科學(xué)探究作業(yè)在初高中生物素養(yǎng)銜接中的應(yīng)用

在初中生物教學(xué)中，教師主要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)直觀具體的事實(shí)和概念，使學(xué)生逐步從記憶轉(zhuǎn)向理解內(nèi)在邏輯關(guān)系，以此培養(yǎng)他們的邏輯推理能力、批判性思維能力以及問(wèn)題解決能力。而高中生物教學(xué)則強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)采用探究式學(xué)習(xí)模式，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)，從而培養(yǎng)其科學(xué)思維和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力?；谏鲜霾町悾處熢谠O(shè)計(jì)科學(xué)探究作業(yè)和制定實(shí)施策略時(shí)，應(yīng)立足學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)，深挖教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)拓展作業(yè)類(lèi)型，彰顯生物知識(shí)特點(diǎn)，并積極融入現(xiàn)實(shí)生活元素，充分體現(xiàn)生物學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生之間的合作與交流，注重學(xué)習(xí)過(guò)程與結(jié)果的雙重評(píng)價(jià)。教師通過(guò)這些策略，可以使學(xué)生深入理解生物學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究能力，為他們未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、核心素養(yǎng)在初高中生物銜接中的重要性

初中階段的核心素養(yǎng)主要體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握、基本技能的運(yùn)用，以及初步形成的自主學(xué)習(xí)能力、合作意識(shí)和創(chuàng)新思維。人教版初中生物教材強(qiáng)調(diào)了“探究實(shí)踐”的核心素養(yǎng)，教師通過(guò)組織實(shí)驗(yàn)操作、觀察記錄等活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生初步掌握科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)其實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。同時(shí)，教師還應(yīng)重視學(xué)生之間的溝通與合作，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，進(jìn)一步發(fā)展他們的核心素養(yǎng)。進(jìn)入高中階段，核心素養(yǎng)的要求有了進(jìn)一步提升，要求學(xué)生應(yīng)在更深層次上理解生物學(xué)原理，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，并具備批判性思維和創(chuàng)新精神。相比初中教學(xué)，高中生物學(xué)教學(xué)更加注重知識(shí)的系統(tǒng)性和邏輯性。因此，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們終身學(xué)習(xí)的能力。高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的“生命觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”和“社會(huì)責(zé)任”四個(gè)核心素養(yǎng)，要求學(xué)生理解生物學(xué)概念，能將這些概念應(yīng)用于解決現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題。

高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)還強(qiáng)調(diào)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相結(jié)合，關(guān)注生命科學(xué)與人類(lèi)健康、環(huán)境保護(hù)等社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。這與“社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)緊密相關(guān)，學(xué)生需深入理解生物學(xué)知識(shí)在社會(huì)中的應(yīng)用和影響，形成對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)的態(tài)度。因此，核心素養(yǎng)在初高中生物教學(xué)的銜接中起著至關(guān)重要的作用，它能為學(xué)生構(gòu)建從基礎(chǔ)知識(shí)到深層次理解的橋梁，為學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)在初中階段激發(fā)對(duì)生命現(xiàn)象的好奇心和探索欲，并在高中階段深化對(duì)生物學(xué)原理的理解和應(yīng)用，學(xué)生可以更好地適應(yīng)高中生物學(xué)的學(xué)習(xí)要求，從而全面發(fā)展自身的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、初高中生物銜接的特點(diǎn)

（一）知識(shí)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的差異

在初高中生物教學(xué)的銜接過(guò)程中，學(xué)生將經(jīng)歷從基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)到深入理解的轉(zhuǎn)變，此過(guò)程體現(xiàn)出知識(shí)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的明顯差異。初中生物學(xué)課程主要側(cè)重于讓學(xué)生掌握生命科學(xué)的基礎(chǔ)概念和原理，使學(xué)生對(duì)生物學(xué)領(lǐng)域有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，幫助他們建立生物學(xué)的基本框架。通過(guò)掌握這些基本概念，學(xué)生可以更加直觀地理解生命的各種現(xiàn)象，為未來(lái)更深層次的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，在生物學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)方面，教師應(yīng)給學(xué)生提供精準(zhǔn)指導(dǎo)，提高學(xué)生的綜合能力。

