探究性學習在高中生物教學中的運用

福建省建陽外國語學校 張小康

探究性學習是學生發現科學事實、揭示科學規律的學習過程和學習方法，其對推動學生培養生物核心素養培養具有重要的價值意義。學生能夠在探究性學習活動中掌握生物知識，培養創新精神，并發展個人良好的生物探究能力。因此，教師需要以學生發展為核心，并根據學生的個性化發展需求，創設不同形式的生物教學實踐活動，引導學生開展探究性學習，激發學生強烈的實驗探究興趣。同時，教師可以引導學生在實踐探索中運用所學生物知識，協助學生自主進行高中生物探究性學習活動。學生在探究性學習的過程中能夠拓展個人的生物實驗思維，進而提高生物探究能力，進一步培養生物綜合核心素養。

一、當前高中生物教學課堂中探究性學習的現狀分析

探究性學習這種學習方式為現代生物教育的發展提供了巨大的助力，而隨著我國新課程改革的不斷發展，越來越多的教師將探究性學習這種新的教學理念運用到實際生物教學的過程中。但是，目前的高中生物教學課堂依舊存在著需要改進的問題：比如，學生的學習差異較為明顯。部分教師在開展生物教學活動的過程中，發現學生之間的學習情況各有差異。一些學習積極性較高的學生，能以更為積極主動的姿態投入到生物探究性學習過程中，從而有效提升個人的生物探究能力。但是部分理解能力和創新意識較差的學生便不能很好地開展探究性學習活動。雖然探究性學習能夠幫助學生思考生物問題，提高生物學習的興趣，實現生物探究能力的提升，但對于部分缺乏學習主動性的學生而言，其無法在短時間的探究性學習活動中解放生物思想、深入分析和思考生物問題，個人的生物思維和探究水平也難以得到提升。因此，如果教師沒有對學生進行科學引導，就會導致出現兩極分化的學習現象，也會嚴重影響生物教學課堂的效率和水平。當下高中生物教學實驗活動的創新性和探究性較為低下。探究性學習主要是學生激發個人的學習思維進行探索研究的過程，因此這一學習方式所涉及的內容和環節也較為復雜，如果沒有實驗活動的推動，學生的探究能力無法得到強化。而當學生在較為機械枯燥的實驗活動環節中進行學習時，其學習注意力不能得到集中，更別談生物探究能力的發展。除此之外，部分教師引導學生開展探究性學習的教學經驗較為生疏。雖然大部分教師已經關注到了探究性學習給高中生物帶來的巨大好處，但由于其應用經驗和開展方法存在一定缺陷，導致學生在進行探究性學習的過程中，只能較為淺薄地應用所學知識，個人的創新意識和創新精神得不到提升，也影響了生物學習的效率。綜上所述，教師在高中生物教學的過程中，需要思考如何開展與推動學生的探究性學習，并通過結合學生在自主學習和探究實踐中的真實發展情況和學習需求，進一步落實學生探究能力的持續發展。

二、探究性學習在高中生物教學課堂中的應用策略

1.創設教學情境，激發學生探究興趣。

生物是高中科學的核心課程之一，教師要以促進學生了解有關生物的知識、提高生物學習素養為主要教學目標，讓學生在學習生物的過程中發展科學辯證的思維，以積極樂觀的心態對待生物學習。在傳統高中生物的教學課堂中，由于教師忽略了學生的綜合性探究能力培養，只依賴于較為枯燥、單一的生物知識講授活動，沒有激發學生生物學習的探究興趣，在這種情況下，學生的生物探究能力難以得到提升。因此，教師需要創設生物教學情境，讓學生能夠在情境學習的基礎上進行探究性學習，推動個人生物學習水平的提高。

