陈樱樱
上海市第二中学 200031
[摘要] 高中生物是以实验为基础的学科，通过实验操作，学生不仅能训练实验技能，还能更好地理解重要概念，发展生命观念、科学思维、科学探究和社会责任的核心素养。因此教师一定要牢牢把握实验，聚焦重要概念，达成发展核心素养的教学目标。
[关键词]实验，重要概念，核心素养
近年来的生物学科教育，在理论研究和教学实践方面，都非常重视重要概念。围绕重要概念的教学，是发展学生核心素养的重要途径。实验在高中生物教学中占很大的比重，因此在一线教师的实验课堂中，一定要优化实验课的教学设计，使之服务于重要概念的落实和核心素养的达成。
一、存在的问题
虽然实验教学是提升核心素养的有效途径，但目前仍有一些学校的生物实验教学并没得以很好开展与实施。原因是多方面的，如设备不完善，甚至出现设备老化、损坏严重的现象，导致实验不能正常开设。还有很大一个原因是教师受传统教学模式和应试教育的影响，会单纯地为了完成教学任务而完成实验教学，因此采用的实验教学模式较为单一，没有组织学生对其进行深入的探究，从而使学生的科学思维不能得到很好的发挥，不能落实核心素养。随着新课程的改革与研究，如何聚焦教材的重要概念，创新实验教学模式，达成核心素养的目标，是值得反思的问题。
二、核心素养下的实验课策略探究
（一）尊重实验，彰显生命观念
生物学实验往往选用生活中常见的、或者学生曾接触过的材料作为实验对象，如各类植物、牛蛙、大肠杆菌等。学生应当认识到这些材料本身拥有的生命价值，并心存敬畏和感恩。因此将生命观念的培养意识融于实验课的教学活动，是教师首先要明确的前提。
如在“细胞的分裂和分化”这一单元的学习中，学生需理解细胞会经历生长、增殖、分化、衰老死亡等生进程，其中：有丝分裂实现增殖；减数分裂产生染色体数量减半的生殖细胞；分化形成了复杂的多细胞生物体。贯穿这些重要概念的正是三个观察实验，包括了植物细胞有丝分裂的观察、植物花粉母细胞减数分裂的观察、植物细胞分化的观察。有时候教师为了加快授课进度，会选择永久装片让学生分析，虽在一定程度上也能实现教学目标，但是缺乏了对生命的思考。因此笔者在授课中，选择蚕豆作为实验材料，较早安排学生以小组为单位进行分批栽培，获得根尖后组织学生开展有丝分裂和分化的观察，蚕豆开花后安排减数分裂的观察。因为是学生亲手种植的植物，学生对实验材料更加珍惜，实验步骤上更为严谨和仔细，并对实验中存在的问题和现象进行深入探讨。由此，通过对蚕豆这一材料的充分挖掘，不仅达成了教学目标，更是唤醒了学生对生命的尊重。
（二）举一反三，培养科学思维
科学思维是指学生能尊重事实和证据，秉承求真务实的态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力，是思考科学问题的思维基础。基于实验操作，教师可以引导学生将实验结论延伸至对知识的思考中，从而更深层次理解重要概念。
例如，通过“DNA分子模型的搭建”这一实验，学生需要能够熟悉材料所代表的含义，利用各类材料动手构建起一段完整的DNA分子，按小组展示实验成果并比较不同模型之间的碱基排列差异，并理解“DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的双链结构，碱基的排列顺序编码了生物的遗传信息”这一重要概念。教材中的实验到此就结束了，但教师可继续挖掘其在后续教学中的价值。
笔者在随后的DNA复制和蛋白质合成讲授中，仍旧沿用该模型，引导学生对该模型进行合理的拆分与重建，并结合其他材料（如tRNA、氨基酸等），以小组为单位阐释DNA复制和蛋白质合成的动态过程，其他同学可对展示的实际情况进行评价。因此在该单元的教学中，以DNA分子模型为基石，学生不仅能更具象地分析这些分子层面的生理过程，而且从整体的、宏观的角度理解“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”。
