谷文娜 劉莉莉 陳圣男 侍福梅

【摘 要】生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生終身發(fā)展的能力有著極為重要作用，但實(shí)驗(yàn)一直是課程實(shí)施的薄弱環(huán)節(jié)。2017版新課程標(biāo)準(zhǔn)提出核心素養(yǎng)，新教材也為之做了進(jìn)一步修改。本文基于核心素養(yǎng)，分析新舊教材中實(shí)驗(yàn)的變化，并略談實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，以期提供參考。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué);核心素養(yǎng);教學(xué)策略

2017版新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)核心素養(yǎng)，加強(qiáng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生必備品格和終身發(fā)展的能力[1]。2017人教版高中生物新教材更為具體地體現(xiàn)了核心素養(yǎng)，同時(shí)教材中的實(shí)驗(yàn)也做了進(jìn)一步修改，這對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。因此，教師要重視對(duì)新版教材中實(shí)驗(yàn)的分析，理解新版教材對(duì)核心素養(yǎng)所做的更改，從而制訂合理有效的教學(xué)方案，提升教學(xué)效果?；诖?，本文以《分子與細(xì)胞》模塊為例，分析新舊版本教材中生物實(shí)驗(yàn)的不同，并探討實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略。

1? ?實(shí)驗(yàn)整體變動(dòng)

整體上，2017版生物教材實(shí)驗(yàn)插圖方面變動(dòng)較大?！斗肿优c細(xì)胞》模塊，在實(shí)驗(yàn)插圖方面，全面更新，美化版式，實(shí)驗(yàn)器具圖片更接近真實(shí)用具，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰明了，從而更容易得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。如在檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)插圖清晰地呈現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)了學(xué)生推測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的印象。又如探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)，加入了酵母菌的電鏡圖片，酵母菌培養(yǎng)液更接近真實(shí)培養(yǎng)狀態(tài)，同時(shí)對(duì)于錐形瓶的圖片，由簡(jiǎn)畫的錐形瓶改為現(xiàn)實(shí)操作中使用的錐形瓶。

2017版生物教材實(shí)驗(yàn)操作步驟方面變動(dòng)較小。如《分子與細(xì)胞》模塊，在操作步驟方面，緊扣學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容和重點(diǎn)知識(shí)，更為詳細(xì)地介紹了實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，設(shè)置了“背景知識(shí)”，幫助學(xué)生全面了解實(shí)驗(yàn)，更為真實(shí)地感受實(shí)驗(yàn)，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、提升學(xué)生科學(xué)探究能力起到了促進(jìn)作用。而且實(shí)驗(yàn)材料和用具也稍有變動(dòng)，更容易觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)原理部分加入了貼近生活的例子：萎蔫的菜葉浸泡在清水中后，不久變得堅(jiān)挺，并詳細(xì)介紹了白菜剁成餡后，水分滲出的現(xiàn)象，最后與動(dòng)物細(xì)胞吸水、失水建立聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。又如綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，更為詳細(xì)地介紹了不能讓濾液細(xì)線觸及層析液的原因，并且用圖片的形式展示了分離綠葉中色素的實(shí)驗(yàn)裝置，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程;同時(shí)警示內(nèi)容更為具體，提高了學(xué)生的安全意識(shí)，從而規(guī)范操作。

2? ?基于核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析

與舊版本教材相比，新版教材中的實(shí)驗(yàn)更具體地體現(xiàn)了核心素養(yǎng)。新版教材必修一共涉及13個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中變動(dòng)較大的：增加了淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用實(shí)驗(yàn);刪減了觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布實(shí)驗(yàn)和體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法實(shí)驗(yàn);同時(shí)將舊教材中細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系實(shí)驗(yàn)修改為思維訓(xùn)練。筆者從新課標(biāo)提出的核心素養(yǎng)出發(fā)，對(duì)新教材刪減、增加、更改的實(shí)驗(yàn)作了進(jìn)一步分析。

