高中生物探究技能中核心素養的培養與測評研究

劉霞

摘 要：首先闡述生物學科核心素養的具體內容，隨后提出高中生物學科核心素養培養的策略，包括以校本課程為依托，巧妙運用實驗教學培養學生的科學探究能力，通過解決實驗中出現的具體問題鍛煉學生的理性思維，增強學生的生命觀念意識，堅持理論聯系實際提高學生的社會責任意識。教師要關注在系列實驗完成過程中學生學科能力的表現，才能突破素質教育評價的束縛，切實促進學生核心素養的發展。

關鍵詞：高中生物;探究技能;核心素養;培養與測評

一、問題的提出

2016 年 9 月公布的“中國學生發展核心素養”中提出要發展學生六大核心素養，而生物學科核心素養由四個要素組成：生命觀念、 理性思維、 科學探究和社會責任，這四個要素是一個統一的整體。高中生物學教學中有不少探究的內容，學生在面對簡單的探究活動時，表現出無從下手。于是筆者在前人研究的基礎上，對高中生生物科學探究能力現狀進行初步調查研究，旨在了解學生的科學探究能力水平，以及影響學生的科學探究能力形成的變量因素，進而通過多種教學環節策略，有針對性地提高學生的生物科學探究技能。

通過高中生物教學的以下方式，如實驗課、校本課程、研究性學習等方式進行其探究技能練習，根據學生具體實踐過程中的行為表現或者理論情境的考核進行相應技能的測評，找出學生相關生物學科素養缺乏的問題所在，嘗試提出一些解決策略，最后確定出一套適合我校學生的、可提升其學科核心素養的、可行性高的具體的方式方法，并在后續教學中不斷總結完善。通過有針對性地培養學生生物學科核心素養，使學生能夠掌握科學探究的思路和方法，形成合作精神， 能把所學的理論知識從實踐的層面探討或嘗試解決現實生活中的生物學問題。

二、研究過程

為了全面了解高中生生物科學探究能力，我在同一時期選取本校高一150人，高二257人（其中男生224人，女生183人）作為本次研究對象。調查共發放407份問卷，有效回收386份。

筆者在前人相關調查的基礎上，借鑒并設計了一份“高中生生物科學探究能力自我評價調查問卷”，該問卷分為兩部分：（1）高中生物科學探究能力現狀調查問卷。（2）生物科學探究能力各要素特點調查，以具體的探究問題，從學生提出問題并形成課題的能力等維度進行科學探究能力的調查。

問卷前半部分采用 4 級評分，對每個問題的描述，由調查對象根據自己實際情況符合的程度，從不同意到非常同意，按 1～4 分進行賦分。學生得分越高，表示被調查對象的生物科學探究能力越強。后半部分生物科學探究能力各環節要素以不同比重給分，總分100分。

三、結果與分析

（一）高中生生物科學探究能力現狀調查結果

通過對學生問卷調查的分析：發放407份問卷，有效回收386份，統計結果表明：高一、高二兩個年級學生的生物科學探究能力不存在顯著的差異，即知識的傳授時間長短不能替代系統能力的培養;男、女學生所測得的科學探究能力的數據存在顯著差異，即學生生物科學探究能力存在顯著的性別差異，男生在制訂探究方案、搜集證據的能力方面明顯高于女生。

分析統計學生普遍生物學科探究技能缺乏的原因有以下幾點：

（1）知識的缺少：因為相關知識儲備不足，沒有系統的學習過或練習過相關內容;

（2）實踐機會的缺乏：在學校或是家里很少有多樣的可參與的探究活動機會，限制了學生相關技能的發展，尤其是初中學習環境條件較差的學生更為突出;

（3）信心的缺失：由于缺乏實踐經驗，在某個具體的探究活動中，

對自己的探究實踐能力沒信心，不敢動手參與，生怕做錯被別人取笑;

（4）習慣的缺欠（主動參與是一種良好的習慣，然而相當一部分學生在成長過程中，因為大人的包辦等原因，養成了習慣于聽別人說，看別人做，很少自己主動參與）;

