廖中富

科学探究素养是指能够根据生活实际中观察到的生物学现象，提出疑问，设计实验进行探究，并对实验结果进行分析交流与讨论的能力。教师应如何开展好基于科学探究素养的生物学实验教学？

一、创设问题探究情境，发展学生核心素养

知识的产生具有情境性，学习就是要让知识重回情境，进入发生状态。生物学学科核心素养是学生在解决真实问题情境的过程中所形成的价值观念、必备品格和关键能力，创设真实问题探究情境是发展学生核心素养的有效途径。

真实问题情境可来源于现实生活、科学研究、社会议题。例如，为了探究一种新型除草剂的除草效果，实验过程中必然会涉及统计杂草数量，这个就是一种真实的情境。在教学过程中，教师要时刻关注社会热点，了解最新科研成果，积累丰富的问题情境素材。

巧妙创设问题探究情境进行生物实验教学，可激发学生的学习热情和探究欲望。例如，在进行必修1“检验生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验前，教师可创设如下问题情境：“不同生物材料中有机物种类和含量一样吗？判断的依据是什么？这对我们选择食物有什么启发？为什么日常饮食中要合理搭配不同食物？如何检测生物材料中的糖类、脂肪、蛋白质？”又如，在学习酶的特性时，可创设如下问题情境：“新鲜采摘的糯玉米立即放入85℃左右的热水中处理2分钟，甜味可保持较长时间，为什么？”在实验教学中，经常设置具有难度梯度的问题链让学生交流讨论，培养学生问题解决能力，发展学生核心素养。

二、利用生物科学史，培养学生严谨科学态度

生物科学史是培养学生严谨科学态度的重要素材。在生物学发展过程中，孟德尔历时8年坚持做豌豆杂交实验，最终揭示了两大遗传学的规律；沃森和克里克在前人研究成果的基础上，尝试提出的多种结构模型都被否定，研究过程困难重重，屡败屡战，最终成功构建了DNA双螺旋结构模型；萨姆纳体弱多病仍然坚持研究，历经9年终于提取出了脲酶结晶；魏尔肖敢于向权威挑战，大胆质疑前人研究成果，总结出“细胞通过分裂产生新细胞”，使“细胞学说”得以修正和发展；桑格和尼克森敢于大胆质疑罗伯特提出的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态生物膜模型，通过大量实验提出了被大多数人普遍接受的“流动镶嵌模型”……

在教学中，教师可利用上述科学家的感人故事，培养学生锲而不舍的钻研精神，勇于探索的科学态度；培养学生敢于产生疑问，敢于挑战权威的批判性思维；培养学生勇于提出问题，巧妙设计实验，善于解决问题，正确分析实验结果的科学探究素养。

三、重视探究实践活动，提升实验探究能力

在教学过程中要注重学生的实践经历。新教材每个模块都安排有“探究·实践”活动，这些实践活动是提升学生实验探究能力的有效载体。在实验教学中，教师要指导学生学会观察、描述、记录，善于提出问题，合理做出假设，进行实验，做出解释等。让学生在做中学、做中思、做中悟，培养学生的创新精神，提升实验探究能力。

“探究植物细胞的吸水和失水”是学生在高中阶段首次接触的探究性实验。实验前，教师可以先列举日常生活中的现象，引导学生提出具有一定探究价值的問题，让学生尝试做出假设并解释。然后布置学生以学习小组为单位讨论教材给出的参考案例，指导学生设计实验并完成实验探究。实验过程中要指导学生仔细观察、如实记录。例如，在滴加清水和蔗糖溶液后，在显微镜下观察，中央液泡大小、液泡颜色深浅、原生质层位置、细胞大小有没有发生变化？学生在亲自体验探究的过程中能够有效地提升实验探究能力。在学习“影响酶活性的条件”时，考虑到学生在第四章的学习过程中已经进行过一次探究实验，教师可让学生独立完成提出问题、做出假设，要求学生根据所学知识，自主挑选材料用具来设计实验进行探究，较好地训练了学生的实验探究能力。

四、加强课外实践活动，提升学生实践能力

由于课堂实验探究的时间很有限，教师还需要加强课外实践活动。学生只有通过亲身参与课外实践活动，才能够切实加深对实验原理的理解，提升应用知识解决实际问题的能力。例如，学习“果酒的制作”后，教师可组织兴趣小组制作葡萄酒；学习“植物有效成分的提取”后，可组织兴趣小组做化妆品；学习“植物组织培养”后，可组织兴趣小组尝试培养试管苗。通过组织学生动手参与课外实践活动，有效提升学生的实践能力，发展科学探究素养。

注：本文系广东省2021年度中小学教师教育科研能力提升计划项目“科学探究素养视域下生物实验教学实践研究”（课题编号：2021YQJK159）阶段性研究成果。

责任编辑 黄博彦