核心素養下高中生物探究性教學的思考

史佳琴

核心素養體系的提出是一種世界趨勢。20世紀90年代以后，發達國家和國際組織紛紛提出核心素養的概念。21世紀初，經濟合作與發展組織（OECD）開展了“素養的界定與遴選”項目研究，將核心素養體系概括為“人與工具”“人與自我”和“人與社會”三個方面。它要解決的問題是：21世紀培養的學生應該具備哪些最核心的知識、能力與情感態度，才能成功地融入未來社會，才能在滿足個人自我實現需要的同時推動社會發展。核心素養的具體要求涉及學會學習、自主發展、信息技術素養、團隊合作等方面。

目前，“核心素養”是我國當前深化基礎教育課程改革的重要理念之一，是課程設計的指向標。生物學科核心素養具體表現為4個方面：生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任。高中生物教學過程中應重視培養學生科學探究方法，促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。在這種變革中，教師作為學習活動指導者的作用比以往更顯重要。通過多樣化的教學方式，教師幫助學生自主學習知識與技能，培養其科學探究能力，使其逐步形成科學態度與科學精神。探究性教學就是讓學生充分參與教學全過程，在動口、動手、動腦的探究活動中發現問題，解決問題，實現教學之目的。那么在生物課堂教學中如何引導學生進行科學探究？

1 創設問題情境，激發探究意識

問題是思維的源泉，更是思維的動力。教師要精心創設問題情境，不斷激發學生對新知學習的熱情，拉近學生與新知的距離，使學生經常處于“憤悱”的狀態中，給學生提供學習目標和空間。學生如果能帶著教師精心設計的問題來閱讀教科書，則有助于推動或加速學生思考、探究、創新等思維能力的發展。因此，在教學時，教師根據大多數學生的“最近發展區”，圍繞一定目標，按照一定邏輯結構精心設計一組彼此關聯的“問題串”，以“問題串”為中心組織學習內容，并貫穿于整個課堂教學過程中。教師通過問題啟動新知，把問題的解決與新知識的學習、學生能力的培養緊密結合起來，從而引導學生深入理解、掌握解決問題的方法，可以大大地提高課堂效率。

1.1 巧用“問題串”，激發學生求知欲

教師把教學目標設計成具有主題線索的生活情景的問題串，充分調動與激發學生的求知欲望，挖掘其潛能，使存在個體差異的學生都能產生濃厚的學習興趣和積極的情感體驗。在教師的誘導下，學生積極主動地學習，在趣味中獲知，在求知中得趣，得到全面和諧發展。如在學習“基因指導蛋白質的合成”時，教師用多媒體播放“藝術家用煙頭和口香糖中的DNA還原主人相貌”的視頻，提供問題串①DNA是什么物質？②人的相貌主要由什么決定？③煙頭和口香糖中的DNA為何可以還原主人相貌？學生感慨于先進科技的同時，也激發了自己的探究欲望。

1.2 巧用“問題串”，引導學生探究性學習

使用“問題串”進行教學實質上是引導學生帶著問題（任務）自主學習，由表及里、由淺入深地自我建構知識的過程。問題串的設計應體現梯度性和過渡性，使每一個問題都會成為學生思維的階梯，使學生在問題串的引導下，通過自身積極主動的探索，實現由未知向已知的轉變。例如在進行“植物生長素的生理作用”的學習時，筆者設計問題串：① 生長素由什么部位產生？② 生長素的功能有那些？③ 植物的不同器官對生長素的敏感度如何？④ 生長素類似物的功能有那些，農業生產上是如何應用這些激素的？通過這些問題的解決，教師不但能督促學生復習，要求學生理解并分析運用生長素濃度與所起作用的關系，還要求學生自主學習課本知識：生長素類似物的概念，結合課本和生活常識分析其在農業生產的應用，無形之中使學生的學習能力得到了鍛煉和提高。

