新課程背景下培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)探究能力

于麗麗

摘 要：發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力是高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)的能力目標(biāo)，也是提高生物學(xué)核心素養(yǎng)的一個重要途徑。在多年的教學(xué)中力求體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，進(jìn)行以探究為特點的課堂教學(xué)模式，使學(xué)生從接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃荧@取式學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、實驗設(shè)計、科學(xué)實踐和語言表達(dá)這五個基礎(chǔ)探究能力。

關(guān)鍵詞：新課程；生物學(xué)；核心素養(yǎng)；科學(xué)探究

生物學(xué)核心素養(yǎng)涵蓋了“生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任”四個方面的基本要求，這些要求較以往生物學(xué)課程更具有挑戰(zhàn)性，需要通過每節(jié)課或每項活動來逐步培養(yǎng)形成。“科學(xué)探究”是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及結(jié)果的交流與討論的能力。發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力是高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)的能力目標(biāo)，也是提高生物學(xué)核心素養(yǎng)的一個重要途徑。因此，在新課程改革的背景下，如何在教學(xué)中提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，是每一個生物教師值得探究的課題。下面簡單談一談我的一些做法。

一、利用科學(xué)觀察，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題的能力

科學(xué)探究能力中最主要的就是發(fā)現(xiàn)問題的能力，沒有觀察就談不上發(fā)現(xiàn)，更談不上創(chuàng)造。觀察者要養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度，不能以主觀臆測代替客觀事實。當(dāng)然，必要時教師應(yīng)提供相關(guān)的圖文信息資料或數(shù)據(jù)以供參考。例如，“物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗币还?jié)問題探討中的思考題第1題：“漏斗管內(nèi)的液面為什么會升高？”很多學(xué)生毫不猶豫地回答：“燒杯中的水進(jìn)入了漏斗中。”這種回答明顯屬于主觀臆測，并沒有經(jīng)過思考，已知條件已經(jīng)明確給出，玻璃紙是一種半透膜，水分子可以透過它，也就是說水分子是可進(jìn)可出的。此時，教師展示滲透裝置的動畫，學(xué)生會通過觀察發(fā)現(xiàn)自己的錯誤從而發(fā)現(xiàn)問題。

二、引導(dǎo)科學(xué)質(zhì)疑，培養(yǎng)提出問題的能力

提出問題是科學(xué)探究的邏輯起點。愛因斯坦說過：“提出一個問題比解決一個問題更為重要。”就高中生而言，問題主要來自他們所觀察到的現(xiàn)象之間的矛盾。例如，在學(xué)到“細(xì)胞的能量‘通貨——ATP”時，教師提供了這樣的資料：（1）一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有0.5 kg的ATP水解釋放能量，供運動所需。一個成年人在安靜的狀態(tài)下，24 h內(nèi)竟有40 kg的ATP水解。（2）人體在安靜狀態(tài)時，肌肉內(nèi)ATP含量只能供給肌肉收縮1～2 s所需的能量。學(xué)生讀了資料后發(fā)現(xiàn)這兩條信息似乎存在矛盾，教師引導(dǎo)后他們會提出問題：細(xì)胞內(nèi)的ATP含量很少，為什么一天內(nèi)還有那么多ATP水解呢？這樣不僅可以引入ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，還能培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真思考和提出問題的能力。引導(dǎo)學(xué)生提出有創(chuàng)新價值的問題，對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才至關(guān)重要。

三、鼓勵大膽設(shè)想，培養(yǎng)實驗設(shè)計的能力

由于探究方法和探究角度的不同，在科學(xué)探究的過程中學(xué)生可能會提出一些教師意想不到的問題。對此，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生大膽設(shè)想，設(shè)計實驗去求證。例如，在學(xué)習(xí)“酶的特性”一節(jié)內(nèi)容時，有些學(xué)生提出生物體內(nèi)可能存在重金屬離子（如鎘、銅等），那么它們的含量也可能影響酶的活性。教師應(yīng)鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)探究性實驗的原則合理地設(shè)計實驗，并提供條件讓學(xué)生去實驗室操作，體會獲取真理的艱辛和快樂。這樣的課堂有利于提高學(xué)生的信息收集與處理能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生對未知領(lǐng)域的探索與創(chuàng)新。

四、引導(dǎo)親身體驗，培養(yǎng)科學(xué)實踐的能力

1.培養(yǎng)小組分工合作的能力

科學(xué)探究活動一般比較復(fù)雜，學(xué)生較難獨立完成，需要小組密切協(xié)作。根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平的不同，小組的每位學(xué)生之間可以經(jīng)過協(xié)商討論分配任務(wù)，最終進(jìn)行匯總。科學(xué)探究的過程使每位學(xué)生都有參與的機(jī)會，并從接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃荧@取式學(xué)習(xí)。這種合作學(xué)習(xí)方式有助于形成良好的學(xué)習(xí)氛圍，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊意識，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的人才，這也是課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的。

2.培養(yǎng)學(xué)生動手操作的能力

高中生物教材中除了提供了大量的實驗外，還有許多模型構(gòu)建，如概念模型、數(shù)學(xué)模型和物理模型等，這些都可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣和動手操作能力。在課堂教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生利用身邊的工具制作簡單的模型，直觀地理解一些抽象的概念或過程。例如，在講解“細(xì)胞增殖”相關(guān)內(nèi)容時，學(xué)生可以利用彩泥和牙簽，對照課本內(nèi)容制作染色體動態(tài)變化模型，深入而直觀地理解染色體結(jié)構(gòu)的變化過程，將抽象變具體，有利于重難點知識的把握，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力及自主學(xué)習(xí)能力，進(jìn)一步提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

五、鼓勵交流討論，培養(yǎng)語言表達(dá)的能力

《全國卷》理科綜合能力測試中，生物學(xué)科非選擇題的命題模式從以往的填空逐漸向問答形式轉(zhuǎn)變，可見其對學(xué)生語言表達(dá)能力的要求有所提高。教師應(yīng)堅持以人為本，充分留給學(xué)生思考的時間和空間，讓每位學(xué)生都有表達(dá)自己觀點的機(jī)會。對于觀點正確且表述完整精煉的，要予以肯定和表揚；對于回答不夠完善的要先肯定其正確的部分，再想辦法進(jìn)行鼓勵和引導(dǎo)，讓學(xué)生改變答題思路和角度。如果小組間的答案不同，也可以讓學(xué)生展開多層次、多角度的辯論，讓學(xué)生在爭辯中明辨是非，調(diào)動每個學(xué)生表達(dá)的積極性和主動性，使學(xué)生的思維水平和語言表達(dá)能力在原有的基礎(chǔ)上得到發(fā)展和提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚靜.用探究性學(xué)習(xí)的鑰匙開啟學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的大門[J].中學(xué)生物學(xué)，2003（4）.

[2]蔣桂林.基于高中生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的生物學(xué)科素養(yǎng)的思考[J].中學(xué)生物學(xué)，2015（10）.

？誗編輯 任 壯