乡土生物资源在高中生物实验教学中的开发实践

 溆浦县江维中学   金小舟

摘要：课程资源建设是我国新一轮基础教育改革提出的重要思想。作为一种高效、舒适的教学媒介，乡土生物资源在高中生物教学中具有采集方便、表现生动的独特优势，有助于实现教学方式的转变。本文围绕资源普查筛选、课堂实验实施、野外实践拓展三个环节，说明乡土生物资源在高中生物实验教学中的开发实践策略。研究旨在通过在地化的实验教学模式使课堂与地方资源形成良性互动，让学生在熟悉的环境中开展真实探究，促进科学探究能力与实践应用素养的协同发展。

关键词：乡土生物资源；高中生物；实验教学

《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2022 年修订）》提倡教师积极开发利用生物学课程资源。核心素养方面也指出，课堂教学中要渗透乡土生物课程资源，使学生全面、科学地认识家乡的文化，促进综合素质的提升。实验教学是落实科学探究素养的主阵地，然而当前不少高中的生物实验在资源开发上缺乏系统性，乡土资源的利用往往停留在零散的材料替代层面，尚未形成从资源筛选到课堂实施再到实践拓展的完整链条。乡土生物资源蕴藏于学生日常可及的山野、农田与社区之中，具有取材便利、学生熟悉、地域特色鲜明等特点，将其有计划、有步骤地引入生物实验课堂，能够使实验教学更具亲和力与探究性，也为学校形成具有地方特色的生物实验课程提供了可能。

一、普查筛选资源，建立本土材料清单

通过对本地可用于实验教学的动植物资源进行系统调查与科学筛选，能够建立起适合本校使用的本土实验资源清单。系统的资源清单可以为后续实验教学的选材提供了可靠依据，避免了乡土资源利用的随意性与零散性。教师在教学中需要把资源普查作为实验教学准备的重要组成部分，让学生在参与调查的过程中运用分类学知识对采集到的样本进行鉴定，对资源的形态特征、生长习性与适用实验进行记录，以此锻炼学生的科学探究能力。

以人教版选择性必修1“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验为例，怀化地区山地丘陵广布，经济作物种类丰富，教师在实验开展前组织学生开展本土扦插植物资源的普查筛选活动。学生以小组为单位，利用课余时间在校园周边、附近农田和山地边缘采集常见植物的一年生枝条，记录植物名称、采集地点、生长环境与枝条特征，查阅资料确认其是否适合扦插繁殖。教师为各小组提供植物分类检索表与标本夹，指导学生对难以辨认的样本进行压制编号，带回学校请生物组教师协助鉴定，确保资源清单中物种名称的准确性。经过两周的调查与筛选，学生整理出包含刺葡萄、油茶、柑橘、金银花、黄精等十余种本土植物的资源清单，标注了每种植物的最佳扦插季节、枝条木质化程度与生根难易程度。教师引导学生对清单中的植物进行分类比较，分析哪些物种生根速度快、适合课堂短期观察，哪些物种生根慢但经济价值高、适合长期探究，并根据实验课时安排选定刺葡萄作为课堂实验的主要材料，同时将油茶和金银花作为拓展对比材料。资源普查筛选的过程使学生对本地植物资源的繁殖特性有了系统认识，也为后续课堂实验的顺利开展奠定了材料基础。

二、融入课堂实验，开展本土材料探究

教师把经过筛选的本土材料融入课堂实验，使学生在熟悉的材料中开展科学探究，实验的参与度与投入度因此得到提升。本土材料进入课堂之后，学生在完成标准实验操作的同时，还可以针对本土材料的特性进行拓展观察与对比分析，实验的探究深度由此加强。课堂实施环节还需要教师根据本土材料的特点对实验方案进行适当调整，使实验设计更加贴合材料特性与学生实际，进而增强实验教学的针对性与实效性。

