学科核心素养背景下生物实验能力提升的研究

李波

摘 要：实验教学是生物学课程的特点，也是生物学教学的基本形式之一，是生物学课程的灵魂。实验探究能力的提升，有助于生物学学科核心素养的提升。

关键词：高中生物实验能力提升；新课程标准；考试大纲

课标指出：实验教学是生物学课程的特点，也是生物学教学的基本形式之一。课程内容中教学提示部分所列的教学活動有一部分就是实验教学。实验教学是促成学生达成生物学学科核心素养的重要支撑，是生物学课程的灵魂，是生物学教学创新实践的试金石，更是促成学生达成生物学核心素养的重要法宝。

一、2017高中新课标对实验探究能力的要求

2017年新修订的高中课程标准，正式提出生物学核心素养。生物学学科核心素养包括“生命观念”、“科学思维”、“科学探究”、“社会责任”。其中“科学探究”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。学生应在探究过程中，逐步增强对自然现象的好奇心和求知欲，掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力；在探究中，乐于并善于团队合作，勇于创新，促进学生生物学学科核心素养的提升。

具体要求如下。

1级要求：能针对给定的分子与细胞、遗传与进化等相关的生物学问题，根据实验计划，使用简单的实验器具。按照实验操作步骤进行实验，如实记录实验数据，并分析得出结论。写出实验报告并与他人进行必要的交流；认同在生物学的探究过程中开展合作的必要性。

2级要求：能提出分子与细胞、遗传与进化等相关的生物学问题；能熟练地使用常见的实验器具。制订简单的实验方案，或在给出的多个方案中选取怡当的方案并实施，如实记录实验数据，并分析各项数据，得出合理的结论；能与他人合作开展探究活动。规范撰写实验报告，与他人交流所得结果和存在的问题。

3级要求：能够针对特定情境，提出可探究的生物学问题或生物工程需求，基于给定的条件，设计并实施探究实验方案或工程学实践方案，运用多种方法如实记录和分析实验结果；能举例说用人类的活动对环境产生的影响，以及生物多样性对生态系统的维持、人类生存和发展的重要意义；能主动合作，推进探究方案或工程实践的实施，并运用科学术语报告实验结果。

4级要求：能够针对日常生活和生产中的真实情境，提出清晰的、有价值的、可探究的生命科学问题或生物工程需求。查阅相关资料、设计并实施恰当可行的方案，运用多种方法如实记录，创造性地运用数学方法分析实验结果，并客观分析与评价生物技术产品在生产和生活中的应用所产生的效益和风险；能论证人类的活动对环境产生的影响，阐述生物多样性对生态系统维持、人类生存和发展的重要意义；在生物学的探究过程中起组织和引领作用，运用科学术语精确阐明实验结果，善于沟通，开展有效的合作。

二、高考考试大纲对实验探究能力的要求

1.能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能等进行应用。

2.具备验证简单生物学事实的能力，能对实验现象和结果进行分析、解释，并能对收集到的数据进行处理。

3.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。

4.能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。

三、平日教学中如何落实实验探究能力的提高

1.就我们高中生而言，平时学习中，多进行实验方面的尝试，能直接的促进“科学探究”“科学思维”这两个核心素养的提升，也会间接的影响另外两个核心素养的达成。

2.高考中，大多数的选择题和填空题，都是实验题。找到探究实验的七个部分：①实验名称、目的、原理；②假设；③预期；④实施过程；⑤观察和收集数据；⑥分析、推论；⑦交流。按照这七个步骤去分析，更能透彻的理解题干的本质，抓住出题者的意图。

四、我们的目标

1.理论目标。探索出高中生物课堂实验能力提升的有效方法，使学生领悟科学研究的方法，并习得相关的操作技能。

2.实践目标。

（1）书上实验，达到必会必对的熟练程度。

（2）数据分析型的曲线、图、表类的题，如选择题，能判断原因及结论的正误。

（3）填空题，能分析原因，预测结果现象。

（4）实际操作的题型，能补充完成实验步骤，能预测结果，分析原因。