生物教學中如何提高學生科學探究能力

高明星

【摘?要】《義務教育生物學課程標準（2011年版）》提出“提高學生生物科學素養”的課程目標，在能力目標中也提出了培養科學探究能力的目標。本文論述了如何通過課堂教學活動案例解讀生物教學中提高學生科學探究能力的相關內容。

【關鍵詞】生物教學，科學探究，初中生物，培養，科學素養

“提高學生生物科學素養”是《標準》規定的初中生物學課程宗旨和目標，也是三大理念之一。生物科學素養指參加各類社會活動、經濟活動、生產實踐活動和個人決策方面所需的生物科學概念和科學探究能力。科學探究能力具體指學會生物科學探究的一般方法，發展學生提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流的科學探究能力。在科學探究中發展學生合作能力、實踐能力和創新能力。生物教師在課堂教學過程中應充分利用教材特點，加強對學生科學素質的培養，以適應現代社會的進步和科技發展的需要

一、如何有效發展學生提出問題的科學探究能力？

提出問題是科學探究的前提，提出問題的科學探究能力可以通過完成“提出問題”這個環節的探究活動形成和發展。我們要培養學生提出的問題是指在觀察、調查、閱讀等情境中發現問題，提出可以通過科學探究來解決問題。

1、提高教師自身素質，在教學過程中設計問題

2、營造民主氛圍，鼓勵學生發現并提出問題

3、創設問題情境，引導學生提出相關問題

4、規范科學探究，提出可探究的具體科學問題

案例解讀：蚯蚓的觀察與學習

你提問，我評價——一起成長

在觀察蚯蚓后，老師出示蚯蚓，問通過觀察，你還想了解蚯蚓哪些方面？

讓學生思考片刻，要求清晰完整表達問題。

學生1;蚯蚓吃什么？

學生2：蚯蚓喜歡糖嗎？

學生3：蚯蚓如何消化食物？

學生4：蚯蚓有沒有腳，怎么運動？

學生5：蚯蚓能感覺到外物嗎？有觸覺嗎？

同學們很踴躍，但還是要注意問題的科學性和探究性，問題1、問題2和問題5很容易操作，問題3太大，對于初中生學習不同適合，問題4更具有科學探究價值。當然問題改為“蚯蚓的運動器官是什么”更有意義。

二、如何有效發展學生作出假設的科學探究能力？

在教學過程中，猜想與假設已成為學生科學探究活動的一個重要組成部分，是發展學生對科學活動預見性的重要實施渠道，引導學生開展猜想與假設已成為當前生物學科教學一個亟待研究的問題。

1、要創設富含信息的情景

2、要營造氣氛融洽的課堂

3、要提供充足的猜想時間和想象空間

案例解讀：探究種子萌發的環境條件

師：假設一般是根據已有的知識和生活經驗作出的，大家剛剛說到的萌發條件有水、空氣、陽光、溫度、土壤、肥料，那究竟哪些是必需的？哪些可以排除，是不需要的？以小組為單位討論一下，最好選用合適的實例來證明你的觀點。

生1：我們認為水、空氣、溫度是必需的，陽光可以不需要。

生2：我們認為土壤可以排除

生3：我們認為肥料也是不必需的

師：有不同意見了，下面請各組說出你們的理由

生1：種子是從土壤里萌發的，土壤里沒有陽光。

生4：我贊同，萌發出來以后需要陽光，在土壤中，不需要陽光

生2：我們組認為土壤是不必需的，因為我聽媽媽說過無土栽培技術，把種子放在營養液里生長發芽，沒有土壤照樣可以萌發

師：這位同學只是真豐富，還知道無土栽培技術，我這里有張無土栽培的圖片，大家現在還認為土壤是必需條件嗎？

生：不是，可以排除土壤。

生3：生活中看到有些種子放在水里，沒有加肥料就可以發芽，說明肥料不是必需的條件

師：同學們都說的有理有據，善于觀察生活總結經驗，經過我們的分析，排除了陽光、土壤、肥料這些不必要的肥料，而水、空氣、溫度是種子萌發必需條件，大家比較認同，能用具體實例說明嗎？

三、如何有效發展學生制定計劃的科學探究能力？

制定科學規范、切實可行的探究計劃是實施探究活動、解答探究問題的前提和基礎，能夠使探究活動有計劃的開展減少迂回，從而達到事半功倍的效果。科學探究中必需遵循以下幾個原則：

1、緊扣探究假設，確定探究方法

2、根據實驗原理，設計實驗步驟，確定實驗器材

3、根據實驗方案，設計獲取實驗數據的方式

案例解讀：種子萌發的環境條件

學生分組積極討論，如何制定計劃，探究出水、空氣、溫度是不是種子萌發的必備條件？

生1：需要六組實驗瓶，分別設計一個有水，一個沒有水;一個給空氣，一個不提供空氣;一個提供適宜的溫度，一個放在低溫環境下。

師：同學們都同意嗎？老師提示一下，能不能少用幾組實驗裝置就可以把三種因素全探究出來？

生2：可以設置四號實驗瓶，一號三種條件都是適宜的，二號三號四號與一號比分別缺少一個合適條件

師：同學們認為怎么樣的方案才算合理科學的呢？同學們可以從這幾個當面著手思考：材料和器材的選擇是否合理，實驗步驟是否完整科學，實驗現象是否明顯，記錄表格是否容易操作？

學生思考片刻，整理實驗思路，清晰完整表達

生3：1、選擇常見植物種子（綠豆、小麥等）4個能蓋緊的玻璃瓶，餐巾紙，標簽紙，

2、將寫有1、2、3、4的標簽分別貼在4個玻璃瓶上。玻璃瓶中各放入2張餐巾紙，并在紙上放上等量種子

3、1號瓶不加水，餐巾紙保持干燥，擰緊瓶蓋;2號瓶灑入適量清水，使餐巾紙濕潤，然后擰緊瓶蓋;3號瓶倒入較多清水，使種子淹沒在水中，然后擰緊瓶蓋;4號瓶灑入適量的清水，使餐巾紙濕潤然后擰緊瓶蓋;1、2、3號瓶放入常溫環境中，4號瓶放在低溫處

師：很好，同學們討論很積極，思維很活躍，提出了建設性意見。設計實驗的關鍵有兩點：一設計實驗過程中，做到干擾變量的科學控制，排除干擾準確分析，找到要研究的變量和帶來的反應變量。二所設計的實驗要有足夠明顯的現象或數據來證明我們的猜想是否正確。

總結

本文從三個方面淺談了如何提高學生科學探究能力，分別是如何有效發展提出問題的科學探究能力;如何有效發展作出假設的科學探究能力;如何有效發展制定計劃的科學探究能力;具體的如何有效發展實施計劃、得出結論、表達交流這三個方面的科學探究能力仍需在實踐中不斷總結，摸索，形成研究性論文。

發展學生科學探究能力，首先要將學生置于學習的主體地位，課堂上給予充分的時間和空間讓學生自己做主。其次要注重調動學生的相互合作、交流與評價，以促進學生通過討論、反思提升個人的認識和能力。最后，也是最為關鍵的是教師要把握好指導的“度”，在探究過程中教師既不能放任自流，也不能越俎代庖，而是要作為引導者，有的放矢的給學生鼓勵與支持。

參考文獻：

[1]《生物學教師教學用書》山東科學技術出版社;

[2]課程標準新教案 生物學 中國和平出版社;

[3]義務教學課程標準（2011年版）案例式解讀 初中生物學，教育科學出版社;

（作者單位：東營市勝利第五十八中學）