進(jìn)入高中階段，生物學(xué)課程內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)都發(fā)生了結(jié)構(gòu)性升級(jí)。從教材來(lái)看，其系統(tǒng)闡述了生命活動(dòng)基本規(guī)律及問(wèn)題解決方法。高中生物學(xué)課程更側(cè)重于讓學(xué)生掌握更為全面和深刻的生物學(xué)概念，培養(yǎng)他們理解和分析復(fù)雜生命現(xiàn)象及其背后機(jī)制的能力。因此，在高中生物學(xué)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生建立正確的思維模式，提高他們的抽象思維能力和邏輯推理能力，這有助于學(xué)生有邏輯地思考并深入理解抽象的概念。在新課程改革背景下，教師應(yīng)積極優(yōu)化和創(chuàng)新高中生物學(xué)教學(xué)方法，以此應(yīng)對(duì)初高中知識(shí)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)差異帶來(lái)的挑戰(zhàn)。在這一過(guò)程中，學(xué)生需適應(yīng)更加嚴(yán)謹(jǐn)和系統(tǒng)的學(xué)習(xí)要求，并學(xué)會(huì)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。

（二）思維方式的轉(zhuǎn)變

學(xué)生從初中升入高中后，其面臨的不僅是知識(shí)量的增加和難度的提升，更重要的是思維方式的轉(zhuǎn)變。初中階段的生物學(xué)習(xí)側(cè)重于記憶和理解基礎(chǔ)知識(shí)，而高中階段則要求學(xué)生可以運(yùn)用這些知識(shí)進(jìn)行更深層次的分析和綜合應(yīng)用。因此，學(xué)生需從具體形象思維向抽象邏輯思維轉(zhuǎn)變，這就要求其在學(xué)習(xí)過(guò)程中更加注重概念之間的聯(lián)系，深入探究生物現(xiàn)象背后的原理。在初中階段，學(xué)生接觸到的生物學(xué)知識(shí)多為直觀的、具體的事實(shí)和概念，這些內(nèi)容可以通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)直接獲得，學(xué)習(xí)方式側(cè)重于記憶和簡(jiǎn)單的理解。進(jìn)入高中階段，生物學(xué)的內(nèi)容變得更加抽象和復(fù)雜，學(xué)生不僅要記憶事實(shí)，更要理解其內(nèi)在的邏輯關(guān)系和相互作用。高中教育越來(lái)越重視培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，要求學(xué)生能從多角度解析問(wèn)題，將不同的知識(shí)點(diǎn)相互聯(lián)系，構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的知識(shí)體系。

探究式學(xué)習(xí)作為一種創(chuàng)新的教學(xué)方法，為高中生物教學(xué)帶來(lái)了新視角，并產(chǎn)生了顯著影響。在此過(guò)程中，教師應(yīng)致力于激發(fā)學(xué)生的探索欲，鼓勵(lì)他們自主提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、搜集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，并結(jié)合這些分析得出論斷。這種學(xué)習(xí)方法有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，從而提高自身的邏輯思維能力和問(wèn)題解決能力。在探究活動(dòng)中，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)生活中存在著大量的生物學(xué)規(guī)律，并能運(yùn)用這些規(guī)律指導(dǎo)自身行為。

三、科學(xué)探究作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施策略

（一）立足學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)，鞏固生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容

教師在設(shè)計(jì)科學(xué)探究作業(yè)時(shí)，應(yīng)以學(xué)科知識(shí)為基礎(chǔ)，通過(guò)作業(yè)幫助學(xué)生深入理解和掌握在課堂上所學(xué)的生物知識(shí)。同時(shí)，教師還應(yīng)重視將作業(yè)與實(shí)際生活相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法和思維去探索、解決問(wèn)題，加深學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的理解和應(yīng)用。在此過(guò)程中，教師應(yīng)將作業(yè)內(nèi)容與生物學(xué)科的核心知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，確保作業(yè)的有效性和針對(duì)性。

以人教版初中生物教材中“細(xì)菌和真菌”與高中生物教材中“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用”章節(jié)的融合教學(xué)為例。教師可以精心設(shè)計(jì)一系列實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生直接觀察和體驗(yàn)細(xì)菌與真菌的生長(zhǎng)環(huán)境及發(fā)酵過(guò)程，從而深刻理解這些微生物在食品加工中的實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)，教師還可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，如了解如何利用酵母菌生產(chǎn)酒精，以此增強(qiáng)學(xué)生對(duì)微生物學(xué)知識(shí)的理解。通過(guò)這些活動(dòng)，學(xué)生不僅鞏固了課堂上所學(xué)的理論知識(shí)，還學(xué)會(huì)將這些理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。

科學(xué)探究作業(yè)是以學(xué)習(xí)目標(biāo)為導(dǎo)向，圍繞某一主題進(jìn)行自主探索或討論交流等實(shí)踐活動(dòng)，其有利于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、掌握方法、發(fā)展能力。在科學(xué)探究作業(yè)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師可以讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，共同完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，以此培養(yǎng)他們的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。這種教學(xué)方式不僅可以鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力，還可以提高他們的實(shí)踐操作能力。此外，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師可以利用多媒體資源，如視頻、動(dòng)畫(huà)等，生動(dòng)地展示生物現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使原本抽象難懂的生物學(xué)知識(shí)變得直觀易懂。

