高中生物學探究技能中核心素養的培養路徑

方真真

摘要：在高中生物學科中，探究技能是一項重要的技能，此技能能夠加強學生對知識的掌握，促進其對問題的探究。而在課程改革中，提出了高中生物教師需要培養學生核心素養的根本要求。因此，教學實踐中，生物教師應該注重對學生核心素養的培養，在其探究能力的增強中，實現其核心素養的提升。

關鍵詞：高中生物;探究技能;核心素養

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）09-068

在新課程改革中，高中生物教師不僅能需要對學生的探究技能進行培養，還需要注重學生核心素養的發展。生物學科是一門科學探究生命的自然學科，此門學科能夠在學生探究思維的發展中，樹立學生生命觀念和社會責任。因此，高中生物教師就需要以學生探究技能的培養為基礎，在教學實踐中落實對學生核心素養的培養，以此達到學生的可持續發展[1]。

一、圍繞核心概念，樹立生命觀念

一般核心概念指的是以學科為中心的關鍵性概念、原理或者方法，其通常都具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值。“生命觀念”則是指在觀察了生命現象、生命現象之間的特性和相互關系后，所解釋出來的抽象道理;是在實證后的想法和觀點，是能夠對相關事件和現象進行理解并解釋的品格和能力。比較兩者可以得知，學生只有在良好地理解了生物學的核心概念后，才能夠以此為基礎，加強對生命觀念的形成。因此，在核心素養導向下，教師應該以核心概念為中心，在對生物學知識事實進行講解后，通過對事實的直觀呈現，強化學生對生物學科核心概念的自主探索和建構。從而在幫助學生形成良好的探究技能下，促進對學生核心素養的培養。

比如，教師在教學“有絲分裂”時，其核心概念就是“細胞周期”和各時期的特點。由于這些概念有著較強的抽象性，因而若只是依靠教師的課堂講解，很難加強學生對知識的掌握。因此，在教學實踐中，高中生物教師就可以先讓學生以洋蔥根尖為依據，展開有絲分裂的實驗。先將洋蔥根尖裝片，其次對其中細胞的典型特征進行觀察，接著在拍照后上傳圖片。在隨后的教學中，教師可以讓學生以自己的判斷為依據，排列好細胞圖片的順序，并對如此排序的原因進行說明。緊接著教師就可以指導學生們展開小組之間的交流，讓學生們在梳理細胞有絲分裂的順序后對每個階段的特點都做一段總結，并利用電影膠卷的模式，連續起分裂的細胞圖像。讓學生們在觀察圖像后，對一次細胞分裂起點和終點展開判斷，并繼續闡述理由。之后，教師再對動物細胞有絲分裂的各時期圖像和植物細胞的有絲分裂情況進行直觀呈現，并讓學生在比較中對其中的異同點進行思考分析和總結說明。通過這樣的方式，不僅能夠讓學生模擬科學家探索有絲分裂的過程，從而得出細胞周期的概念;還能夠在強化學生對細胞周期各時期特點的了解下，更深層次的理解到生物學科的核心概念。既可以讓學生在生物多樣性和統一性等特性的認識中，直觀體驗出生命觀念;又可以讓學生在生命活動規律的探究中，形成科學的自然觀和世界觀。從而能夠在加強對學生探究技能的培養下，提升其實際的問題解決能力和生物素養。

二、注重多維度分析，培養科學思維

科學思維是能夠觀察比較、分析綜合、抽象概括事物或者問題的一種思維，其具有明確的思維方向以及充分的思維依據。高中階段雖然正是學生將感性認識發展為理性認識的重要階段，但此階段的學生一般也還是以感性思維方式為主[2]。因此，作為高中階段的生物教師，在實際的教學中，就需要對各種感性的生物探究材料進行提供，應該基于不同的探究材料加強對問題串的設計。如此在注重學生對問題的多維度分析時，培養學生科學的探究性思維。