1.3 巧用“問題串”，培養學生的創新思維

在“問題串”模式教學中，教師還要敢于創新和大膽實踐，以開放化的思維來設計課堂問題，驅動學生去進行主動思考、主動探究。這不僅可以激發學生的問題意識，還能夠拓展學生思維的深度和廣度，培養學生的創新思維。如在學習“生長素的生理作用”時，教師設計如下問題串：“你能利用生長素的作用來獲得無子番茄嗎？如何操作？如果小麥開花時受到陰雨天氣影響，不能正常授粉，能使用生長素減緩減產損失嗎？為什么？”為了解決這些問題，學生不但需要回憶有關的知識并對其進行綜合分析，還要加上自己的判斷及想法，在不知不覺中完成了思維的創新過程。

2 創新教學方法，營造探究過程

從某種意義說，學生學習的積極性、主動性能否發揮，主要取決于教師的教學方法。所以，教師一定要認真鉆研教材，研究學生，根據教學內容選擇和創新教學方法，充分利用現代化教學手段，如多媒體演示課件、觀看教學錄像，加強實驗教學，開展探究性教學活動，開展課外實踐活動等。這樣不僅使教學內容直觀形象、生動具體，增強教學內容的感知性與趣味性，激發學生的學習興趣和求知欲，也有利于調動學生學習的積極性與主動性，提高教學效果。

2.1 指導學生掌握探究方法，培養探究的能力

實施探究性學習的一個重要目標是使學生初步學會科學探究的一般方法。科學探究的一般方法包括觀察、實驗、調查、收集證據等獲取經驗的方法和推理、判斷、分析、綜合等思維方法。教師只有讓學生掌握方法，才能使學生從“學”到“學會”再到“會學”。例如：在學生進行觀察前，教師要讓學生弄清“看什么”“怎樣看”，這樣就能使學生有目標、細致地去觀察，培養學生的觀察能力。

2.2 組織探究小組，指導合作探究

在探究過程中，學生常會遇到靠自己獨立思考難以解決的問題，此時通過組織探究小組，發揮合作探究作用，是解決疑難問題的有效途徑。例如，在“染色體變異”的教學過程中，學生要理解染色體組的概念，首先要理解同源染色體這一核心概念。筆者以紅藍兩種不同顏色的卡紙剪出染色體的形狀來模擬果蠅體內的同源染色體，藍色的一條來自于父方，紅色的一條來自于母方，指導學生以小組為單位，親自動手構建雌雄果蠅體內的染色體組成模型和配子的染色體組成模型。筆者在課堂觀察中發現大多數學生構建出果蠅精子或卵細胞的染色體組成都是一致的。面對這種情況，筆者常常不過早解釋，而是準備好不同顏色的染色體構建的模型，提出問題：① 這樣的一組同源染色體可以存在于果蠅的精子中嗎？② 你對非同源染色體有何認識？③ 你對染色體組的概念有何認識？然后指導學生進行合作探究。小組成員就相關疑問，相互研討，交流探討的結果。該過程中，學生分析透徹，獲得的概念更清楚，結論更準確。教師在關鍵處加以指導、點撥，使問題得到集中解決，同時能促進學生思想情感的交流，培養團結協作精神，構建民主和諧的課堂氣氛，養成良好個性品質。

2.3 組織交流得出結論，反思內化形成新知

學生通過探究活動，對所獲得的信息資料經過歸納、比較、分析、綜合，形成對問題的解釋。生物知識看似凌亂、繁多，其實內在都有緊密聯系。只有學生主動去總結歸納，才能有效地使知識變成自己的思維產物，才能深刻理解本質。在教師的指導下，學生通過師與生、生與生討論與交流，以及教師的總結，進一步澄清事實得出結論。同時，教師引導學生對問題的解釋進行反思，通過反思，不僅使學生能夠認真地審視自己的探究過程，對問題的解決過程進行反思和歸納，培養認識能力，還能使學生獲得的新信息納入原有的認知結構中，內化成新知識，使思維能力獲得提升。

3 創設探究性實驗，促進學生主動探究

生物學是一門以實驗為基礎的學科，教師可創設一些探究性實驗，為學生提供一個能動腦思考、交流、合作、探究創新的空間，激發學生的求知欲，促使學生主動探究，使學生的知識水平逐漸增長、探究能力逐漸提高。

