基于核心素养的初中生物实验教学探究

刘 晟

（江苏省常州市正衡中学，江苏常州 213000）

引 言

生物学是一门以实验为基础的自然科学。现阶段初中生物实验教学仍然存在教学方式过于单一、内容枯燥乏味、缺少必要的实验材料和实验器具、片面追求分数等问题，难以提高学生的核心素养[1]。基于核心素养的生物实验有利于学生形成生物探究能力，建构完整的知识框架。

一、通过观察实验培养学生理性思维

理性思维是生物学科核心素养的重要组成部分，它要求学生养成科学思维习惯，运用归纳、演绎、模型、批判性思维分析生命现象，探讨生物学知识。在初中生物实验教学中，为培养学生理性思维能力，初中生物教师应注重以观察为导向开展生物实验，耐心培养学生观察生物实验的习惯。生物是一门以实验为基础的学科，能够培养学生观察实验现象和实验结果，有利于发展学生的观察能力，帮助学生树立良好的科学思维，这也是核心素养的重要品质之一。

例如，以《植物根的生长》教学为例，为培养学生的理性思维，教师可先以PPT形式向学生介绍根尖结构主要由根冠、分生区、伸长区、成熟区四个部分组成。待学生了解根的结构后，教师可以观察为导向，设计生物实验：探究根的各个部分都是等量伸长生长的吗？在实验中，教师可为学生准备好菜豆种子，提前使菜豆种子萌芽，让其幼根长至2cm，再要求学生自行在幼根上画出间距相等的细线，在幼根继续生长的基础上，观察细线间距变化，认真记录和观察实验中根冠、分生区、伸长区、成熟区实验前长度与24h后的长度以及净增加的长度，最终用归纳法分析出伸长区是生长最快的部位。在整个实验过程中，教师应要求学生运用归纳等方法展开理性思考，分析实验中各部位伸长生长情况，较好地发展学生理性思维这一核心素养。

二、通过演示实验培养学生的社会责任感

社会责任作为生物学科核心素养内容之一，要求学生从生物学角度出发，参与社会事务讨论，并作出理性解释，尝试解决生产生活中的问题[2]。同时，社会责任这一核心素养要求学生能够主动承担起相关责任，积极向他人宣传健康生活、关爱生命、保护环境等知识。演示实验是初中生物实验教学的主要方法，初中生物教师为培养学生的核心素养，应抓住演示实验教育机会，培养学生的社会责任，提高学生社会责任这一核心素养。

例如，以《远离烟酒》一课教学为例，为激励学生形成社会责任意识，主动向他人宣传酗酒对人体健康的危害。初中生物教师可在实验课堂上设计生物演示实验：酒精对水蚤心率的影响。教师先提出问题：“不同浓度的酒精对水蚤心率会有影响吗？”接着，教师提出“水蚤心率会随着酒精浓度增加而增多，最终因心力衰竭死亡”这一假设。在演示实验中，用体积分数是75%的酒精配制浓度不同的酒精溶液，保证其浓度分别是5%、10%、15%、20%，并设定对照组、实验组两个组别。接着，教师引导学生用显微镜观察水蚤心脏位置。待了解了水蚤心脏位置之后，在载玻片上滴一滴清水，放入水蚤，记录心率，再滴2～3滴酒精溶液，记录心率。最后，测出水蚤在浓度不同酒精溶液中的10s心率。演示实验结束之后，教师要在同一表格中标注出水蚤在清水中的10s心率和在酒精中的10s心率。通过分析实验数据，学生们得出结论：酒精对水蚤心率有着较大影响，当酒精摄入过多，水蚤会出现心力衰竭情况。经过这一次演示实验，学生们真正了解到酒精的危害性，养成社会责任这一核心素养。

三、通过科学论证培养学生正确的生命观

在初中生物实验教学中，为更好地培养学生的核心素养，帮助学生树立良好的生命观念，初中生物教师应注重为学生呈现一些科学论证过程，让学生参与生物实验探究，主动表达观点，并针对自己的观点加以论证。生命观念，是指对观察到的生命现象进行解释后，形成的有关声明的一些原理和观念，如进化与适应观、稳态与平衡观、结构与功能观等，都是生命观念的一种体现，教师要把握好生命观念本质内涵，组织生物实验教学。

例如，在教学《植物细胞的结构和功能》一课时，为帮助学生树立起良好的生命观念，培养学生的结构与功能观核心素养，教师可鼓励学生通过课前预习准确表达自己对植物基本结构的认识，当学生说出植物基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、叶绿体、线粒体、液泡、细胞核后，教师可组织学生进行科学论证实验——洋葱鳞片叶表皮细胞的结构探究，为学生提前准备好显微镜、载玻片、盖玻片、刀、镊子、滴管、洋葱、碘酒等实验器材。接着，教师指导学生按照制作临时玻片标本、染色、观察、画图的步骤进行论证实验。其中，在染色操作中，先于盖玻片一侧滴一滴碘液，再于另一侧用吸水纸吸引。经过2～3次染色操作之后，学生科学、规范地用显微镜进行观察，画出植物细胞结构图，看一看与自己的观点是否一致。在科学论证实验中，学生将养成良好的核心素养。

四、通过合作探究培养学生的探究能力

基于核心素养下的初中生物实验教学要求教师重视学生探究能力方面的培养。科学探究能力要求学生能够针对某一生物学现象展开自主观察、提问、实验设计、方案实施和讨论。在初中生物实验课堂上，为激起学生科学探究兴趣，教师应抓住学生乐于参与团队合作的特点，为学生组织一些合作探究实验活动。

例如，在教学《植物的呼吸作用》一课时，教师应抓住探究绿色植物呼吸现象这一教学重点，为学生提前准备好新鲜蔬菜、蜡烛、澄清石灰水、软管、漏斗、玻璃管等实验器材，将学生分为若干个学习小组，要求每组学生自行选出组长、实验员、发言人、记录员。然后，通过讨论和自学，引导学生设计实验，再实施实验方案。期间，学生们将通过合作探究设计出“植物呼吸作用产生CO2”的实验方案。在实验中，先准备好两个装有少量澄清石灰水的锥形瓶，再把100g蔬菜装到两个黑色塑料袋中，把软管插入到袋口夹紧。最后，将软管插入锥形瓶中，挤压塑料袋，可发现澄清石灰水变浑浊，有CO2产生。通过小组讨论，将总结出植物呼吸作用会产生CO2这一正确结论。在整个合作探究活动中，学生们的科学探究能力将得到很好的发展。

结 语

综上可知，在初中生物实验教学中，发展学生核心素养有着重要意义，能够帮助学生养成实事求是的科学品质，提升学生科学思维等多种能力。基于核心素养的初中生物实验教学中，教师要科学设计观察实验、演示实验、科学论证、合作探究等环节，给学生营造良好的实验体验环境，促进学生核心素养地发展[3]。