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    • 优化实验教学落实核心素养
    • 来源:温泉学校 |作者:于志华|2017/12/29 9:56:00|浏览次数:609
    • 摘要  通过优化生物实验教学,从生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四个方面阐明如何培养学生的生物学科素养,进而培养使学生终身受益的核心素养。

      关键词生物;实验教学;核心素养

      一、生物学科核心素养的内涵与价值

      生物学科核心素养以其生物特色为基础,主要由生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四方面构成,其内涵与价值主要体现在以下三个方面。

      1.对学生学习的影响

      生物学科核心素养对初中生理解生物知识内容、掌握生物本质有着重要的现实意义,有利于学生正确生物观的培养,要求主动地参与教学活动,促进学生获取和解读信息能力的提高。生物学科核心素养的培养,应结合生物学科特色,促使学生在探究中提高自己分析、解决问题的能力,学生在自主学习、问题解决、主动探索知识背后深层意义的基础上,树立终身学习、终身发展的理念。

      2.对教师专业化发展的影响

      核心素养的培养促进了教学方式的转变,促使教师认识自身的重要性和创造性,促使教师在理论的指导下有效地进行教学实践;最后“教师以价值观为核心的综合能力的提高”,促使自己专业化更快发展。

      3.对社会发展的影响

      核心素养的培养提升了学生的综合品质和内涵,学生的知识迁移能力增强,能够在知识信息的学习中融会贯通。学生对文化的理解力在核心素养的培养中得到内化,从而在综合性的发展中,推动文化的持续、创造性发展。

      二、优化实验教学对落实核心素养的优势

      生物学是一门以实验为基础的课程,实验教学是初中生物教学活动的重中之重。生物科学以实验和观察为基础,因此生物实验是培养学生生物核心素养的有效途径。初中生各方面发展不够完善,实验技能相对匮乏,但年龄导致他们有较强的好奇心,易在好奇心的驱使下参与生物实验。教师应充分利用这一有利条件,在帮助学生掌握实验意义以及实验目标的基础上,有计划地把核心素养作为培养目标。

      基于核心素养的优化实验教学策略

      1.通过优化实验教学,实现“生命观”的核心素养培养

      “结构与功能相统一”是生物学的基本观点。从宏观来看,群落和生态系统的结构与功能是统一的;从个体来看,组织、器官和系统的结构与功能是统一的;从微观来看,细胞、细胞器和构成细胞的大分子的结构与其功能也是统一的。在日常的实验教学中,教师勤思考、多创新,进而对这一生命观念进行加强教育。

      “观察花的结构”这个实验,需要教师因时因地选择准备生物材料。课本实验是用桃花,在实验之前,由于桃花在初春开放,可利用百合花来替代,因为百合花花型大,花各部分结构明显,花粉粒大易观察。通过实验材料的改进,不仅对花的结构及各部分的主要功能有了清晰的认识,而且可以看到百合花特有的形状和结构,便于理解“结构与功能相统一”这一观点,潜移默化地向学生渗透“生命观”的核心素养。实验后引导学生将百合花瓣制成书签,培养他们发现美、珍藏美的意识,核心素养也在潜移默化中得到更好的培养。

      在进行“制作并观察植物细胞临时装片”这个实验时,当学生学会制作并观察洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片后,就可以进行实验拓展:鼓励学生制作番茄果肉、蚕豆叶表皮等其他植物细胞的临时装片进行观察。这样有利于他们了解各种形态细胞的结构,归纳出细胞共有的结构与功能,为培养学生利用“生命观”认识生命世界、解释生命现象打下良好基础。

      2.通过优化实验,实现学生“理性思维力”的核心素养培养

      理性思维是一种建立在证据和逻辑推理基础上的思维,它是一种有明确的思维方向,有充分的思维依据,能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象概括的一种思维能力。生物实验是在理性指导下的一种实践活动,从实验材料的准备到实验方案的设计,从实验计划的实施到实验结果的分析,每一环节都渗透着思维活动。

      “光合作用产生氧气”这个实验中,一些地方很难找到金鱼藻,教师可以引导学生通过观察、对比分析,将实验材料换成前面实验中已经用过的黑藻(效果比较明显)或放氧能力较强的绿藻等。当然也可以换成其他的植物,如豌豆苗、西芹,但应保证这些植物的新鲜度。另外,这个实验中用到的液体若改为质量分数为1%~2%的NaHCO3溶液,将比在其他浓度或其他液体中同一时间产生气体多,便于观察。