（二）適當(dāng)拓展作業(yè)類(lèi)型，彰顯生物知識(shí)特點(diǎn)

在科學(xué)探究作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程中，適當(dāng)拓展作業(yè)類(lèi)型是至關(guān)重要的一步。教師通過(guò)引入多樣化的作業(yè)形式，可以更好地彰顯生物學(xué)知識(shí)的特點(diǎn)，使學(xué)生在完成作業(yè)的過(guò)程中，能夠全面地理解和掌握生物學(xué)科的核心概念及其原理。同時(shí)，為了讓學(xué)生在實(shí)踐中靈活應(yīng)用生物知識(shí)，教師可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、案例分析、模型構(gòu)建等多種形式的作業(yè)，以此鍛煉學(xué)生的觀察能力、記錄能力以及實(shí)踐能力。

以“糖類(lèi)和脂肪的代謝”的教學(xué)為例，教師可以讓學(xué)生以小組為單位，設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，觀察葡萄糖、淀粉和脂肪等多種成分在人體內(nèi)的消化與吸收過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)中，首先，學(xué)生使用酒精燈對(duì)溶液進(jìn)行加熱，并保持一段時(shí)間的燃燒，以便觀察到糖或脂肪顆粒的出現(xiàn)；其次，仔細(xì)記錄食物在消化酶影響下的變化過(guò)程，以及這些變化對(duì)血糖水平的影響；最后，通過(guò)建立模型描述糖和脂質(zhì)的氧化還原反應(yīng)，解釋觀察到的現(xiàn)象。這種實(shí)驗(yàn)活動(dòng)不僅能讓學(xué)生直觀地理解糖和脂肪在體內(nèi)的代謝原理，還能鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力、創(chuàng)新思維能力以及實(shí)驗(yàn)技能，幫助他們樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

（三）積極聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，體現(xiàn)生物應(yīng)用價(jià)值

教師在設(shè)計(jì)科學(xué)探究作業(yè)時(shí)，應(yīng)將生物學(xué)知識(shí)與學(xué)生的實(shí)際生活相結(jié)合，讓學(xué)生通過(guò)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，認(rèn)識(shí)到生物知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。

以人教版初中生物教材中“植物細(xì)胞”與高中生物教材中“細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能”的融合教學(xué)為例。為了幫助學(xué)生深入理解這一課題，教師安排了一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，讓學(xué)生比較洋蔥表皮細(xì)胞與葉片組織的結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)活動(dòng)的核心在于引導(dǎo)學(xué)生觀察并對(duì)比不同植物細(xì)胞的形態(tài)特征，如通過(guò)顯微鏡觀察洋蔥表皮細(xì)胞和葉肉細(xì)胞，記錄其形態(tài)差異，并探究這些結(jié)構(gòu)如何影響植物的生長(zhǎng)和功能。這種教學(xué)方式激發(fā)了學(xué)生對(duì)生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，有助于提高他們的分析和解決問(wèn)題的能力。此外，通過(guò)分析比較不同類(lèi)型植物的組織結(jié)構(gòu)，學(xué)生可以加深對(duì)細(xì)胞學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。如，教師設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：讓學(xué)生研究在不同光照強(qiáng)度（如強(qiáng)光、弱光、無(wú)光等），植物細(xì)胞的生長(zhǎng)情況；在不同水分條件（如充足水分、干旱等），觀察植物細(xì)胞的形態(tài)和生理變化；在不同土壤類(lèi)型（如肥沃土壤、貧瘠土壤等），研究植物細(xì)胞的生長(zhǎng)和代謝差異。通過(guò)這些與現(xiàn)實(shí)生活緊密相關(guān)的探究活動(dòng)，學(xué)生可以更加直觀地感受生物知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用價(jià)值，從而激發(fā)他們對(duì)生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。