例如，教師在對“果膠酶在果汁生產中的作用”一課進行講解時，此部分知識的教學重難點就在于探究“溫度和PH對果膠酶活性的影響”和“果膠酶的最適用量”，因而教師完全可以展開“探究溫度對果膠酶活性的影響”實驗。首先，教師需要對學生進行相應的提問，果膠酶具有哪些特性？其是否特指一種酶？在“探究溫度對果膠酶活性的影響”實驗中，該如何設置溫度梯度？要想混合蘋果泥和果膠酶，要先怎么做？為什么要先將蘋果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理后才能混合蘋果泥和果膠酶？這樣做有何作用？此種實驗是否需要設置對照等等。同時，教師還可以指導學生們探究PH對果膠酶活性的影響，并讓學生通過實驗得出在此實驗中所應該設置的PH梯度結論。利用這樣的問題設置和實驗探究，可以讓學生加強對問題的思考分析，可以對其思維進行引發，對其學習動力進行激發。可以在促進學生科學思維習慣的形成下，達到學生科學思維和探究能力的雙向提升。

三、聯系熱點話題，培養社會責任

“社會責任”是以學生所認識的生物學為基礎，在學生參與了個人或者社會事物的討論、判斷和理性解釋后，所嘗試解決生產生活中的生物學問題的擔當和能力。事實上，生物學就是一門緊密聯系進學生實際生活的學科。因而教師在實際的生物課堂教學中，應該對與學生生活事例相貼近的生物現象進行選擇，以此對課程知識進行講解。如此能夠拉近學生和生活中生物知識之間的距離，引發學生的生物情感共鳴。

例如，在《植物的激素調節》章節知識的講解中，高中生物教師就可以在講解完基礎的知識后，通過各種文獻資料或者信息設備等呈現給學生一些植物激素的實際情況，如催熟的草莓，并在呈現之后展示出相關的新聞，并講解出因為誤食這些植物而導致的后果。其次，教師可以讓學生以所學知識為基礎，通過對資料的查找和小組合作的交流討論，對“兒童因為食用催熟的草莓而性早熟”的現象進行科學分析和解釋，并需要在解釋后以此而得出概念結論。又如，教師可以結合現實社會中時常發生的事件，如當地政府所推行的雨污分流的管道工作。許多人民群眾認為政府所推行的此項工作不過是勞民傷財，無法發揮實際效果。基于此種理念，高中生物教師就可以讓學生利用課外時間，通過小組合作學習模式，探究和理解雨污分流的原理，并以此監測出雨水和生活污水的水質，而后以此監測為前提，對常見藻類的培養實驗進行設計，通過分析實驗數據獲得最終結論。教師還需要指導學生們在重視生活經驗的積累后，對相應的實踐活動進行積極參與;并需要加強對生物科技方面信息、與生物學相關的社會熱點問題的關注;要在關注后讓其嘗試著應用自己所學過的生物知識對社會熱點問題進行分析，對生活中的生物現象進行解釋[3]。這樣才能加強對學生生物學習能力和實際探究能力的培養，增強學生的實踐參與能力，促進其正確情感態度和價值觀的形成。

四、結合實驗操作，發展實踐能力

無論是學生探究能力的培養，還是學生核心素養的形成，都離不開實際的實驗操作。實驗不僅是對生物現象進行解釋的絕佳途徑，也是簡化生物概念的良好方式，更是幫助學生深刻理解和掌握生物知識、提升探究技能的重要環節。因此，在實際的高中生物教學中，教師應該利用各種方式和設備展開實際的實驗教學，讓學生們在傳統思維的轉變中，對生物實驗的無窮奧秘進行探尋。

譬如在“還原糖的檢測”實驗中，教師就可以讓學生們對此相關的知識進行回顧和學習，而后再以教學內容為結合點，展開實驗。首先教師要對白色或者接近白色并且還原糖含量高的實驗材料進行選取，如蘋果和白蘿卜。其次教師要以斐林試劑為檢測溶液，要選擇零點一克的NaOH溶液和零點零五克的CuSO4溶液，并現配現用這些溶液。接著教師需要將兩毫升的待測組織液加入進試管中，并在試管中加入一毫升的斐林試劑。而后教師要準備燒杯，并在其中注入五十到六十度的溫水后將試管放入其中加熱，加熱時間為兩分鐘。之后教師就可以讓學生對試管中的顏色變化進行觀察，通過觀察對相應的問題進行思考“為什么要現配現用斐林試劑”“能否用酚酞溶液或者碘液替代斐林試劑”等等。最后再讓學生通過實驗，通過對問題的思考展開自主的實驗探究，以此幫助學生拓展思維，提高對生物知識的掌握能力和對生物現象的探究意識。從而在其思維能力和探究意識的增強中，促進其良好核心素養的發展。

