摘要：本文以高中生物教材为基础，探讨“ 生物学核心素养” 与“ 实验教学” 融合的有效路径。针对传统生物实验教学中存在的“ 重操作轻思维” 和“ 重结果轻过程” 等问题，本文从教学目标、实施流程、评价体系三个维度提出了创新的实验教学模式。研究表明，通过“ 探究式实验设计”“ 跨学科实验整合”“ 数字化实验拓展” 等创新举措，能够显著提升学生的“ 生命观念”“ 科学思维”“ 科学探究” 及“ 社会责任” 等核心素养，进而为高中生物实验教学的核心素养目标提供了切实可行的实践方案。

关键词：核心素养；高中生物；实验教学；教学模式创新

引言

2022 年版《义务教育生物学课程标准》明确提出，生物学教学应以“ 核心素养” 为导向，培养学生的生命观念、科学思维、探究能力和社会责任。然而，当前高中生物实验教学存在问题，如实验过于简化、忽视创新思维和批判精神的培养、评价过于关注结果等。本文以高中生物教材实验内容为研究对象，探索基于核心素养的实验教学模式创新，旨在提升实验教学的实效性与育人价值。

一、核心素养视域下高中生物实验教学的内涵与教材依托

（一）核心素养与高中生物实验教学的内在关联

生物学核心素养的四个维度与实验教学密切相关，体现在生命观念、科学思维、科学探究和社会责任上。实验教学帮助学生形成科学的生命观念，如通过观察细胞结构理解“ 结构与功能” 及“ 物质与能量” 的关系[1]。实验中的假设提出、变量控制和数据分析培养科学思维，提升逻辑推理与归纳能力。例如，酵母菌呼吸实验中，学生通过对比实验推理出细胞呼吸类型。实验教学也促进学生在实践中提升科学探究能力，并通过结合生物科技进展引导学生思考科技与社会的关系，培养社会责任感。

（二）教材实验内容的特点与素养指向

高中生物教材中的实验内容呈现“ 层次化、探究化、生活化” 的特点，注重核心素养的培养。基础实验如使用高倍显微镜观察细胞，侧重基本操作技能的训练，为更复杂的实验探究打下基础。探究性实验，如植物细胞的吸水与失水，要求学生独立设计实验、分析数据，培养科学探究与逻辑思维能力。此外，教材还介绍生物科技前沿进展，如人工合成生命和体细胞克隆猴，激发学生对科技伦理与社会影响的思考，培养社会责任感。

（三）素养导向、学生主体、实践育人

实验教学模式创新应遵循素养导向、学生主体和实践育人三个核心原则。素养导向要求实验设计紧密围绕生命观念、科学思维、探究能力和社会责任，避免单纯“ 为实验而实验”。学生主体原则强调学生在实验中的主动参与，鼓励他们通过“ 提出问题—设计实验—验证假设—得出结论” 来提升独立思考与问题解决能力。实践育人原则则将实验与实际生活、社会热点问题结合，如“ 检测食品中的还原糖” 和“ 探究环境对光合作用的影响”，通过实际问题的解决促进学生综合素养的提升。

二、基于核心素养的高中生物实验教学模式创新策略

（一）从“ 知识掌握” 到“ 素养发展” 的三维目标体系

传统实验教学通常侧重“ 知识与技能”，学生主要停留在被动操作层面。为实现核心素养导向，需构建“ 知识—能力—素养” 的三维目标体系[2]。例如，在“ 探究酵母菌细胞呼吸方式” 实验中，知识目标为掌握细胞呼吸类型及检测方法；能力目标要求学生能设计对照实验、分析现象并熟练使用实验试剂；素养目标则聚焦于培养学生的科学思维能力、科学探究能力，以及在实际应用中的社会责任意识，如酿酒与食品保鲜中的细胞呼吸应用。三维目标体系帮助学生从“ 知识掌握” 向“ 素养发展” 转变。

（二）“ 探究式—整合式—拓展式” 三阶实验教学模式

为提升实验教学效果，可采用“ 探究式—整合式—拓展式” 三阶模式。探究式实验注重学生自主设计与探究，如“ 绿叶中色素的提取和分离” 实验中，学生提出问题并设计实验方案，教师提供科学与安全指导。整合式实验将跨章节内容结合，如将“ 细胞结构” 与“ 物质运输” 整合，理解结构与功能的关系。拓展式实验则通过联系实际应用，如加酶洗衣粉或果胶酶的研究，帮助学生认识科技应用的价值，增强创新意识。

（三）“ 过程+成果+素养” 的多元评价机制

实验评价应构建多元化体系，不仅依赖实验报告打分。过程性评价关注学生提出假设、设计对照实验、操作规范及小组协作；成果性评价评估实验数据准确性、结论科学性及反思深刻性；素养性评价则从生命观念、科学思维、科学探究与社会责任四个维度进行星级评价。该评价体系有机结合过程、成果与素养，全面评价学生综合能力。

三、教学模式创新的实施保障与反思

为了实现教学模式创新，需从教师专业发展、教学资源拓展及实施反思入手。首先，教师专业发展至关重要。通过“ 核心素养导向的实验教学设计” 培训，帮助教师深入理解素养转化路径，提升实验教学与素养培养的融合能力[3]。教研活动如“ 实验教学案例研讨”，为教师提供了优化教学方案的机会，推动创新实验设计。同时，鼓励教师开发“ 实验拓展资源包”，如生活化实验素材和数字化工具教程，支持教学创新。其次，教学资源拓展也是关键。引入生活常见材料，如用“ 苹果汁” 检测还原糖或“ 土豆块” 探究酶的专一性，使实验更生活化。应用 CO₂ 、pH 传感器等数字化技术，提升数据精确性与分析便捷性。实施效果显示，创新教学模式显著提升了学生的核心素养，特别是“ 科学探究” 和“ 社会责任” 方面。但部分学生在实验设计上仍薄弱，数字化设备使用存在门槛，未来需进一步优化“ 分层实验任务”，完善数字化资源库。

结论

基于核心素养的高中生物实验教学模式创新是提升教学质量的关键。通过重构三维教学目标、创新三阶教学流程和优化多元评价体系，可以打破传统教学的局限，推动知识传授与素养培养的统一。教材为实验教学创新提供了素材，未来教学应加强实验与生活、科技、社会的结合，使学生在真实情境中进行探究，达到“ 做中学、学中悟、悟中长” ，为培养具备生命观念、科学思维和社会责任感的生物学素养人才奠定基础。

参考文献：

[1]李媚婵、朱培芳.新时期高校立档育人的实践与探索[J].兰台世界，2025（02）：87- 89.

[2]鲁潇.加强新时期高校美育育人实践研究[J].新美域，2025（01）：22- 25.

[3]吴婧.新时期高校工程管理课程教学改革的路径探索[J].学周刊，2024（07）：54- 57.