談核心素養下生物教學中學生科學探究能力的培養

陳春紅

【摘 要】高中生物教學的主要目標之一是培養學生的學科核心素養。因此，高中生物教師在課堂活動中不僅要向學生講解教材基礎知識內容，還應該深挖和提升學生核心素養下的科學探究能力，讓學生能夠形成科學的學習觀念，能夠具備生物思想、創新意識和實踐能力。本文結合教學情況分析了如何在高中生物課堂深挖和提升學生的科學探究能力，希望能對高中生物教師的教學提供一定幫助。

【關鍵詞】高中生;高中生物;核心素養;科學探究

【中圖分類號】G633.91? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2019）22-0080-02

隨著課程改革的深入，高中生物新課標有了新的標準和要求，即在生物課堂中開展科學探究教學。學生通過發現現實生活中的生物相關問題，可以對生物學現象展開觀察、實驗設計、方案執行，并且對實驗結果展開交流和討論等。學生在生物學習中立足于核心素養下的科學探究能夠在很大程度上加強理解生物相關的關鍵概念，能夠增加學生的學習熱情。

1? ?圍繞課程內容，注重探究過程

教師的既定教學目標應根據內容設計不同的層次，即應著力于“應用、分析、評價和創造”的目標層次。為了實現教學目標，教師要深入探究生物教材內容和大綱，再綜合學生的實際情況選擇恰當教學方法，如構建生物模型教學、問題引導式教學等，要注重突出學生在課堂中的主體地位，要對學生思維具有一定的啟發意義，從而培養學生的科學探究能力。

1.1? 引導學生掌握探究方法

教師要想開展探究式教學，就需要引導學生掌握科學探究的相應方法。分析、推理、判斷、搜集信息、觀察、實驗以及驗證等思維方式都屬于科學探究方法[1]。如在學習《能量之源──光與光合作用》一課時候，通常為了讓學生理解什么是葉綠體，會帶領學生進行葉綠體相關的實驗，為了達到課程目標，教師在實驗課程前要讓學生首先了解自己即將要觀察的對象，同時要讓學生通過實驗明白怎樣對胞質環流現象進行觀察，隨后學生結合自己觀察提出①怎樣增強胞質環流現象？②探究在不同的光照強度條件下，胞質環流現象的變化。③細胞中葉綠體的多少與什么因素有關？根據這些實驗問題可以展開進一步的設計實驗，細致觀察，完成探究，收集數據，得出結論。這一過程中學生學會觀察現象、提出問題，動手實踐、體會科學探究等。

1.2? 通過小組合作引導學生學習

高中生物所探究的內容涉及到微觀領域，大部分知識比較抽象，已經超出了學生的認知范疇，很多問題是學生依靠自己能力所不能解決的。此時教師可以結合學生的實際情況將學生劃分為多個小組，小組學習過程中學生會闡述、論證自己的觀點，學生在討論過程中能夠發生思想上的碰撞，可以產生新的思想火花。可以讓微觀、抽象知識簡單化，能夠拓展學生的知識范疇，一定程度上降低了學習難度，能夠鍛煉學生的科學探究思維。如在學習《基因突變及其他變異》中的“染色體變異”一課時，為了讓學生更好地理解相關內容，教師可以設置下列問題：怎么判斷非同源染色體？在果蠅的精子中存在同源染色體嗎？怎么理解染色體組的概念？通過這些問題的引導讓學生形成小組進行討論，從而更為直觀地理解概念。在小組討論中，可以利用橡皮泥做模型，展示微觀知識，可以將自己的手指比作這五對染色體，可以用不同顏色的筷子比作同源染色體，學生通過這種舉例可以更為清晰地理解概念，在合作中自我解決問題，體現學生的主體性。