五、指導設計創新，增強創新意識

嚴格上來說，高中階段的學生所進行的生物學實驗大多數都屬于“菜單式實驗”或者是“模仿式實驗”，也就是說，學生們只需要在教師的演示指導下，應用已經給定的實驗材料、儀器工具和步驟等來進行實驗，而不需要自己特意設計實驗或者設計相應的步驟[4]。這樣的實驗雖然說可以達到對學生實際動手能力的培養，但毫無疑問，無法對學生的創新能力和實際設計能力進行培養。然而在高中生物教育改革中，提出了“教師應該展開創新教學”的要求。此種創新，不僅是教學方式的創新，也意味著思維的創新，角度的創新;意味著學生們需要在教師創新的指導下，對問題進行創新的探究和解決。總之，創新教學鼓勵的是以創新的方式對問題進行創新分析，以創新的手段提出自己創新的見解;在創新實踐自己的想法時，杜絕墨守成規和迷信權威。對于高中階段的學生而言，創新可以是整體的，也可以是局部的。而無論是整體創新，還是局部創新，都離不開學生強烈的科學探究能力和核心素養。針對此，高中生物教師在教學實踐中，尤其是在生物學實驗教學中，應當以所講解的生物理論知識為結合點，注重對學生的創新能力培養。教師要在教學中，組織學生練習實驗方案的設計，讓學生們熟悉實驗設計的各項規范要求。利用這樣的方式，來對學生創新的實驗設計能力進行培養，促進學生自主創新能力的提升。

比如，在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中，教師們選用的材料多為菠菜，實驗的方式多數是從菠菜上對葉片光合色素進行提取，而在提取后，能夠看出實驗濾紙上所顯示的是四條色素帶，分別為“橙黃色”“黃色”“藍綠色”“黃綠色”等，與這些色素帶相對應的色素無疑就是“胡蘿卜素”“葉黃素”“葉綠素a”和“葉綠素b”。但事實證明，在自然界中，季節的不同、植物的不同，都會使得植物的葉片形狀和顏色產生不同，此時教師就可以對學生提出問題，“不同顏色的葉片中都含有哪些色素”？“色素是否存在理化性質”？讓學生們在學習了理論知識后，思考問題，展開實驗探究[5]。在接下來的生物課程教學中，教師可以讓學生們對不同植物不同顏色的葉片進行選取，在這些葉片上對不同顏色的色素進行分離和提取，此時學生們就會基于自己對菠菜葉片色素提取和分離方法的掌握，集思廣益，對實驗的思路進行創新設計。

在之后學生的實驗中，教師還可以指導其對不同顏色的葉片和花瓣進行收集，并依據菠菜葉片色素的提取分離方式，來分離和提取其他顏色的葉片和花瓣上的色素。在實驗中，學生們就能夠發現，從莧菜葉片上所提取的濾液中，有紫紅色的色素，但此種色素的分離并沒有體現在濾紙條上。這時教師可以對學生給予適當的指導，讓學生們對相關的文獻資料進行查找，并以小組的方式進行交流討論。高中學生則需要在討論過后，以清水為層析液，對水溶性紫紅色的莧菜紅素進行分離，并于分離后對光合色素不溶于清水的特點進行實驗驗證。這樣能夠在加強學生對實驗方法的局部創新下，增強學生的實驗能力、探究技能和創新的意識素養。

總之，核心素養的培養需要教師轉變以往課堂關注的知識點，需要注重對學生素養的養成。在高中生物教學中，教師需要對生命觀念進行滲透;需要在學生的知識探究中，對學生的思維進行啟迪，對其責任意識進行培養;需要通過結合四個維度的素養，落實學生核心素養的養成。

參考文獻：

[1]劉東杰.高中生物學探究技能中核心素養的培養[J].生物學教學，2016，41（7）：49-50.

[2]寇曉潔.高中生物學探究技能中核心素養的培養[J].課程教育研究：外語學法教法研究，2018（11）：79-80.

[3]尹波.高中生物探究技能中核心素養的培養分析[J].文淵（中學版），2019（08）：309.

[4]劉霞.高中生物探究技能中核心素養的培養與測評研究[J].新課程·下旬，2019（09）：24-25.

[5]孟波.高中生物探究技能中核心素養的培養[J].讀寫算，2019（03）：49.

（作者單位：山東省青島市城陽區上馬街道城陽第三高級中學，山東 青島266112）