新增加的實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展有較大的影響，尤其對(duì)科學(xué)思維和科學(xué)探究能力的提升具有重要作用，更好地培養(yǎng)了學(xué)生終身發(fā)展的能力。因此教師可以以探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，首先可以利用生活實(shí)例：嚼一口米飯不久會(huì)有甜味，但是塞在牙縫里的瘦肉很久也會(huì)存在，沒(méi)有被分解，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。其次教師講解實(shí)驗(yàn)原理，引導(dǎo)學(xué)生提出自己的假設(shè)。再次讓學(xué)生以小組為單位，根據(jù)假設(shè)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理和所給實(shí)驗(yàn)材料用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維。最后實(shí)施實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生以小組為單位操作，觀察現(xiàn)象，做記錄，從而得出結(jié)論，根據(jù)淀粉溶液呈磚紅色，蔗糖溶液沒(méi)有顏色變化，推測(cè)酶具有專一性，這提高了學(xué)生歸納與概括的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可以讓學(xué)生相互討論，并交流問(wèn)題。

刪減的實(shí)驗(yàn)雖然對(duì)學(xué)生的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有一定作用，但作用并不明顯，且可以被其他實(shí)驗(yàn)替代。由于學(xué)生需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論，所以刪減的實(shí)驗(yàn)雖對(duì)學(xué)生歸納與概括能力有所幫助，但對(duì)培養(yǎng)科學(xué)思維幫助較小。而必修一模塊的全部實(shí)驗(yàn)都有助于學(xué)生多方面科學(xué)思維的培養(yǎng)，同時(shí)多數(shù)實(shí)驗(yàn)以細(xì)胞和物質(zhì)為基礎(chǔ)進(jìn)行探究，能幫助學(xué)生建立基本的生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀或物質(zhì)與能量觀。因此，刪減的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)核心素養(yǎng)的提高則顯得微不足道。此外，觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布實(shí)驗(yàn)，操作難度較大，實(shí)驗(yàn)效果也不明顯，而體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)材料不易獲得，實(shí)驗(yàn)效果也不明顯。

修改的實(shí)驗(yàn)涉及核心素養(yǎng)的多個(gè)方面，尤其是科學(xué)思維。它全面覆蓋了科學(xué)思維的五大方面，對(duì)學(xué)生的思維訓(xùn)練是一個(gè)極佳的選擇，所以新版教材將該實(shí)驗(yàn)改為思維訓(xùn)練，對(duì)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力具有極大的作用。教師可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系，促使學(xué)生辯證地看問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維;通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中構(gòu)建細(xì)胞模型，計(jì)算各細(xì)胞模型的表面積和體積，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和建模能力;通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生假設(shè)物質(zhì)擴(kuò)散的深度，計(jì)算三個(gè)細(xì)胞物質(zhì)擴(kuò)散的體積和整個(gè)細(xì)胞體積的比值，歸納概括計(jì)算結(jié)果，推理細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系，從而提高學(xué)生歸納與概括能力和演繹與推理能力。此外，細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)操作必要性不大，所以改為思維訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型，解釋現(xiàn)象，從而保留實(shí)驗(yàn)的思維訓(xùn)練價(jià)值。

總之，生物實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生終身發(fā)展的能力具有至關(guān)重要的作用，因此教師應(yīng)該重視對(duì)教材的分析。本文對(duì)比分析生物新舊版本教材后發(fā)現(xiàn)，新版本教材更具體地體現(xiàn)了核心素養(yǎng)發(fā)展的要求，因此教師應(yīng)重視教材中增加和修改的實(shí)驗(yàn)，深挖核心素養(yǎng)，并將其融入課堂，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，促使學(xué)生獲得終身發(fā)展的能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2018.

【作者簡(jiǎn)介】

谷文娜（1995～），女，山東濟(jì)南人，碩士在讀，研究方向：生物教學(xué)。

劉莉莉（1995～），女，漢族，山東濰坊人，在讀研究生，研究方向：學(xué)科教學(xué)（生物）。

陳圣男（1995～），女，漢族，山東青州人，碩士，研究方向：學(xué)科教學(xué)（生物）FB148998。

【通訊作者】

侍福梅（1978～），女，漢族，江蘇人，副教授，博士，研究方向：生物教學(xué)。