關(guān)淑鸞

摘要：初中生物核心素養(yǎng)的四方面是指導(dǎo)生物教學(xué)的重要依據(jù)，是基礎(chǔ)教育階段總的課程目標(biāo)。生物科學(xué)素養(yǎng)和思維創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是初中學(xué)生學(xué)習(xí)生物的主要目標(biāo)。本文以人教版初中生物課本中的“探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件”實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)為例，利用學(xué)生身邊常見的廢棄物品做成實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，同時(shí)也為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供便利。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng) 創(chuàng)新思維 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

一、生物教學(xué)重在提升學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)

生物學(xué)科素養(yǎng)是學(xué)生在解決實(shí)際問題時(shí)表現(xiàn)出來的價(jià)值觀、能力和必備品格，是學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)過程中逐漸發(fā)展起來的知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)，同時(shí)也是生物教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)。其中包括四點(diǎn)內(nèi)容，即生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任。生命觀念是學(xué)生在理解并構(gòu)建生物學(xué)概念性知識(shí)的基礎(chǔ)上形成的；科學(xué)探究是學(xué)生構(gòu)建生物學(xué)概念的重要方法和途徑，從觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題到通過實(shí)驗(yàn)解決問題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行交流和討論；科學(xué)思維貫穿于科學(xué)探究的整個(gè)過程；社會(huì)責(zé)任則要求學(xué)在掌握了基本生物學(xué)的知識(shí)后，有解決生產(chǎn)生活問題的能力。要提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，特別是注重開展生物探究活動(dòng)。教材中的探究性活動(dòng)包括觀察與思考、調(diào)查、探究實(shí)驗(yàn)、資料分析、技能訓(xùn)練、課外實(shí)踐等。教學(xué)中充分并靈活運(yùn)用這些探究活動(dòng)，能較好地培養(yǎng)學(xué)生的各種能力及科學(xué)態(tài)度和科學(xué)品質(zhì)。

在落實(shí)核心素養(yǎng)組織科學(xué)探究時(shí)，需要學(xué)生在真實(shí)的情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析和解決問題。所謂真實(shí)的情境，是指生產(chǎn)生活中的實(shí)際情境。這需要老師創(chuàng)設(shè)或提供事實(shí)性的資料來幫助學(xué)生分析和解決問題，這不僅可以讓學(xué)生在知識(shí)方面達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)他們對(duì)科學(xué)探究的理解，培養(yǎng)他們的社會(huì)責(zé)任。同時(shí)將課堂知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)生活的能力，解決生活中遇到的實(shí)際問題。實(shí)現(xiàn)生物教學(xué)來源于生活并指導(dǎo)生活的真正意義。

二、結(jié)合教材，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

目前社會(huì)對(duì)于創(chuàng)新人才的需求量很大，對(duì)人才的創(chuàng)新能力要求也越來越高，所以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，已成為現(xiàn)階段發(fā)展的需要。因此，老師除了自己要不斷地加強(qiáng)學(xué)習(xí)外，還要培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的中學(xué)生。提高學(xué)生科學(xué)探索、勇于創(chuàng)新的能力，對(duì)于學(xué)生發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步都具有重要的意義。

我們?cè)谄綍r(shí)的教育教學(xué)中，要從不同角度、采用不同的方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。在教學(xué)過程中要注意培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力，獲取新知識(shí)的能力、分析與解決問題的能力、交流與合作的能力，特別是創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力等探索能力；培養(yǎng)學(xué)生具有良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)品質(zhì)，以及正確的價(jià)值觀。另外，核心素養(yǎng)的落實(shí)還要做到實(shí)踐育人，學(xué)生能力和品格的培養(yǎng)關(guān)鍵在實(shí)踐。

三、結(jié)合“探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

（一）實(shí)驗(yàn)背景和改進(jìn)的基本思路

《種子的萌發(fā)》是人教版七年級(jí)生物學(xué)上冊(cè)重點(diǎn)內(nèi)容，探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件是人教版生物學(xué)七年級(jí)上冊(cè)教學(xué)中必做的實(shí)驗(yàn)之一，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是七（上）探究實(shí)驗(yàn)的核心實(shí)驗(yàn)，目的在于培養(yǎng)學(xué)生控制變量，設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的能力。

