王清剛

（甘肅省武威第六中學(xué)，甘肅武威 733000）

基于生物學(xué)科的特點以及生物核心素養(yǎng)下的要求，積極開展生物實驗教學(xué)，依托生物實驗強化學(xué)生的探究素養(yǎng)，已經(jīng)成為當前高中生物課堂教學(xué)的必然趨勢?；趥鹘y(tǒng)高中生物實驗教學(xué)存在的諸多不足，在生物實驗教學(xué)中突破單一的主題內(nèi)容，綜合融入生物實驗學(xué)習資源，靈活選擇多樣化的生物實驗教學(xué)模式，可促使學(xué)生在多樣化的生物實驗學(xué)習中通過觀察、思考、交流等過程，最終在實驗學(xué)習中達成既定的知識目標，并在學(xué)習中促進思維的發(fā)展，提升學(xué)生的探究能力等，最終落實生物科學(xué)探究素養(yǎng)下的教學(xué)要求。

一、科學(xué)探究素養(yǎng)下高中生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀

最新的《高中生物課程標準》不僅明確了生物實驗教學(xué)的重要性，也對其提出了更高的要求：依托生物實驗觀察、操作、分析、總結(jié)和歸納等，促進生物學(xué)科素養(yǎng)的有效落實。但在實際教學(xué)中，受到多種因素的影響，高中生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀不甚理想，依然存在諸多問題：

第一，生物實驗教學(xué)活動比較少?，F(xiàn)階段，受到升學(xué)壓力的影響，高中生面臨的學(xué)習任務(wù)比較繁重。與此同時，教師在開展課堂教學(xué)時也面臨著教學(xué)任務(wù)繁重、教學(xué)課時少的尷尬現(xiàn)象。在這種情況下，高中生物教師在開展課堂教學(xué)時，基本上都是圍繞高考的要求，按照教材上的內(nèi)容進行知識灌輸、講解，沒有多余的課時開展生物實驗教學(xué)。還有部分生物教師由于束縛在應(yīng)試教學(xué)理念下，對生物實驗教學(xué)價值認知存在偏差，甚至錯誤地認為實驗教學(xué)會浪費學(xué)生的時間?？梢哉f，當前高中生物教師缺乏積極性和主動性，只是按照教材上的實驗內(nèi)容進行簡單的講解，這不僅制約了生物實驗教學(xué)質(zhì)量的提高，也阻礙了生物核心素養(yǎng)的具體落實。

第二，實驗教學(xué)模式單一?；谔骄克仞B(yǎng)下的要求，高中生物教師必須靈活開展實驗教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在多樣化的實驗探究中完成既定的教學(xué)目標。當前，由于高中生物教師一直束縛在傳統(tǒng)的教學(xué)理念下，沒有充分認識到意識到生物實驗的重要性，選擇的實驗教學(xué)方式也非常單一、滯后，基本上都是按照教材上的實驗內(nèi)容進行口頭講解或者進行驗證實驗。而學(xué)生則始終停留在“聽實驗、觀察實驗”的狀態(tài)下，并未真正參與到生物實驗學(xué)習中。這不僅無法從整體提升生物實驗的教學(xué)效果，也無法充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情，難以滿足生物核心素養(yǎng)下的實驗教學(xué)目標。

第三，生物實驗并未與生活互動。在高中生物教學(xué)中，實驗不僅僅是課程內(nèi)容的補充、延伸，也是生物與生活的互動和連接。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，部分高中生之所以生物探究意識弱，最為主要的原因就是“單純地為了考試而學(xué)習，無法將生物實驗與實際生活聯(lián)系起來”。在這種情況下，單純的理論性實驗內(nèi)容，致使實驗課程內(nèi)容枯燥無味，難以激發(fā)學(xué)生的探究興趣，嚴重阻礙了學(xué)生探究素養(yǎng)的培養(yǎng)。

