盧習(xí)剛

摘要：本文以高中生物實(shí)驗——“綠葉中色素的提取和分離”為例，采用基于高中生物實(shí)驗拓展式教學(xué)模式，從科學(xué)實(shí)驗、探究活動等方面進(jìn)行實(shí)踐和探索，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力、批判性思維、信息處理及語言表達(dá)能力，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，提升生物課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高中生物；核心素養(yǎng)；實(shí)驗教學(xué)；教學(xué)模式

“核心素養(yǎng)”教育理念已成為社會關(guān)注的熱點(diǎn)，所謂“核心素養(yǎng)”，是指適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展所需要的“必備”品格與“關(guān)鍵”能力，是所有學(xué)生應(yīng)具有的最關(guān)鍵、最必要的共同素養(yǎng)[1]。生物學(xué)是一門自然科學(xué)，是一門理論與實(shí)驗相輔相成才得以切實(shí)提高學(xué)生科研探究精神、創(chuàng)新意識、科學(xué)客觀精神等的科學(xué)，生物學(xué)核心素養(yǎng)包括四個要素組成，即：生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任。這四個要素是一個統(tǒng)一的整體，生命觀念是生物學(xué)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和支柱，其形成過程中離不開理性思維和科學(xué)探究，理性思維和科學(xué)探究互為倚重；理性思維是科學(xué)探究的重要內(nèi)涵，科學(xué)探究是理性思維的實(shí)證過程，在形成生命觀念、進(jìn)行理性思維和科學(xué)探究的過程中，最終形成一定的社會責(zé)任意識和義務(wù)。在一線教學(xué)中，如何使生物學(xué)核心素養(yǎng)在實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐中更好地貫徹落實(shí)呢？筆者主要從科學(xué)實(shí)驗、探究活動等方面進(jìn)行探索和實(shí)踐，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力、批判性思維、信息處理及語言表達(dá)能力，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，提升生物課程的教學(xué)質(zhì)量。

一、積極改進(jìn)實(shí)驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

大量教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生積極參與科學(xué)實(shí)驗改進(jìn)是培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的最佳途徑。在實(shí)驗教學(xué)中，教師要通過創(chuàng)設(shè)條件，引導(dǎo)學(xué)生主動對教材中一些不夠完美的實(shí)驗進(jìn)行改進(jìn)，及時解決實(shí)驗中存在的問題，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗設(shè)計，不斷發(fā)展他們的創(chuàng)新能力。

例如：在探究綠葉中色素的分離實(shí)驗時，用干燥好的定性濾紙制作濾紙條，按教材要求開展實(shí)驗。但根據(jù)實(shí)際操作結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，分離的色素帶要么沒有、要么就是色素帶不夠清晰或者只能得到部分色素帶。于是筆者引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行結(jié)果分析：是我們實(shí)驗操作不規(guī)范、所用試劑有問題嗎？還是定性濾紙做層析“載體”不合適？如果是用于層析的濾紙有問題，我們怎么辦？有同學(xué)說：“家里停電的時候，我們家用煤油燈，棉線燈芯一頭沒入煤油中可以將煤油引流到另一端點(diǎn)燃就可以。那我們也可以用這種方式將層析液引流到濾紙??！”也有同學(xué)說：“試試粉筆吧！”……于是我們對實(shí)驗方案進(jìn)行了創(chuàng)新，額外增加了2個方案。

方案一：將干燥好的定性濾紙保持圓形而不進(jìn)行裁剪。在其中心位置打一小圓孔，用棉線做“燈芯”用以引流層析液，將色素樣品點(diǎn)樣在燈芯位置，然后按教材實(shí)驗要求操作對色素進(jìn)行分離。

方案二：用新出廠的粉筆直接代替定性濾紙用作層析 “載體”， 然后按教材實(shí)驗要求操作對色素進(jìn)行分離。

按這兩種方案操作的實(shí)驗結(jié)果取得了意想不到的效果。結(jié)合實(shí)驗過程中可能存在的問題進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生大膽的進(jìn)行實(shí)驗改進(jìn)，不僅開闊了學(xué)生的視野，而且使實(shí)驗本身更有了趣味性。利用生活經(jīng)驗和發(fā)散性思維活動，充分調(diào)動學(xué)生運(yùn)用所學(xué)所悟，自主解決問題，不斷發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