依據(jù)課標(biāo)要求，學(xué)生分組設(shè)計(jì)控制一個(gè)變量的實(shí)驗(yàn)裝置，這樣至少需要三套裝置，然后匯總得出結(jié)論。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置的缺點(diǎn)是：玻璃器材易碎，瓶蓋擰緊后不易打開，需要多組實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中本人帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)真分析課本中實(shí)驗(yàn)裝置，并對(duì)會(huì)考真題中的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行改造，利用礦泉水瓶，冰淇淋盒蓋，玻璃棒，橡皮筋等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)和創(chuàng)新。

具體構(gòu)成器材和操作步驟如下。

構(gòu)成器材（如下）：礦泉水瓶、冰淇淋盒蓋、玻璃棒、橡皮筋、剪刀、解剖針等。

操作步驟：①先在冰淇淋盒蓋上用剪刀剪成十字花小孔，以便玻璃棒可以穿過。②在中間孔周圍用解剖針打放射狀扎小孔。③將玻璃棒從中間穿過，并用黑色皮筋固定小托盤上下兩端。④三個(gè)托盤為一組，每個(gè)托盤內(nèi)放入同種且數(shù)量相同的種子。⑤將做好的裝置放入改造后盛有一定量水的透明礦泉水瓶中。⑥兩組裝置互為對(duì)照，一組放在遮光柜子中，一組放在冰箱內(nèi)冷藏。具體操作過程如下圖。

（二）科學(xué)方法與原理

依據(jù)教材提示，本實(shí)驗(yàn)中對(duì)于種子萌發(fā)的環(huán)境條件主要有三種，即水分、溫度、空氣，利用制作好的實(shí)驗(yàn)裝置可以完成這幾個(gè)環(huán)境條件的探究。裝置中的最上層接觸不到水，進(jìn)而探究種子的萌發(fā)是否需要水分；中間層托盤內(nèi)的種子通過小孔既能接觸到水，又能接觸到上方空氣，一組放在遮光柜子中，一組放在冰箱冷藏柜中，進(jìn)而探討種子的萌發(fā)是否需要適宜的溫度；最下層托盤中種子完全浸沒在水中模擬缺少空氣的特點(diǎn)。通過兩組實(shí)驗(yàn)裝置就可以同時(shí)探究影響種子萌發(fā)的三種不同環(huán)境條件。

（三）改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)裝置的效果評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)用后，學(xué)生每天觀察記錄種子萌發(fā)的情況并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中間層種子的萌發(fā)效果明顯，上下兩層種子沒有萌發(fā)或萌發(fā)數(shù)量極少。通過兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論種子萌發(fā)的環(huán)境需要一定的環(huán)境條件即水分、溫度、空氣等。

（四）創(chuàng)新后的實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)新點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

1.實(shí)驗(yàn)裝置由原來的圓形玻璃瓶，改造成新型裝置，避免了玻璃瓶不穩(wěn)且易碎等缺點(diǎn)。

2.裝置材料中用到礦泉水瓶、冰淇淋盒蓋、玻璃棒、橡皮筋等廢棄物品，取材容易，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，對(duì)生活廢品進(jìn)行利用有利于環(huán)保，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本的同時(shí)可以保護(hù)環(huán)境。

3.該設(shè)計(jì)體現(xiàn)了探究實(shí)驗(yàn)的三個(gè)原則：設(shè)置對(duì)照、減少誤差、控制多個(gè)變量，對(duì)比觀察效果很好。學(xué)生可以利用裝置分成不同探究小組，分別對(duì)黃豆、綠豆、黑豆、紅豆等進(jìn)行三種條件的探究，并分別設(shè)置低溫對(duì)照組。具有易于觀察，操作簡單，方便實(shí)用等特點(diǎn)。

4.該裝置適于探究式教學(xué)，有利于學(xué)生主動(dòng)參與，合作交流，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和觀察能力，同時(shí)能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的處理能力。

5.該裝置除本實(shí)驗(yàn)外，還具有其他探究功能，如探究光及種子自身?xiàng)l件對(duì)種子萌發(fā)的影響實(shí)驗(yàn)等。

四、啟示與反思

以探究種子萌發(fā)的外界環(huán)境條件為主線，通過探究實(shí)驗(yàn)的裝置創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合，讓學(xué)生親自體會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的樂趣。養(yǎng)成敢于創(chuàng)新、大膽想象的思辨習(xí)慣，進(jìn)而落實(shí)生物學(xué)科素養(yǎng)，發(fā)展科學(xué)思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。從科學(xué)探究走向科學(xué)實(shí)踐，對(duì)于種子萌發(fā)所需要的一般環(huán)境條件的掌握更加深入，學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的理解和掌握也呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。這對(duì)其今后將生物學(xué)知識(shí)用于生活實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。

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