基于核心素养的高中生物学实验探究能力培养

引言

新课标对“科学探究”这一核心素养的内涵作出明确界定，强调它是指“能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力”，这是学生实验探究能力的重要来源。然而，在立德树人的时代背景下，学生的实验探究能力还需进一步拓展，向生命观念、科学思维、社会责任等维度延伸。因此在当下生物学科的教学中，尚且面临着较为紧迫的课程实践改革需求。

一、情境引趣，强化探究动机

新课标中提到：“需要为探究性学习创设情境。”实验教学是探究性学习的典型形式，要发挥学生在生物实验过程中的主体作用，关键在于激发学生的探究兴趣。而情境教学恰好能够以生动形象的情境为载体，帮助学生感知生物知识与实际生活的紧密关联，从而让学生产生主动学习的内在需求。在为探究性学习创设情境时，教师一要注意情境本身与学生生活经验及社会关注热点的联系；二是要注意情境创设具体方式的趣味性与形象性特征。

例如，在必修一“细胞中的元素和化合物”中“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”这一实验教学中，学生需要进行实验操作、观察结果，并基于实验去简述组成细胞的物质的特殊性。此时的学生虽然已经掌握了一些关于元素和化合物的相关知识，也具有一定的实验能力，但是关于如何检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，却存在一定的困难，可能会在实验探究中逐步失去兴趣，而影响最终教学效果。为了避免此种情况的发生，教师可以创设食品安全的情境：某食品厂中生产的商品“高蛋白能量棒”宣传其可以帮助人们快速补充蛋白质，但是最近却遭消费者质疑，认为其中的蛋白质含量并不达标，存在虚假宣传的嫌疑。对于这一社会事件，你认为可采取哪些解决办法？这一情境既可以激发学生的兴趣，还可以强化其社会责任感。

二、知识奠基，提升探究能力

知识是每一学科教学中都应该重点关注的基础性要素。要引导学生在实验教学中开展深入、持续的探究，离不开扎实的知识理解作为支撑。因此，在新课改背景下，教师首先就要扭转“重素养而轻知识”的错误认知，在正确把握知识与素养辩证关系的基础上，探索契合学生兴趣特征、发展规律，且有利于学生探究能力发展的知识教学方式。

例如，在“酶的特性”一节中“影响酶活性的条件”的实验教学中，其核心知识点应为酶的特性，即学生需要先充分了解酶的特性，才有可能在本次实验教学中完成深入、科学的探究。因此，在知识教学过程中，教师可以改变以往的知识灌输模式，代之以学生主体的实验探究活动。例如，通过“探究酶的专一性”实验，让学生在动手操作中掌握酶的这一特性，从而深化对知识的理解。

三、活动嵌入，优化探究过程

学生实验探究能力的发展与其主体性学习过程是分不开的。因此，教师需要在高中生物实验教学中多为学生搭建进行探究的平台。基于此，教师需要在实验教学中设计丰富多彩的课堂活动，以层递式的课堂活动来为学生的深入探究提供科学指引，让学生的知识掌握、能力提升与素养培育都能够循序渐进。结合新课标中“教师在设计和组织每个单元的教学活动时，应该围绕大概念和重要概念展开，依据重要概念精选恰当的教学活动内容和活动方式”的要求，教师可以完成对课堂活动的串联设计。

例如，在“染色体变异”一节中的“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验教学中，教师可以以分步探究的方式降低学生的探究难度，帮助学生在主体参与的实验活动中掌握设计实验、组织实验、分析实验的有效方法。例如，先引导学生思考实验需求，初步构建实验方案，带领学生预处理对照组，并思考低温处理时间会对对照组产生怎样的影响。随后，学生小组合作利用高倍镜寻找染色体加倍的细胞，获取实验结果。随后，继续在小组内对实验的结果与数据进行梳理与分析。在此过程中，学生不仅发展了控制变量的意识，还提升了量化分析的能力，形成了证据思维，这些都是实验探究能力的具体体现。

四、评价贯穿，反馈探究效果

“评价是日常教学过程中不可或缺的重要环节，是教师了解教学过程、调控教和学的行为、提高教学质量的重要手段。”因此，立足教、学、评之间的相互关系，教师应该秉持伴随式评价理念，即将评价实践贯穿在教、学活动中，通过持续反馈学生的探究效果，以此来动态调整教师的教和学生的学，最终实现评价者和被评价者共同发展的目的。

例如，在“种群基因组成的变化与物种的形成”一节中“探究抗生素对细菌的选择作用”实验教学时，教师可以从实验本身以及实验过程两个角度来选择评价指标。如，从实验本身设计“实验方案的科学性”“实验过程的规范性”等评价指标；从实验过程设计“团队协作的高效性”“自我反思的及时性”等评价指标。同时，将这些内容以评价量表的形式渗透在实验教学过程中，支持学生在每一实验教学环节结束之后进行互评与自评，以不断改进实验方案。

结语

总而言之，实验探究能力是新课程改革背景下学生实现全面发展的重要能力，其培育也必须以实验教学为载体。因此，在今后的高中生物课堂中，教师要将实验教学作为常规性的教学形态，并基于新课标理念的引导，持续探索以学生为主体的课堂组织形式，以强化学生实验探究的主动性与体验感，潜移默化地培育学生的实验探究能力，最终实现学生的全面发展。

参考文献

[1] 岳婷婷. 浅析高中生物实验教学中如何培养学生创新能力[J].高考 ,2024,(25):118-120.

[2] 张继平 . 高中生物教学中学生综合能力培养路径 [J]. 新课程研究 ,2024,(23):89-91.