第四，缺乏生物實驗的基礎(chǔ)設(shè)施。生物實驗教學(xué)能夠有效展開，建立在完善和健全的實驗設(shè)施上。部分高中學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)者、教師沒有意識到生物實驗教學(xué)的重要性，更加關(guān)注知識教學(xué)。在這種育人理念下，常常將主要的教學(xué)設(shè)施建設(shè)集中在課堂教學(xué)中，致使生物實驗投資不夠，出現(xiàn)了實驗設(shè)備不完善、陳舊等現(xiàn)象。在這種情況下，生物實驗教學(xué)難以有效開展，嚴重制約了生物實驗教學(xué)的效果［1］。

二、優(yōu)化高中生物實驗教學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)

（一）基于科學(xué)探究素養(yǎng)深化實驗教學(xué)內(nèi)容

以往，高中生物教師基本上都是按照教材上的實驗內(nèi)容、實驗步驟等按部就班地進行驗證實驗，致使生物實驗教學(xué)效果不佳，難以促進學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。基于此，高中生物教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時，應(yīng)指向科學(xué)探究素養(yǎng)的要求，結(jié)合教材上的生物實驗內(nèi)容，深化實驗教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生提供一個思考、交流、探究的平臺、空間，旨在激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究欲望，促進探究素養(yǎng)的有效落實。例如，在“觀察洋蔥表皮細胞質(zhì)壁分離以及質(zhì)壁分離復(fù)原”的生物實驗中，為了培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生開展一個演示性實驗，并結(jié)合實驗內(nèi)容、學(xué)生的實際情況等對實驗內(nèi)容進行深化，引導(dǎo)學(xué)生朝著更深的方向進行探究。具體來說，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合演示性實驗的內(nèi)容思考“是否可以簡化實驗操作方法以提高實驗效率；在具體的實驗中，是否可選擇其他的試劑代替蔗糖溶液；在實驗中是否可選擇其他植物的細胞代替洋蔥的紫色外表皮細胞”等問題。如此，通過這三個問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生更加深入地了解實驗教學(xué)內(nèi)容，促使學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識圍繞實驗現(xiàn)象進行思考，并據(jù)此設(shè)計實驗方案，在新實驗探究中解決這些問題。在這一過程中，教師對生物實驗內(nèi)容進行了拓展和延伸，學(xué)生則在教師的引導(dǎo)下通過自行設(shè)計新實驗方案開展實驗探究等，在循序漸進中培養(yǎng)了自身的科學(xué)探究素養(yǎng)。

（二）基于科學(xué)探究素養(yǎng)創(chuàng)設(shè)實驗情境

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，影響課堂教學(xué)效果的因素眾多。教學(xué)環(huán)境作為其中最為重要的一環(huán)，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣、構(gòu)建高效課堂的關(guān)鍵。而創(chuàng)設(shè)生動形象的教學(xué)情境，則是營造課堂教學(xué)環(huán)境的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的重要保證。這主要是因為在傳統(tǒng)的生物實驗教學(xué)中，如果教師一味地束縛在“講實驗”模式下，學(xué)生就會產(chǎn)生依賴感，難以在思考、探究中促進科學(xué)探究素養(yǎng)的落實?；诖耍鎸茖W(xué)探究素養(yǎng)下的要求，高中生物教師在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)時應(yīng)結(jié)合生物實驗教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生設(shè)計出具有探究性的實驗情境，以便于學(xué)生在探究情境中達到既定的教學(xué)目標。例如，在“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成”的實驗教學(xué)中，為了發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，教師可以利用多媒體信息技術(shù)將DNA 轉(zhuǎn)錄、翻譯的過程直觀、形象地展示出來。之后，教師再結(jié)合這個情境給學(xué)生設(shè)計一些探究性問題，如DNA 轉(zhuǎn)錄、翻譯過程的模板是什么？該模板最終的去向是什么？DNA 轉(zhuǎn)錄、翻譯中需要什么材料并得到什么產(chǎn)物？為了保證DNA 轉(zhuǎn)錄、翻譯過程的順利完成，需要什么酶參加？DNA 轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中的不同特點是什么？如此，通過創(chuàng)設(shè)一些針對性的教學(xué)情境，教師能夠有效激發(fā)學(xué)生的思考和探究欲望，促使其在問題情境的引導(dǎo)下促進科學(xué)探究素養(yǎng)的落實［2］。

