基于提高學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究 論文

基于提高學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究摘要：生物學(xué)科核心素養(yǎng)是高中生物學(xué)體系的靈魂和核心，鼓勵(lì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，精心選擇設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，利用“異?！爆F(xiàn)象有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是科學(xué)態(tài)度，挖掘校本實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源有利于培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科的核心素養(yǎng)必將會(huì)成為生物核心內(nèi)容。關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)生物核心素養(yǎng)引言2017年版普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中，提出了生物學(xué)核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任這四個(gè)維度。之所以提出學(xué)這一命題，其中的一個(gè)重要原因就是要解決由于應(yīng)試教育"導(dǎo)致有知識(shí)無(wú)素養(yǎng)"的問題。核心素養(yǎng)是學(xué)生在成長(zhǎng)過程中必須要具備的一種品質(zhì)和能力，要求教師重視學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，這也是踐行素養(yǎng)教育的關(guān)鍵方法，教師需要認(rèn)識(shí)到，在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性和必要性。一．鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)解釋發(fā)展、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)時(shí)間活動(dòng)，提出有探究?jī)r(jià)值的問題，能從問題和假設(shè)出發(fā)，依據(jù)探究目的、設(shè)計(jì)探究方案，運(yùn)方法進(jìn)行科學(xué)探究，勤于時(shí)間，善于合作，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新。由于學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備不足，探究能力不強(qiáng)，筆者將部分實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究，這不光可以的設(shè)計(jì)欲望，給學(xué)生提供學(xué)習(xí)的動(dòng)力，還能夠提高學(xué)生的能力。利用學(xué)生的生物思維，使其在設(shè)計(jì)、操作的過程中掌握已有的生物知識(shí)，實(shí)現(xiàn)生物知識(shí)的延伸，同時(shí)還能夠提高學(xué)生的動(dòng)于能力、實(shí)踐能力，為教師要鼓勵(lì)學(xué)生調(diào)整實(shí)驗(yàn)的條件和內(nèi)容，在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出一個(gè)更有趣、個(gè)性化的生物實(shí)驗(yàn)。只有這樣，教師培養(yǎng)出來的學(xué)生才能滿足社會(huì)需社會(huì)中站穩(wěn)腳跟的創(chuàng)新型人才。比如在“植物細(xì)胞吸水和失水實(shí)驗(yàn)”中，教師進(jìn)行常規(guī)演示實(shí)驗(yàn)的前提下，在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上演變成一個(gè)個(gè)探究的分生嘗試自主探究，親身體驗(yàn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果的同時(shí)，也提高新目標(biāo)的生成性，原實(shí)驗(yàn)材料為洋蔥鱗片葉外表皮，探究實(shí)驗(yàn)換成洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮的臨加適當(dāng)濃度的紅墨水進(jìn)行觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象，取得不錯(cuò)的效果。原實(shí)驗(yàn)試劑用0.3g/ml蔗糖溶液和清水，探究實(shí)驗(yàn)試劑用5%的NaCl溶液和清水。具體教學(xué)思路如下：：按小組教師引導(dǎo)分配問題學(xué)生探究呈現(xiàn)課堂探究問題學(xué)生設(shè)計(jì)思路開展實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論問題思考與延伸【呈現(xiàn)探究問題】原實(shí)驗(yàn)：紫色洋蔥鱗片葉的外表皮+0.3g/ml的蔗糖溶液+清水探究實(shí)驗(yàn)一：紫色洋蔥鱗片葉的外表皮+5%的NaCl溶液+清水探究實(shí)驗(yàn)二：白色洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮+適當(dāng)濃度的紅墨水+清水【按小組分配問題】表一要求：①所有的甲完成圖中甲欄的操作，所有的乙完成乙欄的操作。②要求每一對(duì)中的甲和乙操作時(shí)節(jié)奏要盡量一致，以減少誤差。③每組完成同一探究任務(wù)。【學(xué)生設(shè)計(jì)開展實(shí)驗(yàn)】學(xué)生格根據(jù)教材已提供的實(shí)驗(yàn)步驟，自己設(shè)計(jì)并開展實(shí)驗(yàn)【得出結(jié)論】0.3g/m蔗糖溶液+清水5%的NaCl溶液+清水內(nèi)表皮+紅墨水+清水【問題思考與延伸】①洋蔥是否是本實(shí)驗(yàn)的最佳實(shí)驗(yàn)材料？②本實(shí)驗(yàn)中提供的蔗糖溶液和NaCl溶液濃度是否為最佳濃度？如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？③真菌、細(xì)菌，會(huì)不會(huì)發(fā)生類于植似物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象？【反思及自我評(píng)價(jià)】在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上分成幾個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，打破了傳統(tǒng)教學(xué)的模式，學(xué)生由被動(dòng)的聽到主動(dòng)地探知，體現(xiàn)了新課程中“以生為本”的教學(xué)理念；通過分析等過程，有利于學(xué)生掌握科學(xué)研究的一般方法，潛移默化的提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；本實(shí)驗(yàn)采用分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，各小組加強(qiáng)合作與交流，提高學(xué)達(dá)能力。雖然對(duì)原實(shí)驗(yàn)有較多的改進(jìn)，總體上取得不錯(cuò)的成果，但還是有一些不足：在取洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞時(shí)是否有更好的方法?二．精心選擇設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維科學(xué)思維主要包括科學(xué)推理、科學(xué)論證、模型建構(gòu)、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師通常精心選擇實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。