高校生物學(xué)核心素養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)指南引言生物學(xué)作為一門研究生命現(xiàn)象及其規(guī)律的自然科學(xué)，其發(fā)展日新月異，對(duì)人類認(rèn)識(shí)自我、探索自然、解決全球性挑戰(zhàn)具有不可替代的作用。高校生物學(xué)教育肩負(fù)著培養(yǎng)未來(lái)生物科技人才、提升公民科學(xué)素養(yǎng)的重要使命。在新時(shí)代背景下，單純的知識(shí)傳授已無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)高素質(zhì)生物學(xué)人才的需求，核心素養(yǎng)的培育成為高校生物學(xué)教育改革的核心目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為生物學(xué)教育的重要組成部分，是連接理論與實(shí)踐、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和創(chuàng)新精神的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本指南旨在明確高校生物學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，并就如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效提升學(xué)生核心素養(yǎng)提供系統(tǒng)性的思路與建議。一、高校生物學(xué)核心素養(yǎng)的構(gòu)成與內(nèi)涵生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受生物學(xué)教育過(guò)程中逐步形成的，適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是生物學(xué)知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)。其核心構(gòu)成應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：（一）生命觀念生命觀念是生物學(xué)核心素養(yǎng)的基石，是學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象及其本質(zhì)規(guī)律的概括性認(rèn)知和理解。它并非零散的知識(shí)點(diǎn)，而是能夠統(tǒng)攝生物學(xué)知識(shí)的上位概念。學(xué)生應(yīng)通過(guò)學(xué)習(xí)，形成如“生命的物質(zhì)性與結(jié)構(gòu)性”、“生命活動(dòng)的能量觀與信息觀”、“生物的進(jìn)化與適應(yīng)觀”、“穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)觀”以及“生命系統(tǒng)的整體性與層次性”等基本觀念。這些觀念的建立，有助于學(xué)生從本質(zhì)上理解生命世界的復(fù)雜性、統(tǒng)一性和動(dòng)態(tài)性，并用其解釋生命現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題。（二）科學(xué)思維科學(xué)思維是指運(yùn)用科學(xué)的原理和方法認(rèn)識(shí)事物、解決問(wèn)題的思維方式，是生物學(xué)核心素養(yǎng)的核心能力。生物學(xué)學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、批判性思維、辯證思維和創(chuàng)新思維。具體而言，學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)運(yùn)用歸納與演繹、分析與綜合、比較與分類、抽象與概括等邏輯方法處理生物學(xué)信息；能夠基于證據(jù)對(duì)所研究的問(wèn)題進(jìn)行理性思考和判斷，不盲從權(quán)威，勇于提出質(zhì)疑；理解事物的普遍聯(lián)系和發(fā)展變化，辯證看待生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用及其影響；并在已有知識(shí)基礎(chǔ)上，嘗試提出新的觀點(diǎn)、方法或解決方案。（三）科學(xué)探究與創(chuàng)新科學(xué)探究是生物學(xué)的基本研究方法，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的主要途徑。它包括提出問(wèn)題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、得出結(jié)論并進(jìn)行交流與反思等一系列過(guò)程。高校生物學(xué)教育應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣和能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本程序和方法，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則（如對(duì)照原則、單一變量原則等），學(xué)會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器和技術(shù)，能夠獨(dú)立或合作完成探究任務(wù)。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，嘗試運(yùn)用新方法，培養(yǎng)初步的創(chuàng)新意識(shí)和能力。（四）科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任是生物學(xué)核心素養(yǎng)的價(jià)值取向，體現(xiàn)了科學(xué)教育的育人本質(zhì)。科學(xué)態(tài)度包括嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、精益求精的治學(xué)精神，勇于探索、不畏艱難的求知欲望，以及尊重事實(shí)、誠(chéng)實(shí)記錄、樂(lè)于合作與交流的科研道德。社會(huì)責(zé)任則要求學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物學(xué)知識(shí)和技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)、人類健康的重要影響，關(guān)注與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)議題，如生態(tài)保護(hù)、公共衛(wèi)生、生物技術(shù)倫理等，并能基于科學(xué)的判斷參與討論，提出建設(shè)性意見(jiàn)，樹(shù)立人與自然和諧共生的理念，培養(yǎng)服務(wù)社會(huì)、造福人類的意識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用與實(shí)施路徑實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校生物學(xué)教學(xué)體系的重要組成部分，對(duì)于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有不可替代的作用。它不僅是驗(yàn)證理論知識(shí)、掌握實(shí)驗(yàn)技能的手段，更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、探究能力、創(chuàng)新精神以及科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的主陣地。（一）明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，錨定核心素養(yǎng)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定應(yīng)與生物學(xué)核心素養(yǎng)的各維度緊密對(duì)接。在制定具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)時(shí)，不僅要明確學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)要點(diǎn)和技能操作，更要突出對(duì)學(xué)生生命觀念的深化、科學(xué)思維的訓(xùn)練、探究能力的提升以及科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的熏陶。例如，在“細(xì)胞呼吸”相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，不僅要求學(xué)生掌握檢測(cè)呼吸產(chǎn)物的方法，更要引導(dǎo)學(xué)生理解細(xì)胞呼吸的本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)換與利用（生命觀念），通過(guò)分析不同條件下呼吸速率的變化培養(yǎng)其分析與推理能力（科學(xué)思維），鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)探究不同因素對(duì)呼吸速率影響的實(shí)驗(yàn)方案（科學(xué)探究），并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)規(guī)范操作、如實(shí)記錄、安全第一（科學(xué)態(tài)度）。（二）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，支撐核心素養(yǎng)發(fā)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇與設(shè)計(jì)是提升核心素養(yǎng)培養(yǎng)效果的關(guān)鍵。應(yīng)構(gòu)建基礎(chǔ)性、綜合性、探究性和創(chuàng)新性逐步遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。1.夯實(shí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，筑牢核心素養(yǎng)根基：保留和優(yōu)化經(jīng)典的基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，確保學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技能（如顯微鏡使用、溶液配制、離心、電泳等）、基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和數(shù)據(jù)處理方法。這些是進(jìn)行高階探究和創(chuàng)新的前提。2.增設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提升科學(xué)思維與探究能力：減少簡(jiǎn)單重復(fù)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。