開展科學探究，培養生物核心素養

朱燕 （江蘇泰興市第二高級中學）

科學探究能夠有效地培養高中生的生物核心素養，學生通過進行觀察能夠獲取一定生物和自然信息；通過動手實驗能夠合理地分析生物數據和材料；通過對實驗的比較歸納能夠掌握學習生物思維的方法；通過對于生物知識的課外拓展能夠更加開闊自己的自然視野。

一、學會觀察，獲取自然信息

教師開展科學探究應該加強培養學生的觀察能力，從而讓他們可以最大效率地獲取生物科學的自然信息。在生物教學觀察中，教師要注意引導學生以下三方面的問題：一是要明確引導學生自己進行生物觀察的目的是什么；二是要讓學生能夠自由的選擇適當的生物觀察對象；三是要讓學生能夠運用合適的觀察手段。

在人教版高中生物必修3第3章“植物的激素調節”第1節“植物生長激素”的教學設計中，為了讓學生能夠掌握植物生長激素的發現和作用，掌握的植物激素以及它們的應用價值，筆者通過多媒體模擬了幾個實驗讓學生從中學會觀察，并了解到生長素是如何被生物科學家所發現的。首先給學生展示的是達爾文的實驗過程，用單側光照胚芽鞘的尖端，學生發現模擬實驗中光照的作用傳遞到了胚芽鞘的伸長區，最終使得胚芽鞘的向光面不如被光面長得快，然后又分別通過動畫模擬實驗給同學們展示了詹森實驗、拜爾實驗和溫特實驗的詳細過程，每一個模擬實驗過程同學們都觀察得很認真，通過對這些實驗過程和實驗結果的分析，學生進一步了解了胚芽鞘尖端所收到的刺激能夠通過瓊脂片向下傳遞，并且通過觀察知道了生長素被發現的詳細過程。

教師不僅僅要引導學生分析觀察到的對象，還要指導學生能夠學會合適的觀察方法。很多著名的生物學家通過無數次觀察才發現了生物中一些生命現象和生物規律。

二、動手實驗，分析數據材料

教師開展科學探究應該大力培養學生的動手實驗能力，從而讓他們愉快有效地分析生物數據和材料。在生物教學動手實驗中，教師要注意指導學生以下三方面的問題：一是要跟學生對實驗課做好充分的課前準備工作，準備好實驗材料和用具；二是教師應該在指導學生進行實驗前自己先親自動手做一遍實驗；三是在課程設計的時候重視實驗觀察的程序和方法問題。

在人教版高中生物選修1課題2“果酒和果醋的制作”中，為了讓學生能夠更好的了解和掌握果酒和果醋的實際操作技能，筆者讓全班學生自由分組，然后選擇果酒或者果醋制作，然后讓他們根據實際操作對發酵作用的基本原理和方法進行闡述。在制作過程中，同學們提出了各種有價值的問題，有小組提問：“為什么在葡萄酒發酵的時候要先通氣然后進行密封？”有的小組在實驗過程中發現“先有水然后生成的葡萄酒”，想知道原因是什么？有的小組發現隨著實驗的進行，葡萄酒的顏色變得越來越深；還有的小組提問在葡萄酒的發酵過程中，酵母菌是怎樣進行發酵的？針對與這些問題，我先讓學生先自行查閱資料或者仔細分析數據材料進行解決，等學生將這些問題經過同學之間的熱烈討論之后，我給他們做了總結，并給他們一一進行了簡答。

教師應該充分準備好每一個實驗，從而提高學生的生物觀察和解決問題能力。在生物授課過程中，教師應該讓更多的探究性的實驗代替生物知識結論性的揭示，讓學生能夠字啟發中學習，從而提升自己的探究能力。

三、比較歸納，掌握思維方法

教師開展科學探究應該提升學生的歸納比較能力，從而讓他們能夠掌握更好的生物科學思維方法。在生物教學中，教師重視學生生物歸納思維的鍛煉主要表現在以下三方面：一是學完生物的一個章節以后要進行一次小結；二是學完生物一個單元以后要進行一次總結；三是學完一本書以后要跟學生進行一次系統性的總結。

在人教版高中生物必修二第4章“基因的表達”第1節“基因突變和基因重組”一節中，為了讓學生更好的掌握生物思維方法，我給同學們將基因突變和基因重組等相關知識點可以與DNA相聯系，進一步引導他們在學習的時候進行對比和歸納。在此之前學生已經掌握了核酸、DNA分子建構和細胞的增殖等相關知識點，我先讓他們羅列出學習這章節需要的知識鋪墊，然后讓他們進行比較歸納，在我的指導下他們做了與DNA遺傳物質的相關知識點的知識框架，并自己先預習DNA，找出與所學知識的相同點和不同點，且有能力的學生可以適當的預習DNA的復制、基因的表達、基因突變等生物的遺傳和變異理論，以及選修教材中的基因工程。學生在學習新知識的時候做這樣的歸納總結后有很多好處，既復習了原來的知識，也預習了新知識，此外，讓學生加深了對于整個高中生物知識的整體理解深度。

在生物教學過程中，教師要跟學生一起對于所學部分章節的知識點進行歸納總結，跟學生一起找到關于這部分知識點的幾條主線，讓學生們能夠從客觀的角度更加清楚地認識到生物知識結構，通過理性的比較歸納來掌握生物思維方法。

四、課外拓展，開闊自然視野

教師開展科學探究應該重視學生的生物知識課外拓展能力，從而讓他們能夠具備更廣闊的自然視野。在生物教學中引導學生進行課外拓展可以從以下三方面進行：一是從正面引導學生感受大自然中生物知識，以及自然的和諧和美好；二是在生物課外拓展中從反面說明生物環境被破壞將對人類生活產生的影響；三是在課外活動中，增強學生的社會責任感。

在人教版高中生物必修3第6章“生態環境的保護”第2節“保護我們共同的家園”的教學設計中，我為了培養學生愛護生物和環境的意識，創設了多種形式和途徑的課外拓展方式來培養他們正確的情感態度和價值觀。首先我設立了幾個“主題問題”，目的是不讓他們“跑題”，學生完成這個課外拓展，能夠解決以下幾個問題：首先大家將如何能夠搜集到與環境相關的有價值的信息？其次根據搜集到的環境問題怎么樣來闡述自己的觀點，來表達為什么我們要跟地球上的其他生物和諧的生活？最后請同學們思考現在全球所面對的主要的環境問題是什么？我們怎么進行解決這些環境問題的呢？學生根據我的提示進行生物知識的課外拓展，通過一節課的師生共同交流，我們一起解決了全球環境問題的主要類型有哪些以及這些問題的產生原因以及什么樣的保護方法和措施有利于保護生物的多樣性。

在生物教學中，教師要引導學生走進大自然，在開闊學生自然視野的同時提升他們的環保素養。教師對學生進行環境教育，在引導他們感受地球的和諧美好的同時，也要反應工業化嚴重、水土流失嚴重、人類亂砍濫伐等一些不好的行為，這樣更急有利于培養學生的社會責任感。

教師在生物教學中通過合理的開展科學探究，加強了學生生物核心素養的培養，也加強了學生生物思維方法的培養。教師應該設法將科學探究貫穿于生物學教學過程中，讓學生可以在積極探索中掌握生物知識和生物技能，并鍛煉自己的觀察能力、動手操作能力以及分析解決問題能力。

[1]謝翠雪.高中生生物科學探究能力現況調查研究[J].教育觀察，2012(5).

[2]陳維;高勍.生物科學探究中學生的分組策略[J].中學生物教學，2012(1).