孫小瑜 嵊州市黃澤中學(xué) 浙江嵊州 312455

生物學(xué)核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面。生物學(xué)科實驗主要有四類，即演示實驗、探究實驗、課外實驗和科學(xué)史實驗。在生物教學(xué)中積極使用實驗教學(xué)法，可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，取得較好的教學(xué)效果。下面筆者就以“光合色素的提取和分離”的實驗教學(xué)為例，闡述將生物學(xué)核心素養(yǎng)落實于日常課堂實驗教學(xué)的策略。

教學(xué)目標(biāo)： 說出提取和分離光合色素的原理；進行光合色素提取和分離的實驗操作，描述光合色素的種類和色澤； 體驗物質(zhì)提取和分離實驗的原理和方法；

主要教學(xué)流程如下

1.以概念教學(xué)為基石，形成生命觀念

“光合色素的提取和分離”實驗是本章重要教學(xué)內(nèi)容。通過初中科學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生對該知識點已有一定的認知基礎(chǔ)，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，回顧使用銀邊天竺葵“驗證植物進行光合作用需要葉綠素”實驗。由于銀邊天竺葵的白邊部位缺乏葉綠素，因此無法進行光合作用，來引發(fā)思考:正是因為葉綠素能吸收光能，所以綠色植物才能進行光合作用。那么，葉綠素是不是唯一具有該功能的光合色素呢？綠葉中會有其它光合色素嗎? 如果有，它們又是什么顏色的? 各種色素在綠葉的含量有沒有差異呢? 以此來激發(fā)學(xué)生探究綠葉中色素種類與色澤的興趣，引導(dǎo)學(xué)生回憶葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能、光合作用基本原理等基礎(chǔ)知識。在概念教學(xué)的基礎(chǔ)上，形成生命觀念，總結(jié)出結(jié)構(gòu)總是與功能相適應(yīng)的生物學(xué)思想。從生命科學(xué)的研究視角，感悟生命的奇妙，由此產(chǎn)生對自然的敬畏之心，形成尊重生命、關(guān)愛自然的情感。

2.以實驗原理為引領(lǐng)，培養(yǎng)理性思維

科學(xué)知識必須基于邏輯推理，科學(xué)研究建立于大膽的想象和嚴謹?shù)倪壿?，理性思維是自然科學(xué)學(xué)科非常重要的一種思考方式，是科學(xué)知識實證性的重要體現(xiàn)。師生共同探討“光合色素的提取和分離”實驗原理環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力。教師提出問題:提取光合色素應(yīng)選用植物的哪一部分作為實驗材料? 根據(jù)光合色素溶解性應(yīng)選用什么溶劑來進行提取? 總結(jié)相關(guān)的知識后，幫助學(xué)生得出葉綠素可溶于有機溶劑，再結(jié)合化學(xué)知識共同討論，得出以無水乙醇為提取液，用有機溶劑研磨法提取色素的實驗原理。分析實驗原理，既遵循了學(xué)生的認知水平和心理，又關(guān)注初高中知識的銜接。選擇合適的實驗材料，對實驗步驟及該步驟所要達成的目的形成清晰的認識，既保證了實驗的順利進行，也助于學(xué)生自主建構(gòu)概念，促進學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)思維能力，也習(xí)得了科學(xué)的思維方法。

3.以思路設(shè)計為目標(biāo)，提升科學(xué)探究能力

設(shè)計實驗過程既能訓(xùn)練常規(guī)思維應(yīng)對選考中的實驗大題，也可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。教師要鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，不被慣性思維所束縛，從新的觀點、新的角度尋找新的解決問題的方法。教師要引導(dǎo)學(xué)生充分交流、討論，對各種方案進行評價、修正。在實際實驗操作中的某一環(huán)節(jié)甚至整個實驗過程，盡量采用學(xué)生自主設(shè)計的實驗思路，即使出現(xiàn)可控范圍內(nèi)的問題，也能引導(dǎo)學(xué)生改進原有設(shè)計，滲透實驗設(shè)計原則。

4.以實驗操作為載體，引導(dǎo)學(xué)生合作共贏

為提高實驗效率，教師提出用5分鐘完成實驗操作， 以便為色素在濾紙上的擴散爭取時間。本實驗中，學(xué)生完成色素劃線和層析操作后，大約需要等待15分鐘， 才能保證大多數(shù)小組得到理想的層析結(jié)果，理想的實驗結(jié)果是對實驗思路設(shè)計最好的肯定。在學(xué)生合作探究的過程中，教師要留心觀察學(xué)生的實驗情況，并在實驗結(jié)束后，引導(dǎo)學(xué)生交流實驗的收獲與得失，對實驗過程及結(jié)果進行評價。根據(jù)實驗結(jié)果，可得出什么實驗結(jié)論? 如果實驗結(jié)果與預(yù)期有差異，具體差異是什么?差異出現(xiàn)的可能原因、實驗失敗的原因等，最后得出實驗結(jié)論，進而總結(jié)出綠色葉片共有兩類光合色素，明晰葉綠體色素和液泡中色素的區(qū)別。提出后續(xù)思考問題:如果選擇其他的植物葉片進行實驗，實驗結(jié)果是不是一樣呢?教師展示其他植物綠色光合分離結(jié)果的圖片，如月季枝條頂部紫色葉片和白菜葉片的層析結(jié)果，總結(jié)出不同植物葉片共有光合色素的種類、色澤，展示植物不同有色部位提取液紙層析結(jié)果，讓學(xué)生感受到自然與生命之美。提出質(zhì)疑和問題:不同光合色素吸收光譜有差異嗎？在光合作用中的各自作用有什么不同?哪些環(huán)境因素會影響光合色素的合成? 從而拓展思維，激發(fā)探究的興趣，為下一節(jié)光合作用的過程教學(xué)埋下伏筆。

5.與實踐相結(jié)合，樹立社會責(zé)任感

結(jié)合實驗所得出的結(jié)論，聯(lián)系社會與實際生活來進行知識遷移。社會實踐中對該生物學(xué)原理具體應(yīng)用，如大棚種植蔬菜時選用什么顏色的塑料薄膜？如何利用光合色素種類與含量的不同來提高產(chǎn)量等。進一步提出:綠色植物的價值是不是只局限于利用光合作用制造有機物為人類提供食物嗎?討論綠色植物對自然界的更多意義如物質(zhì)循環(huán)方面，水土保持方面，基因庫方面等，引發(fā)學(xué)生思考如何保護綠色植物，實現(xiàn)人與自然和諧相處的可持續(xù)發(fā)展。