鼓勵(lì)學(xué)生基于已學(xué)知識(shí)，自主設(shè)計(jì)或參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，從提出問(wèn)題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)步驟到實(shí)施驗(yàn)證、分析結(jié)果，全程參與，培養(yǎng)其解決復(fù)雜問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)。3.融入前沿性與交叉性實(shí)驗(yàn)，拓展科學(xué)視野：適時(shí)引入反映學(xué)科前沿進(jìn)展和多學(xué)科交叉融合的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如分子生物學(xué)、生物信息學(xué)、合成生物學(xué)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，使學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，激發(fā)其科研興趣，培養(yǎng)其跨學(xué)科思維能力。4.對(duì)接科研與社會(huì)需求，強(qiáng)化科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：鼓勵(lì)將教師的科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為學(xué)生實(shí)驗(yàn)課題，或設(shè)置與社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題相關(guān)的探究性實(shí)驗(yàn)（如環(huán)境污染物對(duì)生物的影響、食品安全檢測(cè)等），使學(xué)生在實(shí)踐中體會(huì)科學(xué)研究的價(jià)值，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。（三）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與模式，激活核心素養(yǎng)培育過(guò)程傳統(tǒng)的“教師講、學(xué)生做”的被動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ诫y以有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。應(yīng)積極探索和采用多樣化的教學(xué)方法與模式：1.推行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL）與問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)：以真實(shí)的生物學(xué)問(wèn)題或科研項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生圍繞問(wèn)題組建團(tuán)隊(duì)，通過(guò)查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、分析討論等過(guò)程，自主解決問(wèn)題，在實(shí)踐中綜合運(yùn)用知識(shí)、提升能力。2.倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)：營(yíng)造開(kāi)放、民主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑、積極思考。通過(guò)小組合作完成較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的溝通協(xié)作能力、團(tuán)隊(duì)精神和領(lǐng)導(dǎo)能力。3.利用信息化與虛擬仿真技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)：對(duì)于一些成本高、周期長(zhǎng)、危險(xiǎn)性大或難以直觀展示的實(shí)驗(yàn)，可利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行模擬，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足，拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的廣度和深度。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生利用在線資源進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和拓展學(xué)習(xí)。4.強(qiáng)化過(guò)程性指導(dǎo)與個(gè)性化反饋：教師應(yīng)從“指令者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”和“促進(jìn)者”，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的巡視與指導(dǎo)，關(guān)注學(xué)生的思維過(guò)程和操作細(xì)節(jié)，及時(shí)給予針對(duì)性的反饋和幫助，鼓勵(lì)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。（四）完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系，引導(dǎo)核心素養(yǎng)全面發(fā)展評(píng)價(jià)是指揮棒，科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系對(duì)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要的導(dǎo)向作用。應(yīng)改變以往重結(jié)果、輕過(guò)程，重報(bào)告、輕操作的單一評(píng)價(jià)模式，構(gòu)建多元化、過(guò)程化、發(fā)展性的評(píng)價(jià)體系：1.注重過(guò)程性評(píng)價(jià)與形成性評(píng)價(jià)：將學(xué)生在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、方案設(shè)計(jì)、操作規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、數(shù)據(jù)分析、問(wèn)題解決、實(shí)驗(yàn)記錄等各個(gè)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)納入評(píng)價(jià)范圍，全面考察學(xué)生的參與度和能力發(fā)展。2.強(qiáng)調(diào)能力導(dǎo)向的綜合評(píng)價(jià)：不僅關(guān)注實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性和結(jié)論的正確性，更要關(guān)注報(bào)告中體現(xiàn)的分析討論深度、邏輯思維能力以及創(chuàng)新性見(jiàn)解?？梢雽?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)答辯、成果展示等多種評(píng)價(jià)形式。3.鼓勵(lì)學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行反思總結(jié)，同時(shí)學(xué)會(huì)對(duì)他人的工作進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，培養(yǎng)其批判性思維和自我反思能力。4.建立容錯(cuò)與激勵(lì)機(jī)制：鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的失誤，引導(dǎo)其分析原因、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，而非簡(jiǎn)單批評(píng)。對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性想法和積極探索給予充分肯定和鼓勵(lì)，保護(hù)其創(chuàng)新熱情。三、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的保障措施提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，確保核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要多方面的保障措施：（一）加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)打造一支理論功底扎實(shí)、實(shí)驗(yàn)技能精湛、教學(xué)理念先進(jìn)、熱愛(ài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的師資隊(duì)伍是關(guān)鍵。鼓勵(lì)教師積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究與培訓(xùn)，支持教師將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，定期組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)研討和經(jīng)驗(yàn)交流，提升教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力。（二）完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投入，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，更新和補(bǔ)充先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和試劑耗材，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開(kāi)展。建設(shè)開(kāi)放共享的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源平臺(tái)，提供豐富的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料。（三）健全實(shí)驗(yàn)室管理制度與安全文化建立健全實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)管理制度，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)教育，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)安全有序進(jìn)行。營(yíng)造嚴(yán)謹(jǐn)、求真、探索、創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)室文化氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主