基于核心素养的中学生物学实验实践教学研究

摘要：在当今快速发展的科技时代，科学探究素养已成为学生必备的核心能力之一。生物实验教学作为科学教育的重要组成部分，其实践性、探究性和直观性的特点使其成为培养学生科学探究素养的理想平台。通过生物实验教学，学生可以亲身参与科学探索过程，观察生物现象，提出问题，设计实验，收集和分析数据，最终得出结论。这一过程不仅锻炼了学生的实验技能，更重要的是培养了他们的科学探究思维、问题解决能力以及创新精神。

关键词：生物实验；教学实践；科学探究

引言：

如何利用生物实验教学有效地提升学生的科学探究素养，是当前科学教育领域亟待探讨的重要课题。本文将深入探讨生物实验教学实践中培养学生科学探究素养的途径和方法，以期为科学教育提供有益的参考和启示。

一、物实验教学实践中培养学生科学探究素养的作用

科学探究素养作为现代公民必备的核心素养之一，对于个人的全面发展和社会进步具有不可替代的作用。通过生物实验教学，学生能够亲身参与科学探索过程，从而培养起对科学问题的敏感性和探究欲望。这种素养的提升不仅有助于学生在生物学领域取得更好的学术成绩，更能为他们未来的职业发展和社会责任履行提供坚实的基础，生物实验教学实践中培养学生科学探究素养，有助于增强学生的创新意识和实践能力。在实验过程中，学生需要自主设计实验方案、收集和分析数据、得出结论，这一系列活动能够锻炼他们的创新思维和解决问题的能力。同时，通过实验操作的实践体验，学生可以更加深入地理解生物学的基本原理和知识，提高他们的实践能力，科学探究素养的培养还有助于学生形成正确的科学态度和价值观。在生物实验教学中，学生需要遵循科学的原则和方法，尊重实验数据，保持客观公正的态度。这种科学态度的培养能够帮助学生形成严谨、求实、创新的科学精神，为他们在未来科学研究中坚守科学道德和职业操守奠定基础，从社会的角度来看，培养具备科学探究素养的学生对于推动社会科技进步和创新发展具有重要意义。

二、生物实验教学实践中培养学生科学探究素养的策略

（一）设计探究式实验，引导学生主动探究

探究式实验在培养学生科学探究素养方面发挥着举足轻重的作用。在高中生物教学中，教师可以通过巧妙设计富含探究元素的实验问题或情境，激发学生的好奇心和求知欲，引导他们主动思考并深入探索科学现象。以“探究植物激素对植物生长的影响”实验为例，教师可以首先引导学生观察不同浓度生长素对植物根和茎生长的影响，通过观察实验现象，学生能够对生长素的作用有初步的认识。接着，教师可以提出更具探究性的问题，例如：“生长素对植物不同部位的影响是否相同？”这样的问题能够激发学生的探究欲望，促使他们进一步设计实验方案，探究生长素对植物不同部位的作用机制。在实验的整个过程中，学生不仅需要学会如何提出问题、设计实验，还需要掌握收集和分析数据的方法，以及如何通过实验结果得出结论。通过这样的探究式实验，学生能够逐步培养起科学探究的能力，提升他们的科学探究素养，为未来的科学学习和研究打下坚实的基础。

（二）注重实验过程，培养学生科学思维

实验过程不仅是学生掌握生物学知识的重要途径，更是他们科学探究素养形成的关键环节。在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”这一实验中，教师应着重培养学生的观察能力、记录习惯以及分析推理能力。首先，引导学生借助显微镜等工具，细致观察实验样本中DNA和RNA的分布情况，鼓励他们捕捉每一个细微的变化。同时，要求学生准确记录实验现象和数据，这不仅有助于他们形成严谨的实验态度，还能为后续的分析提供可靠依据。在观察与记录的基础上，教师进一步引导学生分析实验结果，探讨DNA和RNA分布的特点及其背后的生物学原理。通过这一系列的思维活动，学生能够逐渐学会运用科学思维去分析和解决问题，从而提升他们的科学探究素养。此外，这样的实验过程还能帮助学生深入理解DNA和RNA的生物学功能，为他们在后续学习中的知识迁移和应用打下坚实基础。因此，教师在实验教学中应充分重视实验过程的价值，精心设计实验教学环节，努力培养学生的观察能力、记录习惯以及分析推理能力，以此推动学生科学探究素养的全面提升。

（三）开展小组合作，促进交流与协作

小组合作在生物实验教学中发挥着不可替代的作用，它是培养学生科学探究素养的重要途径。以“探究酵母菌的呼吸方式”实验为例，教师巧妙地将学生分组，并鼓励他们以小组为单位，共同探讨和设计实验方案。在这个过程中，学生们积极互动，充分展示了自己的思维火花和创造力。每个小组都根据讨论的结果，独立开展实验，并认真记录实验数据和观察结果。实验结束后，小组间的交流和讨论更是达到了高潮。他们分享了自己的实验心得，比较了不同实验方案的优缺点，深入探讨了酵母菌呼吸方式的内在机制。这样的交流不仅让学生们学到了更多的知识，更重要的是，他们学会了如何与他人合作、如何倾听他人的意见、如何从不同的角度思考问题。这样的能力，无疑是科学探究素养的重要组成部分。通过小组合作，学生们不仅提升了科学探究能力，还培养了团队协作精神和沟通能力，为将来的科学研究和职业发展奠定了坚实的基础。

（四）结合生活实践，拓展科学探究视野

将生物实验教学与生活实践相结合，能够让学生更好地理解生物学知识的应用价值，拓展科学探究的视野。教师可以引导学生关注身边的生物现象和问题，设计与生活实践相关的实验项目。例如，教师可以组织学生开展“校园植物多样性调查”活动，让学生调查校园内植物的种类、分布和生长情况，并分析影响植物多样性的因素。通过这样的实践活动，学生能够更加深入地了解生物学的实际意义，增强科学探究的兴趣和动力。

结语：

在生物实验教学实践中，我们深入探索并实践了培养学生科学探究素养的有效方法。通过设计探究式实验、注重实验过程、开展小组合作以及结合生活实践等多种策略，我们为学生搭建了一个充满探究与挑战的学习平台。在这一过程中，学生们不仅掌握了生物学的基本知识和技能，更重要的是，他们学会了如何提出问题、设计实验、收集和分析数据，以及如何与他人合作和交流。

参考文献：

[1]赵生忠.初中生物实验教学中培养学生科学素养的探究[J].启迪与智慧（上），2023（06）：15-17.

[2]周伟.在高中生物实验教学中培养学生科学素养的探索[J].新课程，2021（36）：218.

本文系莆田市教育科学“十四五”规划2022年度课题研究成果，课题编号PTJYKT22222，课题名称：《基于核心素养的中学生物学实验实践教学研究》