（5）認識的缺憾（認為參與具體的探究活動是那些愛表現的學生的事情，參與了對自己考試成績沒有多大好處，這種實踐活動就是浪費時間）等。

絕大多數學生對于高中生物課開設具體的探究活動比較認同，樂于接受，可以幫助他們提升生物學科素養，激發學生的學習興趣和求知欲，培養發散思維能力。

（二）高中生生物科學探究能力的整體特點

從學生在科學探究能力及其各要素得分的描述性統計結果來看，學生生物科學探究能力的平均得分為55.32分（100分滿分），得分率僅有55.3%。結果表明，高中生生物科學探究能力普遍偏低，各要素的發展現狀都不容樂觀，其中合作與交流的能力偏低顯得尤為突出，平均分僅有4.1分（滿分10分），得分率為 41.76%。

四、對策

（1）第一類：以高中生物課本為依托，在高二學完相關內容后，開展相關探究活動：例如檢測生物組織中還原性糖、脂肪、蛋白質;觀察細胞中DNA、RNA的分布;用高倍顯微鏡觀察細胞中線粒體、葉綠體;制作動植物細胞亞顯微結構模型;觀察植物細胞的質壁分離與復原實驗;色素的提取與分離實驗;觀察根尖細胞有絲分裂;制作DNA分子的雙螺旋結構等。

通過第一類的課本上實驗的開展，觀察學生的行為，有了明顯變化，學生從第一節課的不知所措，到后面做實驗時，基本都能按照書上實驗操作過程，有條不紊地完成實驗過程，還能提升其他素養，例如通過探究類實驗，了解要控制變量，更具科學思維了，也在不同的探究實驗中鍛煉了科學探究能力;通過制作動植物細胞模型，更能理解什么叫“結構決定功能”的生命理念。

（2）第二類：以學校的研究性學習為依托，在高一、高二年級中，學生自發組成小組（每組大概4～5人），進行具體的研究課題。從問題的提出，做出猜想與假設，研究方案的制訂，研究方案的實施，數據的搜集與分析，得出結論，均由學生小組自己完成，老師在過程中給出指導。我校學生研究性學習小組探究的課題有很多，比如：學校周圍餐館免費的餐巾紙中微生物探究，西固居民生活垃圾的處理現狀調查，西固飲用水源頭環境調查，探究限制蘭州市永登縣苦水鎮“苦水玫瑰”品牌發展的因素等很多可行性課題。

通過第二類研究性課題的開展，從提出課題，做出猜想假設，制訂研究方案，搜集數據，結果分析與推理，反思與評估，到最后的合作交流分享，全部由學生自己以小組分工形式完成，體現了學生的主體地位，教師只是起指導作用，在整個課題的完成過程中，我們觀察到學生會碰到方方面面的問題，但在我們教師有意識的、不直接告知其怎么做的情況下，孩子們最后都能想盡一切辦法自己解決，有些方式雖然不夠完美，但重要的都是他們自己完成的，對于核心知識點的理解，理性思維的鍛煉，探究技能的提升，社會責任也有了更多的理解。

（3）第三類：以校本課程為平臺，在高一、高二選修課程中，開展生物學科探究活動：觀察微生物的基本技術（培養基的配制、高壓蒸汽滅菌、微生物的分離與純化）;酸奶制作與乳酸菌的分離;葡萄酒制作與酵母菌的觀察;了解微生物前沿——平板繪畫;微生物大事件搜集與分享。

通過第三類校本課程，我們通過開設一類具體的生物探究活動——微生物的培養、應用等相關實驗操作，在學校實驗設備下，更系統、專業地訓練學生的相關生物技能，例如高壓蒸汽滅菌，微生物的接種，微量移液槍的使用，除此之外中間添加一些功能菌實踐應用——制作泡菜、葡萄酒、酸奶等，學生在生物核心知識、科學探究、情感態度與價值觀及對科學、技術和社會的認識等領域都有了全面發展。

參考文獻：

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編輯 魯翠紅