教师在资源普查的基础上选用刺葡萄一年生枝条作为主要实验材料，课堂上，教师先引导学生回顾生长素的作用特性，提出“刺葡萄扦插育苗中生长素类调节剂的最适浓度是多少”这一探究问题，学生分组设计实验方案，设置50、100、200、400、800mg/L五个浓度梯度的NAA溶液，以清水作为对照组，每组处理三根插穗并设置重复组以减少实验误差。学生将刺葡萄枝条剪成长约15cm的插穗，每根保留2至3个饱满芽，采用浸泡法处理插条基部2小时后插入统一配制的河沙基质中，在温室条件下培养，定期喷洒清水保持基质湿润并控制温度在20至25℃之间。学生每两天观察记录一次，测量生根数量、根长与生根部位，两周后汇总数据，绘制浓度—生根数曲线，确定刺葡萄插条生根的最适浓度范围。教师还安排部分小组用油茶和金银花插条进行同步对比，观察不同物种对生长素类调节剂浓度的响应差异，并在实验结束后组织各组汇报数据，比较不同小组实验结果的一致性与差异来源。课堂实验的实施使学生在使用本土材料的过程中完整经历了提出问题、设计方案、操作记录、分析结论的探究流程，科学探究能力在真实的实验操作中得到切实锻炼。

三、联动生产基地，拓展实验应用空间

课堂实验的结论被学生带到本地生产基地或野外场景中加以验证，是乡土资源开发的延伸环节，能够使学生在真实环境中理解知识的应用价值。野外环境远比实验室复杂，学生需要综合考虑温度、湿度、基质、季节等多种因素对实验结论的影响，知识的迁移与应用能力因此得到提升。野外拓展同时为学生搭建了连接课堂与社会的桥梁，生物学知识的实用价值在真实场景中得以显现，学生的社会责任感与实践意识也在这个过程中逐步增强。

怀化地区刺葡萄种植面积广，中方县有“中国南方葡萄沟”之称，教师联系附近的刺葡萄种植合作社作为校外实践基地，组织学生到育苗基地开展实地调查与验证。学生在技术员的指导下，观察大田育苗中的插条处理流程，记录不同浓度NAA处理区的插条成活率与根系生长状况，采集不同处理区的生根插条样本带回实验室，测量根的数量、长度与鲜重，与课堂实验数据进行对比分析。教师提前设计好野外调查记录表，要求学生同时记录当日的气温、空气湿度与土壤墒情，帮助学生理解环境因子对实验结果的干扰作用。学生在调查中发现，大田环境下的最适浓度与实验室结果存在偏差，技术员介绍说田间温度波动、基质透气性、降雨冲刷等因素都会影响生长素类似物的吸收效果。教师引导学生讨论实验室结论在推广应用时需要调整的参数，鼓励学生结合课堂实验数据与大田调查结果，撰写一份面向本地果农的刺葡萄扦插育苗简易操作指南，并在班级内进行交流展示。野外实践拓展使学生经历了从课堂到田间再回到课堂的完整学习链条，充分体现了实验教学在真实生产场景中的应用价值。

结语：综上所述，基于核心素养的基本背景下，教师在高中生物课堂当中引入更为丰富的特色资源，创设更为科学的实验环节，可以为高中生物实验教学注入了地域特色与生活气息，使实验内容从统一化、标准化走向多样化、在地化。不同地区丰富的生物资源为实验教学的创新提供了坚实的物质基础，教师在教学实践中应当持续挖掘本地资源的教育价值，将乡土特色与课程标准有机结合，使生物实验教学更加贴近学生、贴近生活、贴近自然，让学生在熟悉的环境中感受生物学的魅力与实用价值。

参考文献：

[1] 吴敏.乡土生物资源与高中生物学教学的整合策略分析[J].中学课程辅导(教师通讯),2021,(11):21-22.

[2] 梁春艳.特色资源助力实验教学支撑——高中生物教学发展新思路[J].试题与研究,2022,(13):63-65.

[3] 冯旭宏.利用地方乡土生物资源开展高中生物生态系统教学[J].课程教学研究,2024,(2):94-98.

[4] 梁春艳.特色资源助力实验教学支撑——高中生物教学发展新思路[J].试题与研究,2022,(13):63-65.