（四）科學(xué)探究作業(yè)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生合作與交流

科學(xué)探究不僅要求學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，還要求其可以將這些知識(shí)用來(lái)解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題。在探討生物多樣性與環(huán)境關(guān)系的項(xiàng)目中，教師可以將學(xué)生劃分為若干學(xué)習(xí)小組，每個(gè)小組專注于研究在不同環(huán)境中的生物種類(lèi)。為確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與整個(gè)研究過(guò)程，教師應(yīng)引導(dǎo)他們進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。在合作的過(guò)程中，學(xué)生共同策劃了各種實(shí)驗(yàn)，如在學(xué)校環(huán)境中設(shè)置濕地、草地和林地等不同的生態(tài)環(huán)境，對(duì)生物的種類(lèi)和數(shù)量進(jìn)行觀察和記錄，通過(guò)調(diào)查了解當(dāng)?shù)刈匀恢脖磺闆r、動(dòng)物分布等信息，為以后開(kāi)展其他相關(guān)研究做準(zhǔn)備。小組成員分享了各自觀察到的各種現(xiàn)象，并探討環(huán)境如何影響生物多樣性，以及人類(lèi)活動(dòng)是如何改變環(huán)境狀況并對(duì)生物種群產(chǎn)生影響。這一學(xué)習(xí)過(guò)程使學(xué)生能夠深入理解不同物種間復(fù)雜多樣的生態(tài)位結(jié)構(gòu)及其相互作用所形成的群落特征。當(dāng)探討植物與土壤環(huán)境之間的聯(lián)系時(shí)，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)和測(cè)量土壤中的pH值、濕度和肥力等關(guān)鍵指標(biāo)，深入探討這些變量如何影響植物的生長(zhǎng)過(guò)程，共同參與土壤樣本的收集和分析工作。在野外調(diào)查前，教師指導(dǎo)學(xué)生制定詳細(xì)的調(diào)查表，了解當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境情況以及相關(guān)資源信息。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師讓學(xué)生進(jìn)行分組總結(jié)歸納，合作完成了實(shí)驗(yàn)報(bào)告，共同分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并提出改善土壤環(huán)境的建議。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)土壤學(xué)有助于解決生活中遇到的問(wèn)題。在研究生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)時(shí)，學(xué)生共同構(gòu)建了食物網(wǎng)模型，模擬了生態(tài)系統(tǒng)中不同生物的捕食關(guān)系，理解能量的傳遞和物質(zhì)的循環(huán)。

（五）科學(xué)探究作業(yè)的設(shè)計(jì)應(yīng)注重過(guò)程與結(jié)果的結(jié)合

在科學(xué)探究作業(yè)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師應(yīng)重視學(xué)生在探究過(guò)程中的體驗(yàn)和學(xué)習(xí)，而不僅僅是最終的成果。這意味著作業(yè)的設(shè)計(jì)需讓學(xué)生經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過(guò)程，包括問(wèn)題的提出、假設(shè)的建立、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的收集與分析以及結(jié)論的得出。在這一過(guò)程中，學(xué)生可以親身體驗(yàn)科學(xué)探究的每一個(gè)環(huán)節(jié)，深刻理解科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法。

以人教版初中教材中“生物與環(huán)境的關(guān)系”與高中生物教材中“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”的融合教學(xué)為例。教師采用建模教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生理解生物與環(huán)境之間的互動(dòng)，幫助他們建立一個(gè)完整的生物圈概念。為了幫助初中生深入理解生物與環(huán)境之間的相互作用，教師可以安排跨年級(jí)的科學(xué)探究活動(dòng)，如在高一新生入學(xué)后，可以開(kāi)展以“生物圈中的水”為主題的探究活動(dòng)。這種教學(xué)方式有助于學(xué)生加深對(duì)生物學(xué)知識(shí)的理解，并熟練掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和技能。隨著學(xué)生升入高中階段，他們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能將有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)科學(xué)探究作業(yè)的設(shè)計(jì)與實(shí)施策略的深入探討，教師深刻認(rèn)識(shí)到可以通過(guò)這些策略來(lái)鞏固和拓展學(xué)生的生物知識(shí)體系。通過(guò)探討不同類(lèi)型的科學(xué)探究作業(yè)，教師發(fā)現(xiàn)其在培養(yǎng)學(xué)生能力和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣上具有重要作用。初中階段直觀的生物學(xué)知識(shí)為高中更復(fù)雜、更抽象的生物內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)，而科學(xué)探究作業(yè)正是連接二者的橋梁。它不僅能幫助學(xué)生鞏固課堂上學(xué)到的知識(shí)，還能引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力、批判性思維能力以及問(wèn)題解決能力。在作業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程中，教師應(yīng)立足學(xué)科基礎(chǔ)、適當(dāng)拓展作業(yè)類(lèi)型、聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活、鼓勵(lì)合作交流和注重過(guò)程與結(jié)果的結(jié)合，這些策略共同促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面提升。

注：本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年“研究共同體”專項(xiàng)課題“指向初高中生物素養(yǎng)銜接的科學(xué)探究作業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐研究”（項(xiàng)目編號(hào)：Fjygzx23-147）階段性成果。