張婭

【摘 ? ?要】培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)是新時(shí)期學(xué)科教學(xué)的重要目標(biāo)，本文以微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)教學(xué)為例，簡明闡述了如何利用素材結(jié)合課堂教學(xué)來提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，觀察、分析實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立進(jìn)行操作的能力，達(dá)到逐步提高生物學(xué)科素養(yǎng)的目的。

【關(guān)鍵詞】學(xué)科素養(yǎng) ?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) ?微生物培養(yǎng)

中圖分類號：G4 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2020.17.145

實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)科中重要的組成部分?？荚嚧缶V對生物實(shí)驗(yàn)與探究能力的考查，要求考生不但能運(yùn)用所學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和技能，按照要求設(shè)計(jì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證生物學(xué)事實(shí);并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和分析以及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)得出結(jié)論等?！拔⑸锏膶?shí)驗(yàn)室培養(yǎng)”是研究和應(yīng)用微生物的前提，其基本操作技術(shù)是生物科學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域最基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，也是高中生必須掌握的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)。所以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究、實(shí)際操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和科學(xué)精神，全面提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)是教師義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。

一、課前準(zhǔn)備

筆者以2016年高考（全國I卷39題）材料為依據(jù)，設(shè)計(jì)“教室微生物的采集與培養(yǎng)”的探究性實(shí)驗(yàn)，從身邊事物著手，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、自覺性和創(chuàng)造性，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，樹立知識是為生活服務(wù)的學(xué)科理念。

（一）利用學(xué)案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

利用學(xué)案鍛煉學(xué)生的自主探究能力，通過學(xué)案讓學(xué)生掌握探究性實(shí)驗(yàn)的一般步驟，熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的流程，學(xué)會(huì)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼页鲎宰兞?、控制無關(guān)變量、檢測因變量。在學(xué)生完成學(xué)案后，教師隨機(jī)收取兩組進(jìn)行批改，了解學(xué)生的思路和易錯(cuò)點(diǎn)，并在課堂教學(xué)中給予有針對性的提問和解答。

（二）興趣小組準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)

由于培養(yǎng)基的制備時(shí)間長、所需材料復(fù)雜、高壓蒸汽滅菌鍋蒸汽較危險(xiǎn)，課前興趣小組學(xué)生分別來完成制備培養(yǎng)基和對培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。學(xué)生可以借助教材和教師提供的材料（有干擾，如已配好的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，獨(dú)立瓶裝的牛肉膏，蛋白胨，瓊脂等）、器具（輔助器具，如燒水壺）、說明書（高壓蒸汽滅菌鍋的說明）完成實(shí)驗(yàn)要求。在制備培養(yǎng)基和對培養(yǎng)皿及培養(yǎng)基滅菌的過程中，同學(xué)們充分發(fā)揮小組合作探究精神，遇到問題解決問題，在此過程中提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，提高了學(xué)生觀察、思考、合作探究等能力。

二、課堂教學(xué)

課前學(xué)生借助學(xué)案初步完成了探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，興趣小組為全班同學(xué)倒平板操作所需培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿做好了準(zhǔn)備。在課堂中，需要完成的就只有完善“教室微生物的采集與培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)思路以及制備培養(yǎng)基及滅菌的注意事項(xiàng)和倒平板操作。

（一）展示交流，確定方案

為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，先通過小組討論整理出合理的實(shí)驗(yàn)思路，然后請兩個(gè)小組代表進(jìn)行展示本組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其他小組提問，教師根據(jù)課前收集的問題進(jìn)行引導(dǎo)等方法來提示學(xué)生以實(shí)驗(yàn)三大變量為基礎(chǔ)、以教室為立體空間的實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)思路，如本節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路為“用多個(gè)滅菌的培養(yǎng)基在教室不同高度下采用五點(diǎn)取樣法收集微生物，培養(yǎng)兩天，計(jì)算不同高度培養(yǎng)基的菌落平均數(shù)”，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并用理性思維和科學(xué)探究精神來解決這些問題。

（二）學(xué)生講學(xué)，操作實(shí)驗(yàn)

對于本堂課的知識目標(biāo)，則由興趣小組學(xué)生代表講解制備培養(yǎng)基時(shí)的注意事項(xiàng)，并展示小組操作時(shí)的圖片，其他學(xué)生提問，興趣小組解答，由此鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力、思辨能力。由小組代表展示高壓蒸汽鍋以及他們在操作中遇到的問題并講解其中的注意事項(xiàng)，通過實(shí)物與講解相結(jié)合，不但能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能訓(xùn)練的學(xué)生觀察、動(dòng)手能力。最后，關(guān)于倒平板操作，學(xué)生結(jié)合書本知識，請一個(gè)同學(xué)示范，來強(qiáng)化操作細(xì)節(jié)，然后全班同學(xué)按小組分別進(jìn)行倒平板，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力，真正達(dá)到以學(xué)生為主體的創(chuàng)設(shè)性教學(xué)的目的，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中完成本堂課的學(xué)習(xí)。

（三）分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

為了探究性實(shí)驗(yàn)的完整性，教師展示提前在實(shí)驗(yàn)室不同高度采集并培養(yǎng)的微生物的圖片，通過學(xué)生列表格計(jì)數(shù)算取平均值，得出“教室越高微生物越少，人活動(dòng)頻繁的地方微生物越多”的結(jié)論。最后展示其他班級在教室收集培養(yǎng)的圖片，通過對比，能夠直觀發(fā)現(xiàn)教室的微生物比實(shí)驗(yàn)室微生物多很多;讓學(xué)生討論減少教室微生物的辦法，學(xué)生提出多開門窗多通風(fēng)、不在教室打鬧等，理論結(jié)合實(shí)際，體現(xiàn)生命觀念的科學(xué)素養(yǎng)。

（四）后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

利用在教室收集到的微生物，繼續(xù)完成本節(jié)后續(xù)內(nèi)容——分離、純化某種微生物，結(jié)合課本知識并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路。讓學(xué)生學(xué)以致用，真正激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究的興趣，同時(shí)讓學(xué)生對微生物的培養(yǎng)有系統(tǒng)的認(rèn)識，真正達(dá)到以學(xué)促教的目的。

三、教學(xué)評價(jià)

對于本次探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不但要求學(xué)生從實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和安全性，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性、創(chuàng)新性、嚴(yán)謹(jǐn)性，實(shí)驗(yàn)過程描述的準(zhǔn)確性、規(guī)范性、科學(xué)性，小組學(xué)生的參與和完成情況這幾個(gè)方面進(jìn)行學(xué)生自評、小組互評、教師點(diǎn)評，還要讓學(xué)生學(xué)會(huì)求證、審慎做出判斷，體會(huì)理性、開放、靈活的正確評價(jià)和總結(jié)反思，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和步入社會(huì)奠定基礎(chǔ)。

總之，基于核心素養(yǎng)的考查，是高考命題和各類考試命題的方向和原則，是教育教學(xué)活動(dòng)中的必答題，所以教師可多結(jié)合各種材料，將探究式教學(xué)引入生物教學(xué)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新意識、實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的主動(dòng)性，達(dá)到提高學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]吳成軍.基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的高考命題研究[J].中國考試，2016（10）：26-32.

[2]王淑芳.對近五年高考生物實(shí)驗(yàn)試題的研究與分析[J].考試周刊，2012（6）：2-3.