高中生物學(xué)科探究式教學(xué)的實踐探索

王坤梅

在高中生物學(xué)科教學(xué)中往往存在學(xué)生興趣不高、學(xué)不會等情況，這是由于傳統(tǒng)教學(xué)更加注重分?jǐn)?shù)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時更偏向于知識本位，而忽略了生物學(xué)科的規(guī)律，即從微觀到宏觀的聯(lián)系性和生物學(xué)科與生活的聯(lián)系性。因此，在生物教學(xué)中必須采用符合生物學(xué)科本身、符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律的探究式教學(xué)，依托智能化技術(shù)，利用實踐、互動等方式，提升學(xué)生的邏輯思維能力和課堂效率，實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。

探究式教學(xué)在我國歷史悠久，最早可以追溯至春秋時期。但我國系統(tǒng)的探究式教學(xué)理論和實踐研究起步較晚，近年來我國的探究式教學(xué)已逐漸從學(xué)習(xí)知識轉(zhuǎn)向發(fā)展能力，然后又由發(fā)展能力進(jìn)一步深化為追求學(xué)科綜合素養(yǎng)。在生物教學(xué)中，教師應(yīng)意識到探究式教學(xué)的必要性，結(jié)合生物學(xué)科的特點，進(jìn)行大膽的課堂改革。

一、實施高中生物學(xué)科探究式教學(xué)的必要性

在高中階段，大多數(shù)學(xué)生處于青春期，這是學(xué)生身心高速發(fā)展的一個階段，學(xué)生在各方面都趨向于一個成年人。教師在這一階段的教學(xué)中要意識到兩件事：其一，要抓住學(xué)生身心飛速發(fā)展的這一黃金時期，幫助學(xué)生形成深度思考的習(xí)慣，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維，提升學(xué)生的自我認(rèn)知能力；其二，教師要意識到，學(xué)生本質(zhì)上還是發(fā)展中的人，因此，學(xué)生和成人的思想依舊存在差距，同時處于青春期的學(xué)生在情感上具有兩極性、閉鎖性等特點，所以，教師要在尊重學(xué)生獨立性的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)引導(dǎo)。這些都要求教師進(jìn)行探究式的教學(xué)。生物學(xué)科作為一門實踐性較強(qiáng)的自然學(xué)科，本身也是人類探究自我、探究自然的一個學(xué)科，因此，高中生物學(xué)科的教學(xué)要尊重學(xué)科的自然屬性和學(xué)生的身心發(fā)展特點，結(jié)合國家提倡的素質(zhì)教育等理念，進(jìn)行探究式的科學(xué)教學(xué)，運用黃金時期，吸引學(xué)生對生物科學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生個體全面而和諧的發(fā)展，以期成為學(xué)生未來的發(fā)展方向。

二、高中生物學(xué)科探究式教學(xué)的實踐路徑

（一）教學(xué)聯(lián)系生活實際，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

高中階段的生物學(xué)習(xí)比初中生物的內(nèi)容更加詳實，抽象程度更高，許多學(xué)生為此投入了大量的精力，認(rèn)為自己花在生物學(xué)科上的時間變多了，但自己的學(xué)習(xí)成果卻沒有一個很明顯的提升，這類學(xué)生大多存在的一個問題就是沒有掌握生物學(xué)習(xí)的思路和方法，在學(xué)習(xí)中往往死記硬背，使知識與現(xiàn)象相分離。生物是一門自然學(xué)科，即使所學(xué)內(nèi)容再抽象，也是針對生活和自然界中已有現(xiàn)象的分析和解釋，在當(dāng)前的生物知識學(xué)習(xí)中，結(jié)合現(xiàn)象考查的題目并不在少數(shù)，因此，在生物學(xué)習(xí)中，生物生活化定將成為生物教學(xué)的常態(tài)。教師需要將教學(xué)和生活現(xiàn)象建立科學(xué)聯(lián)系，降低學(xué)生理解難度，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促成學(xué)生學(xué)以致用，以便學(xué)生在知識與現(xiàn)象之間輕松切換，做到宏觀知識與宏觀現(xiàn)象相呼應(yīng)。

