日本高中生物学教材实验中蕴含的核心素养及启示.pdf

日本高中生物学教材实验中蕴含的核心素养及启示吴海锋?周丽菲?孙?涛?广西师范大学生命科学学院?桂林?摘?要?本文选取日本高中生物学教材中?种类型的实验?分析其实验特点?设计意图?蕴含的核心素养以及在我国参考借鉴的适用程度和相关的教学方法?并对部分实验提出适合我国教学需要的改进建议?以期为我国教材的改编与一线教师教学提供参考?关键词?日本教材?实验分析?核心素养?高中生物学?高中生物学实验的种类大体可分为?探究性实验?验证性实验?调查类实验?和?模型构建实验?等?本文选取东京书籍出版社?生物基础?版?简称?日本教材?中?观察枯叶分解的样子?的提取?外来生物?生物入侵?对生态系统的影响?和?模型制作?种不同类型的实验?分析其蕴含的核心素养?特点及在我国的可借鉴程度?并对部分实验加以改进?为我国高中生物学实验教材的改编及实验教学提供参考?探究性实验?实验目的?选取?枯叶分解的样子?实验作为研究对象?该实验步骤简单?易于操作?实验成果易于留存?使学生能够直观地观察实验进度?培养学生的操作技能和统计分析能力?实验与生活联系度高?属于生活中的常见现象?有利于学生从生物学的视角去思考问题?解决问题?在生活中寻找与生物相关的现象?提高学生的生物学思维与对世界的感知能力?体验能力?实验步骤?在?个培养皿中?铺上滤纸?加水使其完全湿润?在滤纸上放置?片枯叶和?只鼠妇?盖上盖子?留出部分空隙?保证空气流通?每隔一天?用相机以相同视角拍摄整个枯叶?持续一个月?观察与分析?根据拍摄的图片?记录枯叶在分解过程中的形态变化?实验中蕴含的核心素养?该实验位于?生态系统的物质循环部分?在实验步骤中?在滤纸上加水?使其完全湿润?而后放置?片枯叶和?只鼠妇?原因之一是鼠妇能促进枯叶的分解?湿度能刺激鼠妇的生长?鼠妇喜阴暗?潮湿的环境?用附肢基部体壁内陷形成的类气管呼吸?是甲壳纲里面唯一的一种生活在真正意义陆地上的动物?但是?它还不能完全脱离水?只能在阴暗?潮湿的地方生活以保持体内的水分?明白了实验步骤中蕴含的原理?学生的科学思维得到培养?通过对拍摄图片的观察与分析?让学生看到枯叶在分解过程中的形态变化?明确鼠妇具有?帮助枯叶分解?使土壤营养得以循环?的作用?对?生态系统的物质循环?有了更清晰的认识?有助于学生将实验中学到的生物学知识用于解决生活中的实际问题?适用性分析?该实验具有一定的借鉴意义?但应对实验的内容做调整?例如在拍摄枯叶分解样子的同时?每隔一段时间将培养皿放置在显微镜下观察?可使学生更加细致地观察微生物的分解作用?更熟悉显微镜的操作方法?该实验可以在课堂中做?因实验所需时间较长?应安排好显微镜观察与实验记录的时间?以便更清晰地观察实验结果?同时?锻炼学生的实验记录与分析能力?也可安排在假期做?让学生通过实际操作的方式对所学知识有更加深入的理解?验证性实验?实验目的?选取?的提取?实验作为研究对象?实验取材来源于生活?可激发学生在生活中寻找生物学知识的兴趣?实验步骤操作与原理并重?有利于让学生通过做实验的方式?更好地理解实验原理?培养科学思维与探究能力?实验步骤?在?蒸馏水中加入?氯化钠和?家用餐具洗涤剂?充分搅拌制成?提取液?用剪刀将西蓝花表面的花蕾剪下?用研杵把花蕾碾碎至糊状?将?提取液倒入研钵中?平稳搅拌?然后用滤网滤去固体?转移到?的烧杯中?分离与提取?使用玻璃棒将?乙醇缓缓倒入烧杯侧壁?将从下层?提取液表面浮到上层乙醇层的白色纤维状物缠绕?实验中蕴含的核心素养?该实验位于?的构造部分?章节?使用西蓝花的花蕾等实验用具按照操作步骤来完成实验?能够培养学生的科学探究素养?在完成实验的同时?让学生继续探究实验原理?餐具洗涤剂中的主要成分是变性剂?它能溶解细胞膜?可促使细胞破裂?释放出?并使得蛋白质变性?抑制?酶活性?氯化钠利于提取时?溶解在研磨液中?故该实验中?在?蒸馏水中加入?氯化钠和?家用餐具洗涤剂充分搅拌制成?提取液?用于提取?另外?不溶于酒精?而细胞中的某些物质溶于酒精?因此?可用乙醇进一步去除杂质?通过明确实验原理?学生思考实验中蕴含的生物学概念并正确表达?有助于科学思维能力的培养?适用性分析?该实验步骤简单?易于操作?有借鉴意义?可在课堂中进行?教师先要讲清实验原理?