      “观察种子的结构”实验,学生对浸泡的玉米种子进行纵切、染色观察种子的结构,而实际上切面观察不能从整体上认识各结构,更无法理解玉米种子只有一片子叶。这里可以拓展改良实验:将玉米浸泡后煮熟,先用镊子剥掉果皮和种皮观察胚乳,了解胚乳和胚的位置关系;然后剥掉胚乳露出胚,在没被胚乳遮盖过的一侧沿胚的缝隙用解剖针挑开上下两侧,观察胚根、胚轴、胚芽和三者之外的子叶。如此可以克服切面难以区别各结构的弊端,更好理解玉米是单子叶植物。

      3.通过优化实验,实现学生“科学探究力”的核心素养培养

      科学探究是指能够发现现实世界的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察提问、实验设计、方案实施以及结果的交流讨论能力。通过优化实验,可以加深理解,巩固和验证学到的基础知识;可以培养学生的基本技能和动手操作能力;可以培养学生的观察能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力。

      “植物的呼吸作用”是一个定性的验证性实验。为了发展学生的科学探究能力和创新能力,教师可以有意识地引导学生将本实验进行创新为定量实验。(1)取等量、适量的白萝卜、土豆、菠菜、花菜、橘子和豆芽等植物的根、茎、叶、花、果实和种子六大器官作为实验材料,四人一组,每两组同用一种实验材料,设置对照实验A和B,一份用新鲜的实验材料,一份用煮熟过的同种实验材料。(2)将黑色塑料袋改为用同样330ml规格的白色饮料瓶并加盖密封(放人绿叶的塑料瓶用黑色布包裹)。(3)实验时,用两个50ml规格的注射器分别从装有同种实验材料(鲜的和煮熟的)的两个饮料瓶中抽出40ml气体,然后分别注入到两个装有10ml澄清石灰水的小瓶中检验。在实际教学中,教师可以先设计出几种不同的实验方案然后让学生分析每种实验方案的可行性,当学生发现设计方案和实验步骤等存在不当时,就会主动地设计出改进、替代的实验方案,从而形成最佳的定量实验方案。

      4.通过优化实验,实现学生的“社会责任感”的核心素养培养

      通过生物学的学习,学生会了解许多健康知识、饮食常识、遗传原理、环保知识等,不仅对个人和家庭成员有益,还要对社会有所担当并承担力所能及的责任。如积极传播生物学知识,积极开展社会调查和社会实践等,努力让更多的人了解生物学知识,让生物学知识更好地服务于社会。

      在学习“酸雨对生物的影响”时,不仅让学生设计出实验,探究酸雨对小麦种子发芽率的影响。为了节省实验时间,使实验结果更加直观。可以挑选长势良好且基本相同的月季花、吊兰、爬墙虎、蒜苗作为实验对象,其中月季花、吊兰、蒜苗各6盆,爬墙虎适量,分别用PH值为1.5,2.5,3.5,4.5,5.5的模拟酸雨液和清水作实验,用喷雾器每天喷淋一次,并放置在向阳处。观察从实验开始到出现伤斑所需时间。通过数据的分析充分认识到酸雨对植物的根、茎、叶等器官都产生严重的伤害。

      通过观察实验现象,学生的认识更深了,在约束自己的行为上就更强,也可以及时告诫家人、朋友,还可通过展报、微博、讲座等形式进行劝导。除了可以在自己的QQ群、朋友圈进行说明外,也可在学校、社区、街道等场所进行宣传。

      结语

      总之,培养学生的核心素养需要教师在教学过程中不断渗透,尤其是要依托教材,充分挖掘教材中的实验知识背景。在实践中,教师对生物实验进行改进,对操作过程进行新的思考和调整,不仅对学生进行了知识训练,更能激发他们的学习兴趣,培养科学的实验能力,让生物学科核心素养在生物课堂生根、发芽、开花、结果。让学生树立科学求实精神,建立科学探究思维,从而培养学生的创新精神,使学生学会用科学的方法去认识问题、思考问题、解决问题。

      参考文献

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