（三）基于科學(xué)探究素養(yǎng)開展實驗討論

基于生物科學(xué)探究素養(yǎng)的內(nèi)涵，高中生物教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時要尊重學(xué)生的課堂主體地位，圍繞生物實驗展開討論，促使學(xué)生在交流和討論的過程中完成生物實驗的深度學(xué)習。同時，學(xué)生在生物實驗討論中不僅了解到其他學(xué)生的想法，也促進了自身思維能力的發(fā)展，為科學(xué)探究素養(yǎng)奠定了堅實的基礎(chǔ)?；诖?，高中生物教師在開展實驗教學(xué)之前，應(yīng)結(jié)合具體的生物實驗內(nèi)容并指向科學(xué)探究素養(yǎng)的要求為學(xué)生設(shè)計出具有思考性、探究性的實驗內(nèi)容；接著，將全班學(xué)生劃分為幾個學(xué)習小組，并為學(xué)生營造一個輕松、愉悅的實驗環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生在操作實驗、觀察實驗以及交流討論中完成生物實驗的探究學(xué)習。例如，在“DNA 是主要的遺傳物質(zhì)”生物實驗中，為了培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，教師可以結(jié)合具體的實驗內(nèi)容、本課知識點等設(shè)計“你們認為DNA 的本質(zhì)是什么，它們可能具備什么特點”等探究性問題，接著引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式帶著疑問操作、觀察和記錄實驗。之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生物實驗過程，圍繞既定的問題展開交流和討論，或者圍繞生物實驗中的爭論點、不同意見進行討論。長此以往，學(xué)生在實驗交流和討論的過程中完成了生物實驗的高效學(xué)習，同時在思考討論中提高了自身的思維能力，進而促進了科學(xué)探究素養(yǎng)的有效落實。

（四）基于科學(xué)探究素養(yǎng)設(shè)計實驗方案

以往，高中生物教師在開展實驗教學(xué)時基本上都是按照教材上的內(nèi)容進行的，無法拓寬學(xué)生的知識面，阻礙了科學(xué)探究素養(yǎng)的有效落實。面對科學(xué)探究素養(yǎng)下的要求，高中生物教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時必須跳出教材內(nèi)容的限制，給學(xué)生提供生物實驗材料、實驗儀器等，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的生物知識科學(xué)合理地設(shè)計實驗方案、制定實驗步驟等。如此不僅增添了生物實驗教學(xué)的“活力”，也促使學(xué)生在設(shè)計實驗方案的過程中強化自身的科學(xué)探究素養(yǎng)。例如，在“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”生物實驗中，為了發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，教師可以為學(xué)生準備相關(guān)的實驗儀器、實驗材料等；接著，將全班學(xué)生劃分為幾個實驗小組，引導(dǎo)學(xué)生在小組討論中形成基本的實驗設(shè)計思路。之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生按照設(shè)計好的思路構(gòu)建出具體的生物實驗框架，并逐漸細化，最終成為一個系統(tǒng)化的生物實驗方案［3］。如此一來，學(xué)生在自主設(shè)計生物實驗方案的過程中不僅內(nèi)化了所學(xué)的生物知識，也在思考、設(shè)計實驗方案的過程中培養(yǎng)和發(fā)展了自身的科學(xué)探究素養(yǎng)。

（五）基于科學(xué)探究素養(yǎng)開展生活實驗

生物學(xué)科與實際生活息息相關(guān)，新課程標準要求生物教師應(yīng)遵循“學(xué)以致用”的原則，立足于生物與實際生活的內(nèi)在聯(lián)系，旨在提升學(xué)生的知識應(yīng)用能力。同時，將生物學(xué)科與實際生活結(jié)合起來也是強化學(xué)生探究素養(yǎng)的關(guān)鍵。因此，高中生物教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時必須在實驗中融入生活化元素，使得生物實驗更加“接地氣”，最終促使學(xué)生在生活化的實驗探究中完成既定的學(xué)習目標，并真正促進科學(xué)探究素養(yǎng)的落實。例如，在“人群中的遺傳病”生物實驗教學(xué)中，為了發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，教師可以借助生活實驗?zāi)Ｊ浇o學(xué)生提供兩個選題：對本學(xué)校學(xué)生展開調(diào)查，了解紅綠色盲的發(fā)病情況、學(xué)生深度近視發(fā)病情況等。此實驗內(nèi)容與學(xué)生的實際生活相貼近，不僅激發(fā)了學(xué)生的探究欲望，也促使學(xué)生在探究中培養(yǎng)和發(fā)展了自身的科學(xué)探究素養(yǎng)。

