高中生物核心素養中科學探究能力培養與提升對策

成乾坤

摘要：在高中生物教學過程中，大多數的課堂會忽視學生動手操作的重要性，僅僅停留在教科書上。因此，高中生對于生物核心素養中科學探究能力遲遲得不到改善，舊的教學方法已不再適用，日后需要利用科技力量，提高教學質量，從根本上提升學生的實驗能力才是關鍵。基于此，本文從三個方面探討了提高高中生科學探究能力的措施，具體表現為從理論中發現問題、結合理論開展實踐、借助小組合作解答疑惑，以供參考。

關鍵詞：高中生物;核心素養;科學研究能力

引言：高中生物核心素養包括生命概念、理性思維、科學探究以及社會責任四個方面。其中高中生物的教堂中最缺少的是科學探究，在日后的科研應用中最常用的也是科學探究。在科學研究中，要在了解理論課題的基礎之上，動手實踐并探求更深層次的研究。

一、從理論中發現問題

（一）傳統的教學方法及弊端

傳統的教學理論依托于書本、老師和教案，內容過于單一、枯燥。學生對于理論的認識僅僅停留在書本，膚淺且抽象。并且這種教學方式主動權掌握在老師的手中，而非學習知識的學生手中，學生只能被動接受書本的知識而不能主動探尋，生物的學習本就枯燥，這種教學方法很難引起學生的興趣，不能從根本上了解實驗的過程。即使講到實驗也只是動口不動手，以語言帶過，生動的實驗變成了單一的書本理論。例如：在講解復雜的“細胞結構”，結構中的細胞膜、細胞核、細胞質，位置、長相及其性能均存在差異。相比于背下書本中各個結構的特點及其形狀來說，使用顯微鏡來觀察，能使同學的認識更加生動形象、記得也更牢。

（二）改良后的教學方法

由于我國對于科研人才的需求仍然存在，且鑒于傳統生物教學的諸多弊端，現在的教學理念更加注重培養動手能力強、可以繼續研究的科研人員，在生物教學中教師的教學策略要隨之改變，老師既要結合書本又要注重實踐，演示文稿也同樣是不可缺少的教學方法，例如：講解復雜的“基因指導蛋白質形成”以及“氨基酸形成蛋白質的過程”。書本上不僅枯燥而且很難看懂，老師講解時如果結合演示文稿，學生學起來就會更加的得心應手。對于“制備細胞膜”、“檢查生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”以及用“高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”等能動手的實驗，需增加實踐課程并引進科研器械。經此改良的教學方法，更有利于學生的吸收，使其產生濃厚的學習興趣，進而引導同學繼續實驗發現不同于書本的新知識。

二、結合理論開展實踐

（一）加強鞏固理論基礎

生物學成立距今已經200多年，從進化論的奠基人達爾文，再到21世紀被譽為“遺傳學之父”的生物學家托馬斯亨特摩爾根。學生現在所學習到的理論從微生物到植物再到人類，無一不是歷代科學家嘔心瀝血的成果，高中生物書上的一百多頁，承載了科學家們百年來的理論精髓，是200多年生物學的研究成果。因此，牢記理論是學習生物不可或缺的基礎。例如“核酸的元素”、“還原糖的分類”等[1]。這需要先熟悉理論成果，才能進一步進行探索。生物知識涉及許多學科，構建牢靠的基礎理論知識，不僅有助于生物這一門學科的學習，還有利于學生各個學科綜合進步。同時，在改進教學方法的過程中，教材的排版應該更加偏向學生在課前可自主的完成預習，因此，教學內容應該是由易到難且前后聯系。

生物學包含人類，了解生物學的同時，也能夠了解人類自身，在日常生活中，生物學對于人類的幫助隨處可見，如“細菌、真菌食物的保存”、醫療設施的應用、環境的保護、農產品的種植等。

（二）學生獨立完成實驗

熟悉理論知識下一步就是動手進行實驗，教師在講解器材使用方法及注意事項保證安全后，應將實驗過程大膽交給學生來完成，引導學生獨立完成，提升教學質量，使學生在生物領域的學習由被動變為主動。這有助于培養學生的動手能力，提高求知欲望，加強對其思維能力的培養，拓展理性思維。在動手實驗的過程中，可以讓學生將兩個有聯系但是又相互區別的事物對比進行觀察，比如“還原糖和非還原糖”及“脫氧核糖和脫氧核苷酸”等。要想獨立完成實驗，先進的實驗器材同樣至關重要。就像最基礎的顯微鏡、試管、試劑、燒杯等，是每個實驗室必備的，如：利用顯微鏡觀察細胞的結構、通過燒杯觀察不同試劑遇到一起的變化和反應。

三、小組配合答疑解惑

（一）小組合作，展開心得

獨立完成實驗后，將觀察到的變化、實驗的結果以及實驗過程中的疑問記錄下來，以小組為單位組，進行討論，學生個人的思維能力仍是有限的，針對實驗過程，若想法過于片面，很容易進入誤區，而小組合作可以交換各自的想法，互補各自的缺陷，改正遇到的錯誤，甚至會引出其他層面的分析，進而促進學生的分工協作，互幫互助，取長補短。差異性的思維，將使學生的觀察分析更加全面。比如“細胞器間的分工，并了解各自的功能結構”，以小組為單位進行分工，分別觀察線粒體、葉綠體和內質網。觀察其結構的特征以及其起到的作用，并思考為什么分別被譽為“動力電車”、“養料制造工廠”和“車間”。實驗過程要進行記錄，教師一旁輔助學生完成實驗。

（二）總結思緒，答疑解惑

小組合作后，各個小組共同總結實驗所得成果，提出多個角度的看法和新穎的問題。教師針對本次實驗及學生的問題進行答疑解惑。而對于一些客觀原因無法在課堂完成的實驗，學生在預習時，只能通過教材靜態的了解實驗的過程而無法宏觀的感受。例如“觀察植物有絲分裂的臨時裝片”實驗時，通常需要觀察洋蔥根尖，但是培養材料較難，學生在課堂無法完成。再比如“果酸及果醋的制作”這類實驗需要發酵試驗周期過長，也無法在課堂展開。這時演示文稿便起到了作用，教師講解實驗的目的、過程和結果，并播放相關視頻，盡管學生沒有動手操作，但是通過講解和觀看，也了解了整個實驗過程并產生實驗心得，在課后讓同學們完成實驗策略初探[2]。

結束語：總而言之，高中時期的生物核心素質的培養很關鍵，其中科學研究的能力更重要。教師應提高對動手實驗的重視，老舊的教學方法已經不適用于技術發展的當下，要改進教學方法來提高教學質量，才能培養學生的操作技能并鍛煉其思維能力。

參考文獻：

[1]孫金豪，王海鶴.高中生物核心素養中科學探究能力培養與提升對策探究[J].求學，2021（47）：35-36.

[2]陳蓉芳.淺談核心素養目標下高中生物課如何培養學生科學探究能力[J].教育界，2020（47）：37-38.