在实验中提升生物学科核心素养的教学设计与分析——以真菌为例

摘 要：生物是初中阶段学习的一门重要学科，一些内容会通过实验呈现，实验属于教学中的重要环节。在课程改革背景下，越发重视培养学生核心素养，教师需要在教学中运用合理方式促进学生在核心素养方面的不断提升，实验是引导学生增强核心素养的重要方式。

关键词：生物学科;核心素养;设计与分析

一、 引言

初中生物核心素养可以体现出对原本课程标准的升华，这实际上与新课标中提出的情感态度、知识和能力、价值观之间具有一致性。文章将以人教版八年级上册第五单元第四章第三节《真菌》为例，针对通过实验提升核心素养展开详细探究。

二、 生物核心素养概述

初中生物核心素养主要包括科学思维、生命观念、社会责任以及科学探究，通过概括性方式将学习者应具备的能力与知识反映了出来，具有较强的可操控性，发挥着对生物育人的指引作用。

（一）生命观念

生命观念主要指对生命本质、生命现象和生活在活动时规律的看法与认识，体现了对生物学概念和本质的总结，并在人们思维中进行了修正、融合以及升华，进而获得方法论与认知观，能够对生物学事件做出较好解释与理解。初中阶段，学生需在认知结构上逐步深化，构建进化和规律观念、稳态和平衡观，借此强化对生物概念与各知识之间关系的理解。

（二）科学思维

科学思维是指学习者在遇到新知识时，可以运用已掌握知识和原本积累的经验对知识进行归纳与分析，然后得出全新结论，形成理性较强的思维范式。每个学习者脑中都具有科学思维，可以使事实与方法论之间进行协调发展。对学习者来讲，会结合大量事实对已有理论进行检验与完善，然后获得新知识。基于本质层面进行分析，科学思维为人们在面对问题时体现出的能力与态度。科学思维主要包含三个层次：首先，科学实验进行定性分析，针对研究目标当中的功能与结构进行观察，针对其性质进行分析。其次，判断实验、析因实验以及逆向推断当中对事物发生的因果关系进行分析，并找出其具体原因。最后，基于事物实际认知过程进行思考，通过分析和综合、归纳和演绎等方式对事物发展规律与变化规律进行探索。科学思维对科学探究具有制约作用，学生需不断加强自身科学思维建设。学生进行学科概念获取时，不仅需进行概念生成，也需进行概念转化。要想形成科学思维，就需经过系统性训练，进而在训练中逐步产生。

（三）科学探究

展开科学探究能够使学生在生物学现象方面的好奇心得以提升，学生基于自身观察力思考现象，然后对研究方案、实施方案进行设计，与已有经验之间进行结合实施推断研究，并做出归纳总结。对教师来讲，需在学生探索时进行方法指导，使学生形成大致思路，提升科学探究意识和能力。就科学来讲，需诠释数据、读取数据以及获取数据，科学理论需具备与之对应的证据。进行科学观察时，需先进行观察，然后将疑难提出，同时对相关书刊进行查询，获取资源相关信息，进而进行方案设计，结合事实对已有信息做出修订，通过辅助工具进行数据收集、数据统计以及数据读取，并和他人进行探讨。进行科学探究，需注重科学思维的运用，针对多种解释展开评价。

三、 实验中提升学生生物学科核心素养的重要意义

生物学是将实验作为基础的学科，教学中实验发挥着十分重要的作用。对初中生来讲，他们思维活跃、乐于动手、好奇心比较强。传统教学模式中，教师往往会单纯运用讲授方式，学生学习兴趣不足。实验的运用，能够使学生对生物这一学科产生更加强烈和浓厚的兴趣，提升探究意识与观察能力，强化动手能力，有效论证理论知识，调动创新意识与创新能力，进而获得更全面的发展。

四、 在实验中提升生物学科核心素养的教学分析

首先，教师应做好教材研读、课标研读工作，充分认识到实验教学实施的主要目的与价值性，在对《真菌》这部分学习时，学生需举例说出各种常见真菌。描述真菌形态结构、营养方式和繁殖方式。说出真菌细胞、细菌细胞、动物细胞和植物细胞结构的主要区别。通过种植食用菌和制作孢子印的活动，使学生观察酵母菌、青霉菌和新鲜食用菌，进而对学生观察、思考、表达、规范实验操作和科学探究能力进行有效培养。也需培养学生交流与合作能力，学会辩证看待真菌与人类生活的关系。此外，对实验教学和核心素养之间的关系形成深刻认识与理解。通过实验教学培养学生核心素养，是循序渐进的过程，教师需梳理实验、核心素养二者之间关系。然后，教师应做好实验准备，积极展開预实验，结合预实验对实验做出改进。在此过程中，教师可以对类似实验进行比较，进而使实验能够获得优化与完善。

五、 实验中提升生物学科核心素养的教学设计

（一）展示实验中促进学生生命观念形成

生命观念能体现出学生对生命价值的判断与认定，是学生能够有效掌握知识的重要基础，能够促进其正确三观形成，也能使学生逐渐形成良好理解能力，同时其也是核心素养的重要组成，因此教师应注重学生生命观念的形成，培养学生生命观念过程中，实验是比较有效的方法。实验过程中，教师可以为学生播放热带雨林当中多种多样稀奇古怪的真菌生长视频。然后提出问题：视频当中大型真菌与陆生植物相同，都会从潮湿的土壤环境中长出来。生活中养殖的食用菌也是由土里培养出来。真菌是植物吗？想一想真菌进行生长时是否需要阳光？它和植物之间存在什么本质上的区别呢？真菌的生长过程与生命的生长过程在生长时的条件会有所不同。这种展示真菌生长过程的方式，能够使学生对真菌生长环境、生长特点形成更全面的认识与了解，也能将比较枯燥的知识通过形象、生动的形式呈现，使不容易被理解的知识变得更加简单。不仅能够增强学生学习兴趣与热情，也能提升其核心素养。