以人教版生物必修2遺傳與進(jìn)化中《基因的表達(dá)》為例，本節(jié)教學(xué)的重難點是基因如何控制生物體的形狀？表觀遺傳信息是如何控制基因表達(dá)的？怎么去理解基因和性狀關(guān)系的復(fù)雜性？以這些核心問題為基礎(chǔ)，教師可以通過生活中的例子去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如，家中養(yǎng)有寵物貓的學(xué)生可能發(fā)現(xiàn)同一只寵物貓生了毛色不同的小貓，同一個植株栽種在不同的地方生長出的葉子有所不同，以及學(xué)生本身的拇指彎曲度等生活中的細(xì)節(jié)都顯示出了基因的表達(dá)規(guī)律，教師可以結(jié)合所學(xué)內(nèi)容通過生活中的例子來進(jìn)行佐證。有的疾病就是由于基因?qū)е碌模蛲ㄟ^控制酶的合成來控制生物性狀的表現(xiàn)，例如，如果缺乏絡(luò)氨酸酶，那么人體即使產(chǎn)生絡(luò)氨酸也會因為缺乏相應(yīng)的酶而無法發(fā)揮其作用，使人體的黑色素供應(yīng)不足，從而出現(xiàn)白化癥狀；同一種植物種植在水下和水上的葉片形態(tài)不同，這是因為性狀的表現(xiàn)不僅僅受到基因的影響，還受到后天環(huán)境的影響，這也是“近朱者赤近墨者黑”現(xiàn)象的科學(xué)解釋。將生活中的現(xiàn)象與知識結(jié)合后，學(xué)生能夠較好地梳理知識思路，從而進(jìn)行靈活運用，逐漸使學(xué)生形成自主生物學(xué)習(xí)的意識，在學(xué)會生物知識的同時，學(xué)會自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生擔(dān)當(dāng)學(xué)習(xí)主體的能力，這是實施探究式教學(xué)的前提條件。

（二）在“做”中“學(xué)”，降低生物學(xué)科學(xué)習(xí)難度

“在做中學(xué)”是由美國教育學(xué)家杜威提出的指導(dǎo)學(xué)生的教學(xué)原則，杜威強(qiáng)調(diào)要讓學(xué)生自己去進(jìn)行實際體驗，從而獲得鮮明的直接經(jīng)驗，而非通過課本學(xué)習(xí)經(jīng)過總結(jié)的間接經(jīng)驗。大量的實踐和現(xiàn)代教育學(xué)理念的更新指明，盡管“在做中學(xué)”能夠幫助學(xué)生獲得鮮明的、更為深刻的直接經(jīng)驗，但難以使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)知識，因此，在生物學(xué)科教學(xué)中，我們要去其糟粕，取其精華，利用生物學(xué)科知識固有的內(nèi)在實踐性，將“在做中學(xué)”引申為利用課內(nèi)外生物實驗增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣，使知識在學(xué)生的頭腦中形成更加深刻鮮明的印象，再通過教師講授使學(xué)生獲得的直接經(jīng)驗與教材中的間接經(jīng)驗形成良好的呼應(yīng)關(guān)系，并內(nèi)化為學(xué)生的生物知識結(jié)構(gòu)體系。

在人教版生物必修1分子與細(xì)胞中《細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出》這一章節(jié)的新授課時，教師在課前準(zhǔn)備了兩束含苞待放的向日葵，每一束有10支，并將兩束向日葵分別裝在含有等量清水和高濃度鹽水的兩個量杯中，教師和學(xué)生一起完成了實驗的準(zhǔn)備工作后，讓學(xué)生猜一猜經(jīng)過一段時間的浸泡后，可能會發(fā)生的現(xiàn)象。通過這種實驗激疑式的導(dǎo)入，學(xué)生能夠快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，并將思維放在對所學(xué)內(nèi)容的思考上。在教師講授知識的間隙，實驗也完成了，此時教師可以引導(dǎo)學(xué)生先對實驗結(jié)果進(jìn)行觀察，通過肉眼觀察學(xué)生發(fā)現(xiàn)清水中的向日葵盛開了，而高濃度鹽水中的向日葵卻漸漸萎縮了，教師請學(xué)生們靠近觀察兩束向日葵的狀態(tài)，學(xué)生還發(fā)現(xiàn)枯萎向日葵的邊緣有發(fā)黑的跡象，通過觸摸，發(fā)現(xiàn)兩束向日葵的觸感不同，清水中的向日葵挺拔飽滿，而鹽水中的向日葵花瓣變得較軟。教師可以繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生總結(jié)實驗中出現(xiàn)這兩種不同現(xiàn)象的原因是什么？學(xué)生大多能夠通過觀察得到出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因為向日葵發(fā)生了吸水和失水的現(xiàn)象。結(jié)合這一現(xiàn)象，教師可以引出植物吸水、失水現(xiàn)象的微觀層面的變化實質(zhì)，并試想植物細(xì)胞和動物細(xì)胞的吸水和失水原理及現(xiàn)象是否相同等。這種即時小實驗與所學(xué)內(nèi)容聯(lián)系緊密，所需的材料簡單，可操作性強(qiáng)，結(jié)果呈現(xiàn)明顯，學(xué)生能夠利用肉眼直接觀察到結(jié)果。從而能將所學(xué)的微觀抽象知識用宏觀的具象表現(xiàn)出來，避免學(xué)生在學(xué)習(xí)時只能識記微觀知識，而忽略其與現(xiàn)象之間的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生在高度的抽象學(xué)習(xí)中發(fā)生混淆或者錯誤，有效降低知識理解和運用的難度，從而促進(jìn)和幫助學(xué)生理解新授知識。

