高中生物实验教学中核心素养培养

高中生物实验教学中核心素养培养

【摘要】新课程改革后,学校的教育注重对学生核心素养的培养。高中生物核心素养的培养除了可以在理论课中实现外,还可以通过实验教学来提高。

【关键词】核心素养;生物学核心素养;生物实验教学

0引言

为适应新的课程标准,2019年,教育部颁布并使用新修订的高中生物教材,其中涉及实验的内容有一些改变[1]。因此,本文探讨在高中生物学实验教学中使用新修订的高中生物教材和旧教材如何培养高中生的生物学核心素养。

1核心素养、生物学核心素养的内涵

1.1核心素养

素养是随着现代社会的发展而不断变化着的。起初是指人们自身的修养,含有政治思想、外在表现等方面,而在社会生产力水平普遍提高的今天,它已经逐渐的具体化了,不仅仅含有知识素养,还含有现代科学素养、人文素养、责任素养等[2],同时也是学生快速适应社会环境与终身发展所需必备的品格和能力。在现代社会中核心素养是指为了适应现代社会发展与自身发展所需的基本品质和个人能力,它可以促进新一轮课程改革,为其提供新动因。

1.2生物学学科核心素养

生物学核心素养指公民在参与社会活动、生产实践、个人重要决策时所要具备的生物学科知识与能力、科学的世界观与价值观。由于生物学科属于自然科学的一门学科,因此生物学核心素养是组成公民科学素养的重要成分。其中生物学核心素养主要包括四个方面:生命观念、理性思维、科学探究、社会责任。生命观念是指学生通过对生物学的学习,形成对自然界生命体正确的态度,以及对个体生命意义的认识。理性思维是指学生在高中生物学习后,能够形成一些核心能力,其中包括归纳与总结、演绎与推理、批判性思维、创新意识等能力[3]。科学探究是指学生需要掌握利用科学方法对各种自然现象进行观察、提问、假设、设计方案以及实施,能对结果准确描述与交流的一种综合能力[4]。社会责任是指通过对生物学的学习,能够具有解决生活实际问题的责任和能力,并形成正确的价值观。生物学是一门综合性学科,在生活中应用也非常广泛,尤其是在农业生产、生态建设、环境保护,及全民健康等国民生活问题的解决上发挥着重要作用。学生只有认真学习生物学,才能养成良好的价值观和人生态度。生物学的核心素养是学生通过对生物学的学习逐步积累的,是在解决生活中的实际问题时所体现出的能力、品格和价值观的体现[5],四个方面相互联系,密不可分。除了理论教学以外,生物实验的教学也非常重要,它可以大大提高学生的生物学核心素养。我国在新课改以后也加强了对生物学实验的重视,它成为高中生物课程中重要的组成部分[6]。2019年新编教材中的实验有很多改进,更能够激发学生的学习兴趣,培养操作技能,提高核心素养[7]。

2在高中生物实验教学中培养和加强生物核心素养

“结构与功能相统一”是生命体的一大特性,这也是生物学最基本的观点之一。无论是宏观还是微观,对于生物体来说,结构和功能都是相适应的[8]。在生物的实验教学中,教师可以运用多种教学方法进行教学,善于思考,勇于创新,来培养学生的核心素养。例如,在人教版(2019)必修一《分子与细胞》教材中保留了原教材中的第一个实验《使用高倍显微镜观察几种细胞》,这一实验就可以让刚入学的高一学生对生物体有一个很好的认识。在本次实验后学生可以明白生物是由各种细胞组成、不同的细胞又具有什么样的功能,从而可以培养学生“生命观念”这一核心素养。从近几年的高考题可以看出,考试不仅是检验学生的知识掌握情况,同时对学生科学思维的要求也逐渐提高。那么教师应该着重培养学生的理性思维。在人教版(2019)必修二《遗传与进化》教材中的《性状分离比的模拟》一实验中,它是在孟德尔的豌豆杂交实验中涉及的,虽然前面学生刚刚学过孟德尔的分离定律,但是这一部分知识比较抽象,有些学生可能理解的不是非常透彻[1]。通过这个实验,可以给学生更直观的理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的关系,实验步骤如下:从两个小桶中抓取代表雌雄配子的彩球,重复50到100次,记录结果,从结果当中发现规律,得出结论。学生通过思考规律,自己去总结孟德尔的分离定律。这类实验,不仅把抽象的知识变得更加直观,也有利于学生理性思维的形成。在科学探究能力方面,往往高年级的学生比低年级的学生要强。这不仅是因为他们学习了理论知识,还归因于各种实验教学。教师可以通过创新实验来培养学生发现问题、解决问题的能力,从而提高生物学科核心素养当中的“科学探究”能力。

例如,人教版(2019)必修一教材中的实验《影响酶活性的条件》,本实验属于探究性试验。探究性实验的一般步骤为:提出问题、做出假设、设计实验、实验预期、实施实验、结果分析。要想培养学生的探究能力,就要让学生真正地参与到实验中来。从第一步提出问题开始,教师可以将学生分组,小组内交流提出具有探究价值的问题,并根据提出的问题做出假设,教师可以在此处提出问题:为什么提出这样的假设,依据是什么?由此可以得出学生的想法以及对知识的理解程度。在设计实验与进行实验过程中教师可以给予学生适当的帮助与提示,以免实验失败使学生产生挫败感,失去学习兴趣与探究的积极性。结果分析时教师应让学生主动分析,最后加以补充,从而提升学生自主探究能力。在众多学科中,生物学是与生活关联最多的一门学科之一,其中许多内容关系到人类健康问题、饮食问题、环境问题等。这些问题都是当前社会的一些热门问题,非常值得人们去研究的。学生在学习了生物学以后应该提高自身的社会责任感,这样才能成为未来的国家栋梁。所以,教师在教学当中体现对学生“社会责任”这一核心素养的培养。高中生物实验除了一些验证性实验、探究性实验外还有一些调查性实验,这类实验一般更加贴近生活。例如,人教版(2019)选择性必修三中的实验《调查生物工程制品早在社会生活中的应用》,如果条件允许的情况下,教师可以带领学生去当地的一些制药厂进行参观调查。这样不仅可以培养学生的学习兴趣,还可以为学生未来的发展奠定良好的基础。同时也要对学生进行教育,未来如果踏入制药行业,一定要制造货真价实的药品,为百姓着想。

3结语

新课程改革以后,人们对高中生物实验的关注度逐渐提高。因此对于学校而言,应合理地安排时间,将理论教学与实验教学按一定的时间比例进行,同时还要加强实验室的建设与实验器材的配备。对于教师而言,要提高自身教学能力与实验技能,将有关社会的一些知识与课堂联系起来,结合实际教学培养学生的生物核心素养。只有在各个方面都有所加强,当今的教育才能够维持一定的高度。也只有通过生物实验教学来落实生物核心素养的培育,才能更全面的培养和提高高中生的生物学核心素养。

作者:白蒙 王洪振 单位:吉林师范大学生命科学学院