（二）质疑实验中促进学生科学思维形成

对科学思维来讲，需尊重事实和尊重证据，形成严谨态度，通过科学方法加强对事物的认识，运用有效方式解决实际问题。对思维发展来讲，主要包括这几个方面：首先，质疑中形成思考视角，实证中做出有效判断，辩证中形成逻辑准绳。学生在进行生物学习过程中，需逐渐形成归纳与概括能力、审视和论证能力，这些方面均需通过实验教学落实，培养学生核心素养需经历长期过程，要想使学生形成科学思维，教师就需在实验中加强引导。进行酵母菌实验时，教师正式实验之前需强调用电时的安全性，将学生划分为两人一组，结合“导学案”实验步骤展开操作：在此过程中，需先进行酵母菌相关临时装片的制作，再通过显微镜展开观察，学生之间合作交流，然后填写导学案，并且对观察结果进行汇报。实验之前需关注细节，吸取酵母菌这方面的培养液时，应先将其摇匀，这主要是由于多数酵母菌往往会沉于底部。培养液不滴入过多，避免酵母菌以及盖玻片出现漂浮不定情况，如果出现上述情况，将会对观察不利。染色不能在载物台直接进行。为使学生通过显微镜进行酵母菌观察时形成明确目标，可以在课件中运用同步方式展示两张酵母菌物像，其中为10倍物镜、40倍物镜状态下观察到的照片，并且讲台中放置示范显微镜参照。在此过程中，可以让先操作成功的学生充当“老师”指导他人操作。进而由教师将问题提出：酵母菌属于多细胞形式的真菌？显微镜中细胞圆形近似白色大亮点结构并不是液泡？学生对教师提出问题可以结合自身对知识的理解提出质疑，进而促进学生在实验学习中科学态度的形成，也能使学生在学习中增强探究能力、合作能力、操作能力，进而实现核心素养的有效提升。

（三）自主实验中促进学生科学探究意识形成

科学探究属于科学实践的一部分，能够帮助学生加强对科学概念以及科学本质的理解。科学探究实施的目的在于使学生可以提出生物学相关问题，并对实验器具进行熟练运用，同时能够制订比较简单的实验方案并实施这一方案，最终对实验数据进行记录和分析，使学生获得科学研究氛围，并在实验中将自身问题与疑惑提出，根据问题做出假设，然后结合实验展开论证，进而获得最终结论。青霉菌实验中，观察青霉菌菌落之前，需使用一次性手套和一次性口罩，然后引导学生通过两人一组方式根据导学案具体实验步骤展开规范操作，在此过程中，先用放大镜对馒头进行观察，同时观察培养基中青霉菌菌落，菌落为青绿色绒毛状，制作青霉菌相关临时装片，使用显微镜进行观察，根据青霉菌这方面的永久装片展开对比，并且实施合作交流，将最终观察结果填写在导学案中，并进行相关汇报。实验中，学生的自主性获得了明显体现，这种自主性的实现会在一定程度上促进学生形成探究意识，增强学习时的主动性与积极性，将自身能动性充分发挥出来，也能形成科学思想意识，不断提升核心素养。

（四）实验反思中促进学生社会责任意识形成

在向学生渗透社会责任方面的思想意识时，需运用计划性、针对性方式，加强对科技新闻、科学议题、现实问题的运用，使学生能够参与到实验活动中，并且指导学生对相关问题进行探讨，使学生形成良好社会责任感，如教师可以通过各种真菌的展示体现出生物的多样性，使学生能够辩证看待真菌与人类生活，同时可以在日常生活中形成保护生物多样性的思想认识，促进学生形成正确生态观，日常生活中能够运用积极、有效方式保护生物多样性，其中包括提升环保意识、重视环境保护、保持生物链等。同时教师可以组织学生角色扮演表演小品《真菌界“萌主”竞选》，分别由四名学生扮演酵母菌、青霉菌、蘑菇和主持人的角色。为了增强代入感和表演效果，学生分别戴上自己制作的“变废为宝”的服装、毛茸茸头饰、小雨伞等道具。教师引导学生在课后用表格形式比较动物、植物、细菌和真菌这四类生物的细胞结构、营养方式和繁殖方式。进而针对这部分内容做出有效反思。通过这种联系社會实际的方式，能够使学生在实验中产生一种亲切感，使责任意识通过结合实际案例获得强化，因此在教学中，教师不仅应注重实验的实施，也需积极引导学生对实验做出反思，进而使学生核心素养能够获得明显提升。

六、 结语

综上所述，初中生物在培养学生核心素养过程中，教师可以将实验作为重要手段，引导学生形成生命观念、科学思维，积极进行科学探究，树立社会责任，使学生在学习中能够形成知识融合思想意识，将生物相关知识运用在生活中和实践中，促进学生在价值理念和情感态度上实现升华，使学生进行生物学习时变得更加活跃，以较快速度吸收教师讲授的知识，将知识内化为自身的行为思想，不断提升核心素养。

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作者简介：钟淑君，福建省漳州市，闽南师范大学附属中学（漳州市第二中学）。