高中生物教學中學生科學探究能力的培養(yǎng)途徑

尹 濤，張佳藝，朱偉華，朱 梅

(1.北華大學理學院，吉林省吉林市 132013；2.吉林江城中學，吉林省吉林市 132013；3.榆樹市實驗高級中學，吉林長春 130400)

隨著基礎(chǔ)教育改革的深入推進，發(fā)展學生的核心素養(yǎng)成為當前高中階段課程改革的重要目標。在2017版《普通高中生物學課程標準》中，科學探究是生物核心素養(yǎng)的內(nèi)容之一，是激發(fā)學生主動參與教學活動的教學方式，也是學生學習科學知識、發(fā)展科學思維、形成科學態(tài)度的過程。教學中開展科學探究活動就是培養(yǎng)學生運用科學的思維來構(gòu)建知識。學生在教師預(yù)設(shè)的探究活動中，經(jīng)歷了與科研人員相類似的探究過程，培養(yǎng)了運用生物學思維解決生活中的問題的能力。但是，現(xiàn)階段探究性教學仍然沒有受到教育工作者的重視，使探究活動不能具體而明確地體現(xiàn)科學探究技能，阻礙了新教育理念下學生核心素養(yǎng)的發(fā)展[1]。為使科學探究真正在課堂教學中落到實處，筆者結(jié)合自己的教學實踐，在培養(yǎng)學生科學探究能力方面做了一些理論和實踐的探討。

1 核心素養(yǎng)下的科學探究

課堂教學由以知識為核心轉(zhuǎn)變?yōu)橐运仞B(yǎng)為核心，是核心素養(yǎng)在三維目標基礎(chǔ)上的拓展與延伸，是從教書到育人的本質(zhì)回歸，是人們在信息化時代和知識經(jīng)濟時代解決現(xiàn)實問題所表現(xiàn)出來的關(guān)鍵能力與必備品格[2-3]。由于學科之間具有多樣性的特征，核心素養(yǎng)與學科核心素養(yǎng)之間存在著個性與共性、整體與部分的聯(lián)系[4]。

生物教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變教學理念：學習先進的教學思想，了解新時代對學生的要求，領(lǐng)會全面提高學生生物學核心素養(yǎng)的深層內(nèi)涵，學習先進的教學技術(shù)手段，研究課堂教學新模式[5]?？茖W探究以往只是教師開展的一種探究教學活動、一種教學形式，如今作為生物學核心素養(yǎng)的重要組成成分，更加受到生物教育界的關(guān)注，其教學效果直接影響了學生學習生物的積極性?？茖W探究是科學的靈魂，提倡探究的教學能夠激發(fā)學生學習的積極性，有利于學生的自主思考，有助于開發(fā)學生的潛能。

2 生物教學中科學探究能力的培養(yǎng)途徑

2.1 在科學史的學習中激發(fā)學生的探究興趣

科學史類的學習內(nèi)容主要反映科學發(fā)展史上的大事件。這類材料的設(shè)定符合中學生的認知規(guī)律，教師可引導(dǎo)學生學習科學工作者勇于求索的精神，培養(yǎng)學生的科學探究能力。

例如，在學習“細胞學說建立的過程”時，該材料以科學史的形式展示了細胞學說的形成、建立和發(fā)展過程。據(jù)此，課前安排各個學習小組(表1)，從不同方面搜集和整理相關(guān)材料，課上進行展示交流。

表1 各小組探究內(nèi)容及成果展示

本探究活動設(shè)計主要在課前完成，通過4個學習小組的匯報，引導(dǎo)學生說出自己獲得了哪些啟發(fā)。學生分組匯報結(jié)束后，教師將19世紀自然科學三大發(fā)現(xiàn)介紹給學生，告訴學生細胞學說是其中之一,為學生創(chuàng)設(shè)情境來感知細胞學說的重要意義，激發(fā)學生的探究興趣。

2.2 在實驗教學中培養(yǎng)學生科學探究的能力

人教版高中生物教材中的實驗與探究相關(guān)教學內(nèi)容主要包括六類：觀察類、探究類、鑒定類、模擬調(diào)查類、同位素標記類。這些內(nèi)容緊扣教學目標，直擊重點、難點。因此，教師可以結(jié)合實驗內(nèi)容提出新的問題，學生由此進一步分析并得出相應(yīng)的結(jié)論，提高其科學探究能力。

例如，在學習“葉綠體的功能”時，設(shè)置5組師生互動問題串(表2)，讓學生閱讀“資料分析”欄目內(nèi)容后思考問題并回答。

表2 設(shè)置問題串師生互動探究

通過在課堂教學中設(shè)置問題串的教學形式來引起學生的好奇，將理論知識與實踐應(yīng)用相結(jié)合；通過讓學生閱讀資料并分析實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學生從資料中獲取信息及分析圖像的能力；教師預(yù)先設(shè)計問題串，讓學生運用歸納與概括、模型與建模、演繹與推理等方法，鍛煉學生的科學思維能力。

2.3 在試題講解中培養(yǎng)學生的科學探究能力

以2017年全國Ⅱ卷理綜卷生物試題32題為例進行分析。本題全面考查學生的遺傳運算能力和繪圖能力,利用現(xiàn)實生活的優(yōu)生問題為背景設(shè)置問題，讓學生關(guān)愛生命、關(guān)注社會并養(yǎng)成社會責任意識。此類型題的講解有利于學生科學思維的發(fā)展以及科學探究能力的培養(yǎng)。

例如，在講解該題時，分配給各個學習小組探究任務(wù)(表3)，通過學生自主探究、教師指導(dǎo)答疑的方式，活躍課堂氛圍并增強課堂活力。

表3 各小組探究任務(wù)分配情況及成果展示

在指導(dǎo)解題過程中，引導(dǎo)學生利用生物學觀點和方法解決問題，形成科學的解題思路，熟悉科學探究的一般流程。進行一定的知識鋪墊，讓學生說出伴性遺傳病的特征，思考家族成員的患病情況并分析其基因型，熟練掌握概率運算技巧。引導(dǎo)學生查看教材中的基因頻率概念，確定基因型頻率與基因頻率的關(guān)系，并通過本題使學生了解優(yōu)生的重要性，讓學生學以致用。教師通過創(chuàng)設(shè)解題情景,提高了學生的科學探究能力。

3 結(jié)語

法國教育家第思多慧說過：“教學成功的藝術(shù)就在于使學生對你所教的東西感到有趣”[6]。筆者認為，教育的最終目的是使學生具備解決問題的能力，從生活中尋找適合學生的探究情景，讓學生體驗到科學探究的樂趣，使整個學習過程由學生自主且積極完成，個人能力也因教師的精心組織和引導(dǎo)而得到大幅度提升。