以選擇性必修一第四章第一節《免疫系統的組成和功能》的教學為例，學生在初中階段已經學過人體三道防線的具體生物內容，但對于第三道防線中體液免疫和細胞免疫的生物知識，還存在一定的認知障礙。教師可以先為學生創設情境，激發學生探究學習的興趣。這也就意味著教師需要多樣化生物教學方式，引導學生在生物學習的過程中，了解人體有關生物知識的內容，進一步突破生物的重難點，有效實現個人的可持續發展。比如教師可以利用多媒體為學生播放病原體侵入人體的過程視頻，并簡單介紹：“在之前的學習中，我們已經學了神經調節和體液調節是維持人體內環境維持穩態的重要原因。接下來，請大家一同觀看這一段視頻，并思考：當出現視頻中的情況時，如果僅僅依靠神經調節和體液調節，還能維持人體內環境的穩態狀態嗎？”當學生觀看完視頻之后，教師可再提出問題：“從這一視頻過程中，我們可以發現當病原體進入霍利的體內之后，她的人體免疫系統便迅速做出了反應。那么請大家思考一下，維持個人內環境穩態的主要調節方式有哪些？”學生結合個人的學習知識，回答教師：“這一方式是免疫調節。”學生在此教學情境的創設中，初步激發了個人對這節課的探究學習興趣。

2.完善實驗設備，提供學生技術支持。

傳統的高中生物教學模式以單調的板書和機械知識講解為主，限制了學生的生物知識面拓展，學生在這種單向的學習模式下，沒有機會接觸真實有效的生物實驗過程，和教師、課本知識也缺少良好的互動，這將十分不利于學生的思維發展和學習興趣提升。因此，在進行高中生物教學的過程中，教師需要關注不同生物實驗的具體要求和內容，完善學生在進行實驗過程中的操作設備，滿足學生的實驗探究需求。學生在完善的實驗設備操作過程中，也能調動個人的參與積極性，從已知的生活生物知識出發，積極分析和研究不同生物實驗現象，并在探究實驗過程中掌握不同器材的使用方法，提高生物探究能力。

在選擇性必修一第一章第二節《內環境的穩態》的教學過程中，當學生初步理解內環境的組成及理論性質之后，教師需要引導學生進行實踐探究活動，分別研究內環境的組成及相互關系。傳統的生物教學模式以教師講授知識重點為主，對于學生而言具有一定枯燥感。同時，在傳統教學模式下教師授課的形式極為有限，難免出現照本宣科的教學情況，加上高中生自我控制意識仍在發展過程中，容易在機械的練習下形成固化思維。為了深化學生的生物學習印象、提高學生的實驗操作能力，教師要率先為學生完善實驗設備，要求學生通過實驗強化生物學習能力。比如，學生需要分別寫出不同組織細胞的所處內環境，并在這一過程中探討相互之間的作用。在實驗開始之前，教師可以先引導學生回顧有關細胞特性的知識。接下來，教師可以帶領學生開展細胞外液理化性質的探討研究，并要求學生利用實驗素材，研究細胞外液滲透壓、酸堿度、溫度這三方面的性質。在學生進行實驗的過程中，教師還需要引導學生思考“現在分別有三種液體，它們是清水、濃度較高的溶液和濃度較低的溶液”。此時，教師便可提出：“如果將紅細胞分別放在這三種溶液中，它會發生怎樣的變化？”這一問題。學生結合之前滲透壓的知識梳理了細胞外液的理化性質知識，并從清水、溶液以及紅細胞這三種事物的內部壓力進行分析，由此能夠回答教師所提出的問題。為了驗證學生的猜想，教師可播放相關的實驗視頻，引導學生在視頻的探究中驗證個人的想法和推斷，進一步發展個人良好的生物探究能力。

3.豐富教學活動，培養學生探究能力。

在應試教育體制下，學生在僵硬、死板的學習模式中缺少發現問題、解決問題的能力。為了活化學生的生物思維，教師需要結合學生的探究性學習活動，幫助學生在活動探究中啟發生物思維，發展綜合性生物探究能力。比如，教師可以利用視頻資源簡單化生物教材中的知識，利用更為有趣的教學活動，讓學生更加直觀地了解生物現象，由此以來，學生的學習興趣能夠被充分調動，進而深化相關學習思維。需要注意的是，由于每個學生的學習能力有所區別，教師應當更為關注學生在探究性學習中的實際操作情況，幫助學生真正掌握生物探究性學習的技巧和精髓。

