高中生物教學中學生科學探究能力的培養途徑

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)

隨著基礎教育改革的深入推進，發展學生的核心素養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的內容之一，是激發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、發展科學思維、形成科學態度的過程。教學中開展科學探究活動就是培養學生運用科學的思維來構建知識。學生在教師預設的探究活動中，經歷了與科研人員相類似的探究過程，培養了運用生物學思維解決生活中的問題的能力。但是，現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科學探究技能，阻礙了新教育理念下學生核心素養的發展[1]。為使科學探究真正在課堂教學中落到實處，筆者結合自己的教學實踐，在培養學生科學探究能力方面做了一些理論和實踐的探討。

1 核心素養下的科學探究

課堂教學由以知識為核心轉變為以素養為核心，是核心素養在三維目標基礎上的拓展與延伸，是從教書到育人的本質回歸，是人們在信息化時代和知識經濟時代解決現實問題所表現出來的關鍵能力與必備品格[2-3]。由于學科之間具有多樣性的特征，核心素養與學科核心素養之間存在著個性與共性、整體與部分的聯系[4]。

生物教師應積極轉變教學理念：學習先進的教學思想，了解新時代對學生的要求，領會全面提高學生生物學核心素養的深層內涵，學習先進的教學技術手段，研究課堂教學新模式[5]。科學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的重要組成成分，更加受到生物教育界的關注，其教學效果直接影響了學生學習生物的積極性。科學探究是科學的靈魂，提倡探究的教學能夠激發學生學習的積極性，有利于學生的自主思考，有助于開發學生的潛能。

2 生物教學中科學探究能力的培養途徑

2.1 在科學史的學習中激發學生的探究興趣

科學史類的學習內容主要反映科學發展史上的大事件。這類材料的設定符合中學生的認知規律，教師可引導學生學習科學工作者勇于求索的精神，培養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、建立和發展過程。據此，課前安排各個學習小組(表1)，從不同方面搜集和整理相關材料，課上進行展示交流。

表1 各小組探究內容及成果展示

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

2.2 在實驗教學中培養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教學內容主要包括六類：觀察類、探究類、鑒定類、模擬調查類、同位素標記類。這些內容緊扣教學目標，直擊重點、難點。因此，教師可以結合實驗內容提出新的問題，學生由此進一步分析并得出相應的結論，提高其科學探究能力。

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

表2 設置問題串師生互動探究

通過在課堂教學中設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用相結合；通過讓學生閱讀資料并分析實驗現象，培養學生從資料中獲取信息及分析圖像的能力；教師預先設計問題串，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,利用現實生活的優生問題為背景設置問題，讓學生關愛生命、關注社會并養成社會責任意識。此類型題的講解有利于學生科學思維的發展以及科學探究能力的培養。

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

表3 各小組探究任務分配情況及成果展示

在指導解題過程中，引導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系，并通過本題使學生了解優生的重要性，讓學生學以致用。教師通過創設解題情景,提高了學生的科學探究能力。

3 結語

法國教育家第思多慧說過：“教學成功的藝術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而得到大幅度提升。