二、鼓勵學(xué)生質(zhì)疑，發(fā)展學(xué)生的批判性思維

批判性思維是指對于某種事物、現(xiàn)象和主張發(fā)現(xiàn)問題所在，同時根據(jù)自身的思維邏輯作出主動的思考[2]。批判性思維使學(xué)生學(xué)會理性、客觀地對待他人的看法和觀點(diǎn)，既勇于堅持自己的正確觀點(diǎn)，并對他人的錯誤觀點(diǎn)提出質(zhì)疑，又勇于放棄自己的錯誤觀點(diǎn)，接受更合理的科學(xué)觀點(diǎn)和解釋。例如：在學(xué)習(xí)色素的提取實(shí)驗時，有同學(xué)對加入少許SiO2和CaCO3的作用提出了質(zhì)疑。認(rèn)為不加少許SiO2和CaCO3并不會影響實(shí)驗的效果。于是筆者引導(dǎo)學(xué)生開展分組實(shí)驗，讓提出質(zhì)疑的同學(xué)按照自己的想法進(jìn)行實(shí)驗，然后將其實(shí)驗結(jié)果與按教材要求操作的同學(xué)的實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行比較。分析實(shí)驗現(xiàn)象，結(jié)果顯示未按實(shí)驗要求加入少許SiO2和CaCO3的那組同學(xué)分離出來的色素非常少，并且很快顏色褐變，與按教材要求操作的實(shí)驗結(jié)果比較相差甚遠(yuǎn)。筆者認(rèn)為：教師有必要也必須要積極引導(dǎo)學(xué)生通過合理的反思、理性的質(zhì)疑和辯證的揚(yáng)棄等方法來培養(yǎng)批判性思維能力。

三、體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)

新課程要求我們，正視學(xué)生所處的信息環(huán)境現(xiàn)狀，把“信息素養(yǎng)”作為繼“讀、寫、算”之后的第四種素養(yǎng)。在實(shí)驗教學(xué)中教師應(yīng)加強(qiáng)與信息環(huán)境現(xiàn)狀的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。例如：2011.廣東卷29題中，小李同學(xué)擬研發(fā)綠色食用色素，（1）小題問：提取食用葉綠素的X應(yīng)該為 ，原因是 。答案是：X應(yīng)該為對人無害的有機(jī)溶劑（或食用酒精）。原因是：葉綠素易溶于有機(jī)溶劑時應(yīng)該考慮溶劑對人體的影響。顯然如若按照刻板的理解，會將答案寫成X應(yīng)為無水乙醇或丙酮，原因是葉綠素易溶于無水乙醇或丙酮等有機(jī)溶劑，而忽略了“食用”二字需考慮的食品安全問題。此題既扣合教材考點(diǎn)又聯(lián)系生活實(shí)際，要求學(xué)生能理論聯(lián)系實(shí)際處理信息，解決實(shí)際問題。又如： 某同學(xué)在探討層析液作用時，提出“上網(wǎng)時查詢到紙層析法是一種分配層析，存在分配系數(shù)。分配系數(shù)大的色素分子，隨層析液向上移動得快，而分配系數(shù)小的色素分子，隨層析液向上移動得慢。這與老師所講的不同色素分子在層析液中的溶解度不同而達(dá)到色素分離的目的有差別，為什么？”針對這類問題，當(dāng)無法用現(xiàn)有高中知識進(jìn)行很好解釋說明時，筆者鼓勵學(xué)生組成興趣小組利用課余時間借助于網(wǎng)絡(luò)媒體查閱相關(guān)資料，通過自主學(xué)習(xí)、交流合作、教師指導(dǎo)相結(jié)合的方式，挖掘?qū)W生獲取信息并處理信息的能力，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。

四、開展合作與交流，提高學(xué)生的語言表達(dá)能力

現(xiàn)代心理學(xué)認(rèn)為，語言的準(zhǔn)確性體現(xiàn)著思維的周密性，語言的層次連貫性體現(xiàn)著思維的邏輯性，語言的多樣性體現(xiàn)著思維的豐富性。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在合作與交流中，學(xué)生往往會出現(xiàn)心里明白，但又無法用科學(xué)、規(guī)范、精準(zhǔn)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z言表述的窘境。例如：在實(shí)驗結(jié)果的分析過程中，筆者讓學(xué)生討論不能在濾紙條上成功分離出4條色素帶的原因。先以各實(shí)驗小組同學(xué)為單位，組內(nèi)交流討論總結(jié)原因，再由各小組推薦發(fā)言人進(jìn)行陳述。各發(fā)言人中部分表現(xiàn)不佳，情況大致如下：

1.所選材料顏色不夠綠且偏黃，葉片放置時間太久色素含量不多（事實(shí)上，實(shí)驗室提供的是新鮮嫩綠的菠菜葉）；

2.色素提取實(shí)驗過程中研磨時間太少或者研磨不充分；

3.未加入SiO2粉末，色素被液泡里的酸性物質(zhì)破壞（學(xué)生還弄不清楚SiO2和CaCO3的作用）……從學(xué)生表現(xiàn)分析，基本上能較規(guī)范完成實(shí)驗操作，但語言表達(dá)方面表現(xiàn)欠佳。筆者認(rèn)為教師有意圖的創(chuàng)設(shè)合作交流情景實(shí)施教學(xué)，讓學(xué)生敢于開口說話、表達(dá)，在教師科學(xué)引導(dǎo)下是有助于學(xué)生提高表達(dá)能力的。

核心素養(yǎng)培養(yǎng)具有時代特征，與社會發(fā)展及其變革有著密切聯(lián)系，體現(xiàn)了社會發(fā)展對人素質(zhì)的根本需求。教師只有不斷提升自身素養(yǎng)水平，才能具備較強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的能力，幫助學(xué)生開發(fā)可促進(jìn)其終身發(fā)展的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬福貴.基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理念促進(jìn)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展[J].北京教育，2015（7）：35-36.

[2]肖薇薇.批判性思維缺失的教育反思與培養(yǎng)策略[J].中國教育學(xué)刊，2015（1）.