物组織中的糖类、脂肪和蛋白质”实验教学中，教师先展示资料：检测糖尿病的方法，双缩脲试剂检测蛋白质，苏丹Ⅲ染液，指导学生发现检测糖类、脂肪和蛋白质的方法，并且质疑：这些试剂真的能和糖、蛋白质、脂肪发生反应吗？该如何验证？接着，教师提供单一成分的样本溶液，引导学生设计实验方案，分别使用斐林试剂、苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液、双缩脲试剂，操作可溶性糖、脂肪和蛋白质的鉴定试验，组织他们在小组内分工完成实验，启发思考：为什么这两种试剂如此相似，一个现混现用，而另一个却是先A后B？如果调换过来用会出现什么情况？使其自由猜测和作答，锻炼思维能力。

五、巧妙引入信息技术，培养学生学习能力

近年来，现代化信息技术的高速发展，对课堂教学模式产生重大影响。在核心素养指导下的高中生物实验教学中，教师需要与时俱进地引入信息技术，对传统教学模式进行恰当的改进，为实验课堂注入更多的生机与活力，将教学内容变得更直观、具体和有趣。对此，高中生物教师在实验课堂上应灵活运用信息技术手段，转变知识的呈现形式及教学模式，让学生合理应用网络渠道搜集实验资料，改进实验形式，从而培养他们的学习能力。

诸如，在学习《细胞的增殖》过程中，教师运用信息技术手段播放一段蛙由受精卵成长为成蛙的视频，设疑：细胞为什么不能无限长大？随着细胞的长大，细胞膜的面积是否也在扩大？接着，组织学生分组实验：准备好含有酚酞的琼脂块，将其切成相应的正方体块，边长分别是1厘米、2厘米、3厘米。之后准备好适量0.1%的NaOH溶液，将三个琼脂块同时放入其中，经过十分钟后，取出琼脂块样品，吸干浮液，将每个样品切成两半，观察其切面，同时对NaOH的扩散深度进行测量，记录好相应的数据。在完成实验之后，结合每个小组采集的数据，开展小组讨论和分析活动，让学生总结相应的实验结果，认识到细胞表面积和体积对细胞成长有着制约作用，生物体生长主要依靠数量增加，即细胞增殖。

在核心素养下的高中生物实验教学中，教师应依据新课程标准分析和制定实验教学方案，从基本技能、探究性、生活性、验证性及信息技术等多个角度实现高效教学，全面培养学生的核心素养，满足他们终身学习和适应社会发展的需要。

参考文献：

[1]高锋.高中生物实验教学中核心素养的培养策略[J].科技风，2019（10）：51.

[2]费世汲.基于学科核心素养的高中生物教学思考[J].名师在线，2018（27）：8-9.

[3]林佳.学科核心素养视角下高中生物实验教学研究[J].现代交际，2019（5）：200-201.