以選擇性必修一第三章第二節《激素調節的過程》的教學為例，為了引導學生掌握胰液素的發現歷程，教師可先帶領學生進入視頻學習的活動環節。教師可先播放沃泰默的實驗過程視頻，當視頻成功激發學生的學習興趣后，教師還可進一步地向學生提出問題：“你們在看完視頻后，是不是對激素調節的過程有了一定的看法？能否簡要概括一下這一實驗的假設、實驗過程、實驗分析和結論？”學生在問題的引領下，能夠集中學習注意力進行觀察和分析。有的學生認為：“沃泰默研究了胃酸對小腸神經的刺激作用，認為當小腸神經受到刺激之后，能夠將興奮傳遞給胰腺這一器官，而胰腺受到刺激后，將會分泌其特有的胰液。”有的學生分析了實驗過程：“沃泰默分別將稀鹽酸注入小腸腸腔、血液和去除神經的小腸腸腔中，并進行了觀察。這一實驗說明了稀鹽酸對小腸的刺激作用。”通過以這一視頻的自我探究活動，教師能夠幫助學生通過視頻資源掌握本節課的中心內容。接下來，教師還可帶領學生進入激素調節的實驗探究活動。以“血糖平衡的調節”的研究為例，教師先為學生分析了人體內血糖的來源和去向，并且要求學生根據所學生物知識，填寫有關胰島素和胰高血糖素的表格。學生在填寫表格的過程中，可以積極開展小組討論活動，區分胰島素和胰高血糖素的區別，從分泌腺、作用器官、作用結果等方面進行思考。學生在這一思考的過程中，能夠研究血糖平衡的調節作用，提高生物探究的能力。

4.開展課外實踐，提高學生探究意識。

如果教師僅僅只局限于課堂的實驗操作活動開展，那么學生無法積極聯系個人的學習知識和生活經歷，導致其生物的探究能力只被局限在有限的探究活動過程中，而無法得到進一步的增長。對于高中階段的生物教學來說，教師可以利用課外實踐的操作性和真實性，向學生呈現更為豐富的生物學習資源，幫助學生克服個人的生物知識學習障礙，有效促進學生的思維能力發展，提升個人的生物學科素養。同時，如果要讓學生的探究性學習效率最優化，教師需要引導學生在課外實踐的過程中，有效遷移課堂中的學習知識，發展個人良好的探究意識，進一步培養個人生物綜合素養。

以選擇性必修一第四章第二節《特異性免疫》的教學為例，當學生初步了解非特異性免疫和特異性免疫的區別和聯系后，教師需要進一步開展課外實踐活動，由此幫助學生領悟免疫調節在維持人體穩態中發揮的重要作用。生物教學不僅是教師單一地進行輸出、向學生介紹生物教學知識的過程而已，而是教師通過豐富學生學習形式，借助多種教學手段，引導學生利用不同的學習方法深化生物學科的知識，讓個人的生物知識吸收效率變得更為高效。因此，教師需要依托豐富的課外資源，并結合學生的實際情況，讓學生在課外實踐探究平臺上深入探究背后的生物知識，由此激發個人的生物探究意識，進一步培養一定的科學探究能力。為了幫助學生深化本節課中對免疫系統的學習印象，教師可以要求學生在課后探討人體免疫系統和天花病毒搏斗的全過程，并且以文字或者是視頻的形式進行呈現。比如有的小組選擇利用線上研究的方式，查找有關免疫系統和天花病毒的介紹網站，從網站所提供的資料中進行分析，進一步整理成調查研究報告。這組學生在線上搜集的過程中，將課堂所學的生物知識和課外實踐進行了融合，有效地發展了個人的生物探究能力。有的小組選擇拜訪當地的博物館，調查天花病毒的演變過程，分析人體免疫系統在與天花病毒搏斗中所經歷的事情。同時，這組學生還采訪了不同人對天花病毒的印象，從更為全面的角度開展了探究活動。在這一學習過程中，學生能夠結合課外資源，在實際生活中運用所學的生物知識進行實踐探索，進一步深化生物科學的知識領會能力，并有效地強化生物探索應用能力。

總之，隨著新課程改革的不斷深入，教師需要積極創新教學理念，引導學生開展探究性學習的活動，從而發揮學生的生物學習潛能和創新能力，培養學生良好的生物探究意識。學生也能夠在探究性學習的過程中，培養個人全面學習、終身學習的良好學習習慣，養成積極探索生物奧秘的學習態度，使個人的生物綜合素養得到提升。