例如，“植物細胞的質壁分離及質壁分離復原”是一個驗證性實驗。在完成教學目標后，教師可以引導學生向探究的方向邁進：（1） 是否只能選用洋蔥外表皮細胞，其他植物細胞可以嗎？盡量選用紫色部分的意義何在？（2） 除了蔗糖溶液，可改用其他試劑嗎？試劑的濃度是多少呢？（3） 實驗操作方法有無可改進或簡化的地方，以提高實驗效率的？學生經思考、實踐和探討后，得出結論：（1） 其他植物細胞也行，但洋蔥外表皮紫色部分，液泡呈紫色，原生質層和細胞壁區分明顯，在顯微鏡下觀察質壁分離現象十分清晰。（2） 蔗糖溶液黏性強，易污染顯微鏡。根據滲透作用原理，其他試劑也行，比如可用經濟易制的NaCl試劑。而試劑的濃度不能太高，否則易導致細胞死亡；濃度太低，實驗沒有現象或不明顯。（3） 操作方法可改進為直接把蓋玻片掀開，滴加外液。這樣，一方面可以減少了幾次重復滴加和用吸水紙吸引的步驟；另一方面又避免因操作不當污染了顯微鏡。通過此實驗，學生不難發現，改進實驗方法，并由此設計實施探究性實驗的過程不僅使自己的能力有了一定的提高，而且更好掌握了植物滲透吸水原理，對知識的理解也有了進一步的深化。

又如，在“DNA的粗提取與分離”實驗中，筆者為學生提供了花菜、香蕉、雞血、魚白4種材料，將學生分成四組，各選其中一種材料分別進行實驗，最終發現選擇魚白的組別提取到的絮狀DNA最多，實驗效果最佳，實驗成功率較高。最后學生討論、分析魚白材料中DNA含量高的原因，為實驗結果尋求理論依據。教師引導學生探究可選的實驗材料的實驗過程，有效激發了學生的探究興趣，鍛煉了學生的動手操作能力，使理論與實踐得到了有機結合。

4 豐富作業形式，拓展自主空間

學生作業的布置與批改是教學活動的有機組成部分，能夠彌補課堂教學的不足，是課內知識的繼續和發展。教師要從實際出發，依據學生的年齡特征和個性差異，有的放矢地布置作業。例如，對一些學困生可利用他們好動手、喜歡標新立異的特點，布置小實驗、小創新等形式的實踐性作業。生物知識包羅萬象，教師可以指導學生進行課外閱讀、上網查找生物學資料，提醒學生重視生物知識素材的收集、整理，將平時收集的相關生物學資料打印出來，裝訂成冊，發放到每一個班。例如，在講授“群落的演替”時，教師讓學生在課前查找相關資料，了解蘇州本土資源陽澄湖小島——葫蘆島近幾年的變化。教師布置任務：為家鄉葫蘆島北岸的開發獻計獻策，以小組為單位提出可行性開發方案。在實際的教學中，學生提出的方案有：① 將蘆葦地改為耕地、果林、漁場、養殖場，開發生態農業；② 保持原貌，適當開發，建立濕地公園，定位為生態旅游經濟模式；③ 開發別墅區；④ 開發“葫蘆娃”主題兒童樂園等然后，教師組織小組間相互評價哪個方案最合理。在學生的評價和教師的引導、啟發下，學生共同認識到實施①、③、④方案雖然短期內可以帶來可觀的經濟效益，但意味著原有的蘆葦地被破壞，即由自然方向演替來的濕地生態系統所帶來的生態價值將失去，得不償失。此時學生，領悟到尊重自然規律、因地制宜的重要性，理解適合的才是最好的。教師通過提出和評價開發方案，讓學生能學以致用，激發學生興趣，培養學生學習能力，不僅使學生擴大了知識面，也使思維活躍起來。

學生核心素養的培養是今后學校教育的主要任務，探究性學習的作用正得到越來越多的認可，也是生物教師需要不斷探索和實踐的問題。教師不僅要讓學生學會知識，還要讓學生“會學與會用”，全面提高學生的素質，才能使生物課堂煥發出生命的活力，為國家培養出知識與能力并重的創新型人才。