（六）基于科學(xué)探究素養(yǎng)設(shè)計開放性實驗

面對科學(xué)探究素養(yǎng)的要求，高中生物教師不僅僅要重視教材上的實驗教學(xué)，還應(yīng)從實際出發(fā)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的認知情況等積極開展開放性實驗，給學(xué)生布置一些小創(chuàng)新、小發(fā)明、小調(diào)查等探究實驗作業(yè)類型，引導(dǎo)學(xué)生在開放性生物實驗操作中發(fā)展自身的科學(xué)探究素養(yǎng)。例如，在“果酒和果醋的制作”教學(xué)之后，由于該實驗時間比較長且生物實驗課時有限，單純地依靠課堂很難完成既定的實驗教學(xué)。面對這一現(xiàn)狀，高中生物教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時，可引導(dǎo)學(xué)生在課下自行搜集實驗資料，選擇自己喜歡的水果，利用課余時間制作果酒。此外，為了發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時還應(yīng)結(jié)合當?shù)氐恼n程資源，引導(dǎo)學(xué)生在課下積極開展社會實踐調(diào)查、生物科學(xué)小實驗、生物技術(shù)小制作等。如此一來，不僅豐富了生物實驗教學(xué)手段，也促使學(xué)生在多樣化、開放性的生物實驗探究中培養(yǎng)和發(fā)展了自身的科學(xué)探究素養(yǎng)。

（七）基于科學(xué)探究素養(yǎng)量化實驗評價

學(xué)科核心素養(yǎng)下，教師在優(yōu)化課堂教學(xué)時要關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展、長遠發(fā)展?；诖耍瑸榱苏嬲l(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，教師還應(yīng)從傳統(tǒng)的實驗評價模式下解放出來，對其進行優(yōu)化和改進。一方面，量化實驗評價標準。以往高中實驗教學(xué)評價的標準常常局限在實驗結(jié)果上。而在科學(xué)探究素養(yǎng)下，教師在實施評價時，不僅僅要關(guān)注實驗結(jié)果評價，還應(yīng)關(guān)注實驗過程評價，包括能否獨立完成實驗、是否科學(xué)觀察實驗、是否如實記錄實驗數(shù)據(jù)、是否對實驗進行概括和歸納、是否與他人進行交流、是否在實驗中產(chǎn)生新的觀點、是否在實驗中提出值得探究的問題等，使得實驗教學(xué)評價更加全面、客觀，能夠激發(fā)學(xué)生的實驗探究激情。另一方面，基于科學(xué)探究素養(yǎng)的要求，教師在對學(xué)生進行評價時不能局限于學(xué)生在實驗學(xué)習中的不足之處，而是仔細觀察每一位學(xué)生的表現(xiàn)，并結(jié)合不同學(xué)生的實際情況進行激勵性、肯定性的評價，使得班級中所有學(xué)生在肯定和鼓勵中強化科學(xué)探究的自信心［4］。

三、結(jié)語

綜上所述，隨著新課程改革的不斷深入，重視生物實驗教學(xué)并依托生物實驗強化學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)已經(jīng)成為一線生物教師關(guān)注和研究的重點?；诖?，高中生物教師必須從傳統(tǒng)的生物實驗教學(xué)模式下解放出來，緊緊圍繞科學(xué)探究素養(yǎng)的內(nèi)涵，深化生物實驗教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)設(shè)生物實驗情境、開展生物實驗討論、自行設(shè)計生物實驗方案、開展生活化生物實驗、實施開放性生物實驗等，并構(gòu)建與其相契合的實驗評價模式，促使學(xué)生在有效的生物實驗學(xué)習中培養(yǎng)和發(fā)展自身的科學(xué)探究素養(yǎng)。