1.3? 學會歸納總結提升探究能力

學生要想將探究所得知識內化為自己的知識，就需要對探究所得知識進行總結歸納。但是有些學生并不具備優秀的總結歸納能力，或者進行了探究活動，僅僅是個雜亂無章的過程，沒有歸納和總結出結果或取得收獲，整個過程也沒有太大意義。所以教師要在探究活動中培養學生的總結歸納能力，了解科學活動的本質。如教師在講解選修教材中的《酶的作用與本質》這一章節時候，需要通過實驗來讓學生掌握酶相關的知識，教師可以設置以下幾個實驗：唾液淀粉酶受到溫度影響的探究，蔗糖與淀粉的水解作用受到淀粉酶的影響的探究，過氧化氫酶受到pH值影響的探究，學生基于此探究出酶的最適pH值以及最適溫度。學生會總結歸納實驗結論，甚至經過討論不斷地對結論產生質疑，然后進一步展開實驗深入探究，從而培養其科學探究能力。

2? ?問題情境教學，注重探究意識培養

2.1? 通過問題激發學生的求知欲

教師在實際課堂活動中應該結合既定教學目標設置有邏輯關系、符合學生認知的一串相關問題，深挖學生的探究潛能，激發學生探究的興趣。學生主動學習的驅動力是興趣，主動學習會讓學生體會到學習的樂趣，提升學生的科學探究能力。如對于《基因的表達》中的“基因指導蛋白質的合成”一課，教師可以運用多媒體播放教材內容，讓蛋白質翻譯與轉錄這一抽象概念變得動態化，更方便學生理解。學生在具有初步印象之后，教師可以提出相應的關聯性問題：翻譯與轉錄過程的模板是什么？翻譯與轉錄過程對應的原料以及產物是什么？都有什么酶參與了翻譯與轉錄過程？翻譯與轉錄過程各有什么特點？基因怎么運用翻譯與轉錄過程對生物形狀進行控制？教師的這些問題具備內在關聯，是一個由淺及深、逐層遞進的關系，能夠讓學生逐漸深入探究，從而提升其科學探究能力。

2.2? 通過問題拓展學生的知識廣度和深度

對學生科學探究能力的培養其實也是對其創新思維的培養。教師在課堂活動中能夠通過問題引導學生實踐和創新，促使學生對問題進行思考以及探究。這不但能夠激發學生的問題意識，還可增加學生知識的深度以及廣度。如教師在講解《DNA是主要的遺傳物質》時，可以結合一些飛機失事遇難者來講，可以先向學生播放此類視頻。學生在觀看完視頻后，教師可以拋出問題：對無法辨認面貌的遺體應該怎樣用生物學方法進行確認？很多學生第一反應是通過DNA進行確認，教師立即追問：DNA能夠確認的原因是什么？DNA怎樣來決定親子代之間的遺傳信息？此時學生的思維已經完全被調動起來了，他們會跟隨教師的問題進行思考和探究，并做出自己的判斷，在此過程中學生的思維以及探究能力都得到了強化。

3? ?利用實驗教學，重視探究能力培養

高中生物是一門和實驗緊密相關的課程，教師應該利用實驗教學來培養學生的科學探究能力。實驗教學具備極強的實踐性，學生為了完成實驗，不但要發動大腦思維，而且要動手對自己的猜想進行驗證，在此過程中學生會形成新的理論認知，也能鍛煉其科學探究能力。如為了讓學生理解細胞質壁分離，通常會用洋蔥鱗片葉表皮制備“觀察細胞質壁分離實驗”，教師可以引導學生先完成實驗，然后再引導學生進行深入探究，探究內容包括：能否簡化實驗操作方法提升實驗效率？能否運用蔗糖溶液以外的試劑？能否對洋蔥以外的植物細胞進行觀察實驗？學生對這些問題進行探討和實驗，給予學生充分地發揮空間，讓科學思維滲入到實踐中，讓學生在科學探究中獲得快樂和實現價值。

總之，教師在課堂活動中應該綜合考慮學生對知識的掌握情況以及學生的基本素養情況，能夠將教學主題始終圍繞在核心素養上，能夠重視學生對生物問題的科學探究能力提升，進而讓學生發展成為符合社會要求的創新性、綜合性人才。

【參考文獻】

[1]李學林，劉曉穎.主動參與，樂于探究——基于核心素養下的科學實驗教學研究[J].學周刊，2017（35）.