接告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，而是需要學(xué)生自己去制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而得到實(shí)驗(yàn)效果。培養(yǎng)敢于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，實(shí)事求神，鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)和信息交流能力。例如；在“重組DNA分子的模擬操作”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師先設(shè)置系列問題，怎樣優(yōu)化優(yōu)化“重組DNA分子的模擬操作”實(shí)驗(yàn)？讓各小組組長(zhǎng)發(fā)言，小組長(zhǎng)要說明設(shè)計(jì)意圖，師生共同評(píng)出“重組DNA分子的模擬操作”兩個(gè)探究方案。探究方案一：優(yōu)化“重組DNA分子的模擬操作”實(shí)驗(yàn)【模型建構(gòu)1.選兩種顏色的等寬紙帶，在白紙帶上依表示一段DNA片段（其中含有一段EcoRI的識(shí)別序列），并將其首尾相連，形成環(huán)狀。在綠紙帶上寫上另一串字母，表示另一段含目的基因的DNA片段（其中含有兩段EcoRI的識(shí)別序列）?！灸Ｐ徒?gòu)】2.用剪刀（代表EcoRI）進(jìn)行DNA“切割”。從紙帶的一條DNA鏈上找出G-A-A-T-T-C序列，并選G-A之間作切口進(jìn)行“切割”，然后再?gòu)牧硪粭l鏈上互補(bǔ)的堿基之間尋找EcoRI相應(yīng)的切口，做相同處理?！灸Ｐ徒?gòu)】3.待白、綠兩色紙帶上的切割位點(diǎn)全部切開后，將綠色紙帶上的DNA
片段，重組到白色紙帶的切口處。此DNA連接酶）將切結(jié)起來。用透明膠帶粘貼氫鍵形成部位，這樣就完成了一個(gè)重組DNA分子的模擬制作。探究方案二：探討基因工程中單酶切的缺點(diǎn)教師設(shè)疑：如果目的基因兩端和載體質(zhì)粒上都有一種限制酶（如EcoRI）的酶切位點(diǎn)，用該酶切開目的基因和質(zhì)DNA連接酶進(jìn)行連接。種情況？【提出問題】：1.只考慮單個(gè)DNA片段，你覺得會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象嗎？23.只考慮目的基因和質(zhì)粒這兩種DNA片段的兩兩連接，.有多少種連接產(chǎn)物？最后學(xué)生構(gòu)建目的基因自身環(huán)化-載體自身環(huán)化、目的基因-目的基因、目的基因-載體三種模型三．利用實(shí)驗(yàn)“異?！爆F(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是科學(xué)態(tài)度生物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果準(zhǔn)確性非常重要，但是”現(xiàn)象，師手先教育學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，然后在把這種“異?！钡默F(xiàn)象作為教學(xué)中的有效資源，或者教師利用這”的現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的好奇勵(lì)他們?nèi)ヌ骄繌亩@得完美的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，有時(shí)實(shí)驗(yàn)”現(xiàn)象，教師和同學(xué)要驚慌，可以將“異?！苯Y(jié)果培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的另一種有效途徑。比如：
鑒別植物組織中糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)，特別是用蘇磨液混合發(fā)生粉色顏色反應(yīng)，正常情況下出現(xiàn)橘黃色，教師利用這個(gè)“異?！爆F(xiàn)象提問：花生子葉做成切片實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？我花生子葉染成的顏色？體積分?jǐn)?shù)50%酒精溶液在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中有什么作用？通過學(xué)生的思考與回答達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法的目的，這樣的做法，不僅使學(xué)生學(xué)會(huì)從實(shí)驗(yàn)”獲得知識(shí)網(wǎng)，還培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事科學(xué)精神。四．挖掘校本實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任意識(shí)人教版高中選修一“生物技術(shù)實(shí)踐”教材中“腐乳制作”、“葡萄酒制作”、“泡菜制作”、“微生物培養(yǎng)”、“植物組”等內(nèi)容實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，為學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握更多的關(guān)于食品安全、環(huán)境污染、和瀕危物種保護(hù)等知識(shí)，學(xué)會(huì)辨別生物學(xué)問題等奠定了必要的知識(shí)基礎(chǔ)。教師要整理深入挖掘教材上的實(shí)驗(yàn)，利用教材中實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)生物學(xué)社會(huì)責(zé)任方面的內(nèi)容素材，引導(dǎo)學(xué)生通過探索學(xué)習(xí)，掌握更多的社會(huì)責(zé)任知識(shí)。比如今年的新型冠狀病毒影響人類正常生產(chǎn)、生活，許多人因感染它喪命。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以整合教材中“SARS病毒、艾滋病毒”等案例素材指導(dǎo)學(xué)生掌握關(guān)于疾病防控的知識(shí)，使其更好地理解珍愛生命的意義；利用“紅豆杉組織培養(yǎng)”案例實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生了解保護(hù)生物資用資源的知識(shí)和意義。必修三“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”教材中許多章節(jié)實(shí)驗(yàn)，如“生物體維持PH穩(wěn)定的機(jī)”“建立血糖調(diào)”等內(nèi)容，教師在生物實(shí)驗(yàn)教融入STSE校本課程教育內(nèi)容，能增進(jìn)學(xué)生對(duì)生物學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間密切聯(lián)系的理解，開闊學(xué)生知識(shí)視野，為學(xué)生拓展生物社會(huì)責(zé)任知識(shí)?？傊?，教師在教學(xué)中根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知有效開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、精心選擇設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用實(shí)驗(yàn)“”想象、挖掘校本實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源方面不斷嘗試和改進(jìn)，解決實(shí)驗(yàn)中的不足。教師在平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用理