（三）学会提问，重视科学探究
如果教师在授课过程中仅仅是填鸭式的教学，那必将导致学生缺乏探究意识，只是被动地接受知识，不能进行批判性的学习，也无从谈起学科核心素养的落实。教师可以借助实验，引导学生针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论，提升科学探究的能力。
在“影响光合作用的因素”这一实验前，笔者不着急实验，而是先通过问题激发学生的好奇心。在疑问的动力下，助推学生对光合作用的分析，引导学生认真思考光合作用的概念（植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，将二氧化碳和水转变成糖和氧气，并储存能量），思考其所需要的条件（如光照、温度、原料二氧化碳等）是否是影响光合作用的因素，如果是，该如何借助实验室已有的材料改变或调整这些自变量。比方说光照，没有光照是不能进行光合作用的，那么光照强一点弱一点，结果会如何变化呢？如何用台灯来调整和控制光强，通过什么因变量统计光合作用强弱，怎么设计表格能更好的记录实验结果，怎么设计对照实验等等。在全班的智慧下，学生一步步完善实验的设计思路和方案，更深层次理解光合作用这一重要概念，为进入实验室做好充分的准备，也能够在后期有针对性的找到实验成功的原因和失败的问题所在。
（四）运用生活，承担社会责任
在实践中运用知识是一切教学活动的出发点，也是落实学科核心素养的基本要求。因此教师在教学中，要重视学生能够利用所学应用于解决生产生活问题的担当和能力，而非实践的弱者。
在植物激素这一节内容中并没有设置学生实验，而是安排了演示实验（小麦胚芽鞘的向光弯曲）。因此笔者在不占用实验课时的基础上，组织学生在教室中自主培养小麦种子，并设置不同环境因素去探讨植物的向光性这一特点，让每一位学生都能够亲眼观察小麦胚芽鞘的长势情况。同时借助教材中不同科学家所做的实验（达尔文父子、杰逊、温特、郭葛），引导学生逐步理解“植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节”这一重要概念，且认识到植物激素的发现过程是艰辛不易的，正是在前辈们的努力下，才一步步揭开了调节植物生长的神秘面纱。随后，教师向学生提问，如何利用激素调节植物生长这一特点，应用于生产生活，推动农业发展？学生展开激烈讨论，并结合生活中的例子进行阐释和表达。
当然教师在教学实践中不难发现，一个实验的开展并不仅仅达成一个核心素养，通过观察、实验设计、分析讨论、展示交流等过程，可以从不同维度发展学生的核心素养。他们彼此之间是相互融合、不可割裂的。
例如在“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，在学生动手操作、观察现象后，让学生思考原因，并进一步提出疑问，是不是只能选取洋葱的表皮细胞进行实验，可以用其他植物细胞代替么？如果不用蔗糖溶液，可以选用其他试剂么？通过这些问题，引导学生再次进入思考中，并根据自己的思考进行二次实验，来验证自己想法的准确性。这样一来提高思维能力和探究能力，培养学生勇于实验的品质，也会对生命现象更为了解，产生对生命的敬畏感，有利于培养生命观念。
三、结束语
我们不难看到，生物学实验教学是整个生物教学工作的重要组成部分，教师应该勤于思考，敢于创新，学会创造性地使用实验，对于教材中的实验要根据教学实际和学校的具体条件有目的地加以改造和优化，有意识地围绕重要概念开展高质量实验课，渗透生物学核心素养教育，实现教育的最终目标。
参考文献
[1]印晓娟.高中生物实验教学中核心素养的培养策略[J].当代家庭教育，2020（36）：124-125.
[2]刘潇.浅析高中生物核心素养的内涵与培养策略［J］.学周刊，2019（32）：53.