让学生在后续操作中更好地理解相关原理?另外?该实?生物学教学?年?第?卷?第?期验可采用小组合作的方式?靠组内的成员配合?完成实验并记录结果?最后?教师阐明生物学知识与生活的关联性?以提高学生在生活中寻找生物学原理的兴趣?调查类实验?实验目的?选取?外来生物对生态系统的影响?实验作为研究对象?面对互联网中浩瀚的信息资源?更应注重培养学生自主搜索有用信息并甄别整理信息的能力?本实验利用现有的信息技术及平台?让学生自主地上网搜索有用的信息并针对信息进行整理和讨论?可提高学生的信息收集与整理能力和深度思考能力?通过制作外来生物图鉴等方式?提高学生的实践操作技能?实验步骤?用互联网连接自然环境局的主页?了解有什么样的外来生物?调查它们的特征?获得外来生物图鉴?对其进入的年份?经过和对生态系统的影响等方面进行调查?将调查结果汇总成卡片?在班级里展示?结果与讨论?探讨人类的活动与外来生物的分布有何关系及其理由?实验中蕴含的核心素养?该实验位于?生物多样性及保护?章节部分?通过?对外来生物对环境影响等资料查找及制作图鉴?培养学生的社会责任?通过?探讨人类活动与外来生物的分布关系及理由?使学生意识到保护生态多样性的重要程度?激发学生的生态保护意识?适用性分析?该实验与社会生活息息相关?有借鉴性?可应用于课堂中?让学生讨论与生态学前沿相关的话题?还可组织兴趣小组?调查外来生物对生态环境的影响?形成书面报告?参加创新竞赛?提高学生的创新能力和合作能力?也可通过开展科普活动等形式?让学生自主整理相关信息?并向其他学生普及该方面知识?提高学生对学习生物学知识的兴趣?模型建构实验?实验目的?选取?模型制作?实验作为研究对象?因为对于?的双螺旋结构?学生较难理解?教师也较难讲解?本实验采取制作双螺旋模型的方式?将复杂的知识点通过手工构建模型的方式简单化?有助于学生更加形象地理解相关知识点?并提高学生的动手操作能力?日本教材在讲解实验步骤的同时配有图片?让学生能更好地理解步骤?根据文字和图示能更准确地完成模型建构实验?实验步骤?取一张卡纸?划线对折?其中一个核苷酸制作的空栏上写碱基的相应符号?沿着剪切线从底纸上剪下纸样?沿折线把纸折起来?另一个核苷酸也同样折叠?将碱基字母互相插入?一边扭转整体?一边按照顺序插入剪切部分?双螺旋旋转?实验中蕴含的核心素养?该实验位于?的构造部分?的章节?学生根据图示的操作步骤?制作?的双螺旋模型?并在手动插入碱基字母时感受碱基的配对方式?从而构建?双螺旋模型的知识体系?培养学生的科学思维?让学生会用模型等方式来解释生物学规律和原理?适用性分析?该实验有助于提高学生的模型建构能力?有较大的借鉴意义?应注意将模型的制作和知识点的讲解结合起来?学生在课前要对该节知识点进行预习?教师在上课时带领学生制作?双螺旋模型?穿插提问知识点?学生通过课前预习和动手操作对知识点有了初步的了解?当学生回答不全面时?教师要进行补充讲解?帮助学生来加深印象?更全面地理解知识点?提升学生对?双螺旋模型的认识?提高学生的模型建构能力?启示不同类型的实验可培养学生不同方面的能力?也要求教师要有相应的教学方法?在实验的选择上?应针对章节内容来选取不同类型的实验?这样才能更全面地提高学生的能力?在实验教学中?教师应当更深入地了解不同类型实验方法?有方法?有策略地进行实验?在课堂上应留给学生足够的练习时间?引导学生深入地思考并提出疑问?不断地提高学生的探究能力和合作能力?日本教材在叙述实验步骤的同时?会在各步骤下配一些插图?便于学生更好地理解实验步骤?在做实验的过程中?学生会及时地与插图上的步骤进行对应?这样可检验自己的步骤是否出错?同时要注重信息技术的使用?来提高信息整理与鉴别能力?在其他类型的实验教学中?也可将难以理解的实验步骤或原理?以动画等形式展示出来?便于学生在理解的同时激发兴趣?基金项目?广西教育科学?十四五?规划实践教育专项课题?基于场馆视域的中小学生物研学课程开发与实践研究?以全国科普教育基地广西师范大学生物多样性博物馆为例?通信作者?主要参考文献?万子翊?唐?赟?范曾丽?基于新课标的高中生物实验教学研究?教育观察?浅岛诚?市石博?伊藤元己?生物基础?东京?东京书籍株式会社出版社?生物学教学?年?第?卷?第?期