张月
天津市青光中学 300400
摘要：生物学是一门实验性的学科，实验教学在生物教学中占有重要的地位。在高中生物实验教学中更能充分发展学生的学科核心素养[1]。以“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验为例，阐述在生物实验教学中如何落实好生物学科核心素养[2]，提高生物实验教学质量，树立学科核心素养教育理念以提高学生的综合能力为总目标。
关键词： 高中生物 学科核心素养 实验教学
引言
生物学实验教学应聚焦学科核心素养，强化学科育人的重要作用，发展学生的综合能力。特别是在实验教学过程中要充分挖掘出学生的科学探究能力[3]，在教材内容的基础上渗透生命观念，结合实践操作对教材中的方法步骤进行大胆创新，促进学生的科学思维、科学探究能力的发展。同时在实验教学开展的过程中，结合本地资源和实际情况，尝试解决现实生活中遇到的问题，达到学以致用的效果，让学生意识到自己肩负的社会责任。
以人教版高中生物必修3“土壤中小动物类群丰富度的研究”探究实验为例，分析和展示在生物实验教学中如何落实学科核心素养。
（一）、实验中的直接观察认识生命的结构——建构生命观念
“土壤中小动物类群丰富度的研究”是人教版高中生物《必修3 ?稳态与环境》第4章第3节“群落的结构”中的一项探究活动。研究土壤中动物类群的丰富度，有助于学生理解群落的基本特征与结构。此项探究活动中能够使学生清楚的认识到结构与功能观、进化与适应观等生命观念，使生命观念的学科核心素养[4]得到充分的落实，加深学生对生物学概念的理解。
（二）、实验的改进与创新——发展科学思维
(1)、取样地点多样化——提升分析与综合、比较与分类的科学思维能力
教材中只是介绍了取样方法及小动物采集方法，没有明确取样地点。各个小组分别利用课余时间展开调查活动，实施调查计划。调查结束后，各小组将调查内容展开交流和讨论，将各组探究的内容汇总。如：土壤类型、土壤深度、土壤污染情况等不同地点土壤小动物类群丰富度的比较。这样的调查活动使学生的分析与综合、比较与分类的科学思维能力有了较大提升。
(2)、实验器材的不足与改进——提升批判性思维、建立模型的科学思维能力
①、取样器的不足：教材实验中取样器材料为易拉罐，易拉罐质地较软、易变形。由于是人工剪裁不准确，也很难保证每个取样器的规格完全一致，这会对实验结果的精确性造成影响。
②、取样器的改进：用质地较硬的取土器，取土器上自带把手，便于旋转施力。取土器为专用设备取样更精确。
③、诱虫器的不足:教材实验中此装置零散，不易安装;诱虫环境温度不易测量。花盆放置于漏斗上容易倾倒。
④、诱虫器的改进：用废旧纸箱代替铁架台。用水培花盆代替无底花盆、漏斗、试管，做到无缝对接避免土壤外露。诱虫时将纸箱封闭，使热能和光能更加集中，提高诱虫效率。
在预实验的过程中学生发现实验器材的不足，大胆创新，设计出更方便操作的实验用具，提升了学生的批判性思维、建立模型的科学思维能力。
(3)、动物鉴定创新（电子化）——提升创造性的科学思维能力
根据《无脊椎动物学教学参考图谱》中动物的形态特征并搜集相关示例图片,利用Excel制作“天津市北辰地区常见土壤小动物电子图鉴"。将此电子图鉴发送给每位学生，学生利用电子设备轻松鉴别小动物,提升了学生创造性的科学思维能力。
（三）、实验过程的设计——提升科学探究能力
(1)、确定要探究的问题
实验前，确定要探究的问题为：“校园内不同地点土壤小动物类群丰富度的比较”，“校园内同一地形不同深度中小动物类群丰富度的比较”。
根据校园内的地形分布情况选择自己感兴趣的问题进行探究，教师搜集学生所选问题将全班学生分为4大组。
(2)、制定取样计划表（见表 1）
.png)
学生分组取样，按计划在规定的地点和时间内取样。培养学生组织、协作、配合的能力。
(3)、实施计划
①、准备：
通过考察校园内的环境确定取样地点为：宿舍西侧海棠树下、操场北侧的沙地、教学楼前的草坪、足球场东侧菜地。所选四处地点的土壤环境条件是有较大差异的。
②、取样：
指导学生在相同的时间段对所选的取样地点进行随机取样，取样时要注意每个样本所取得土壤含量应相等，以控制实验中的无关变量。同时在铝盒的标签上注明时间、地点、序号和采集者姓名。
③、观察和分类：
学生采用记名计算法并借助“天津市北辰地区常见土壤小动物电子图鉴”和“万能拍照识别App”查清小动物的名称并进行分类，做好记录。
④数据统计和分析：
指导学生先在组内交流记录到的数据，再在各组间交流各自的数据并进行汇总完成实验统计表。学生通过记名计算法对小动物进行统计，并利用Excel软件设计表格汇总全班数据，得出土壤中小动物类群丰富度。
⑤、讨论分析结果得出结论
学生比较表2中汇总得到的数据及绘制的柱状图，得出结论。数据表明：宿舍西侧海棠树下土壤小动物类群的丰富度明显高于操场北侧的沙地，而教学楼前的草坪和足球场东侧菜地两地点土壤小动物类群的丰富度相似。由实验结果分析可知:土壤环境条件越优越生活在其中的小动物类群丰富度越高。通过对实验结果的分析交流讨论，提高了学生的科学思维、科学探究和实践能力，培养了学生勇于创新的精神。
（四）、实验反思——培养社会责任意识
学生将实验分析得出的结论运用到实际生产生活中。学生提出：将对改良土壤有益的小动物引进农田、果园，提高农产品、畜产品的产量。学生应用所学知识解决生产生活中问题的能力有了较大提升。实验结果能够为农业生产做指导，让科学技术转化成生产力，注重学生全方面发展，为实现“绿水青山就是金山银山”的伟大中国梦而奋斗。
参考文献
[1]蔣桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学，2015，31（10）.
[2]肖安庆,颜培辉.高中生物核心素养的内涵与培养策略[J].中小学教师培训,2017(06):60-62.
[3]陈勇.核心素养下高中生物课堂中科学探究能力的培养[J].考试周刊,2018(7):150.