（三）教師有效性提問，打造深度思考的高效生物課堂

探究式教學(xué)最早來自建構(gòu)主義學(xué)派，我國的素質(zhì)教育理念中也體現(xiàn)出了相當(dāng)一部分建構(gòu)主義的思想，如近年來推崇的小組合作的探究模式及有效性提問等。這些方式都強(qiáng)調(diào)課堂上師生、生生在學(xué)習(xí)過程中的交融和互動，從而使學(xué)生在課堂中擺脫被動接受的境況，使學(xué)生主動去接受知識、思考知識，并將其納入自我原有的知識結(jié)構(gòu)中。以有效性提問為例，在教學(xué)中，教師要先了解學(xué)生已有的知識水平，利用恰當(dāng)?shù)膯栴}激疑，針對核心的重難點問題設(shè)計問題鏈，使學(xué)生的思維處于較為活躍的狀態(tài)，并能夠結(jié)合教師所展示的材料去進(jìn)行主動思考，發(fā)現(xiàn)問題所在，獨立思考解決問題，從而慢慢提升獨立思考、思辨性思考的能力，通過能力的提高又能夠反向促進(jìn)知識的學(xué)習(xí)，這就是探究式教學(xué)的魅力所在。

在人教版生物必修1分子與細(xì)胞中《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》一課中，學(xué)生在初中就已經(jīng)學(xué)習(xí)過了構(gòu)成細(xì)胞的一些結(jié)構(gòu)名稱，但還不了解這些結(jié)構(gòu)的形態(tài)和功能。在新課導(dǎo)入階段，教師將動物細(xì)胞畫在了黑板上，并請學(xué)生到黑板上標(biāo)注細(xì)胞中各個結(jié)構(gòu)的名稱，達(dá)到了在上課之前摸底和復(fù)習(xí)的作用，同時面向全體的提問能夠激起學(xué)生的緊張感，使學(xué)生快速投入到課堂當(dāng)中。教師向?qū)W生設(shè)計了一系列的提問：“人體是由哪幾個層次構(gòu)成的？”“這些層次又是由什么構(gòu)成的？”最終將問題落腳于“細(xì)胞膜、細(xì)胞核等細(xì)胞結(jié)構(gòu)下還有沒有更小的組成部分？如果有，他們又應(yīng)該是什么樣子呢？”教師充分利用細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行有效的開展，讓學(xué)生先來猜一猜細(xì)胞膜可能是怎樣的結(jié)構(gòu)，學(xué)生大多認(rèn)為細(xì)胞膜可能是由多層密集排列的水分子構(gòu)成的薄膜，教師向?qū)W生提示，如果僅僅是水分子，那么細(xì)胞如何維持形態(tài)呢，有學(xué)生提出可能存在蛋白質(zhì)，用來維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，于是教師進(jìn)一步提問：“那么我們的細(xì)胞，特別是表皮細(xì)胞每天要與外界進(jìn)行大量的接觸，那么細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界守護(hù)者，是怎么辨別什么物質(zhì)能夠通過細(xì)胞膜？什么物質(zhì)不能通過細(xì)胞膜呢？”學(xué)生猜測細(xì)胞膜上可能存在一些像巡邏站的地方，來檢測物質(zhì)是否能夠通過。教師隨即展示了細(xì)胞膜模型，證明了學(xué)生的猜測是正確的，但同時教師提出了生物學(xué)上著名的人細(xì)胞和小鼠細(xì)胞通過熒光標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行融合的實驗，證明了細(xì)胞膜模式是一個復(fù)雜的流動鑲嵌模式，而非簡單地集中不同物質(zhì)層構(gòu)成。在本節(jié)教學(xué)中，教師通過學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的細(xì)胞功能進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生來思考細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，最終證明了細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞功能是相互適應(yīng)的。教師的有效性提問保證了學(xué)生在課堂上的主體地位，探究式地引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)。

（四）智能化教學(xué)，拓展生物學(xué)科學(xué)習(xí)資源

隨著智能化技術(shù)的普及，各個領(lǐng)域都發(fā)生了巨大的改變。在教育領(lǐng)域，教學(xué)活動因此變得更加動態(tài)和直接。在教學(xué)形式上，出現(xiàn)了以微課、翻轉(zhuǎn)課堂為主的線上教學(xué)，如，教師利用微課能夠突破時間和地點的限制，學(xué)生積極發(fā)揮個人的主觀能動性，進(jìn)行多次學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)節(jié)奏更加符合個人習(xí)慣，同時微課的時間較短，學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)周期內(nèi)保持專注，以達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果；在教學(xué)內(nèi)容上，教師能夠?qū)⒍喾N資源進(jìn)行整合，如依托于互聯(lián)網(wǎng)，教師在備課時可以利用其他優(yōu)秀教師的教學(xué)經(jīng)驗和課件，或者用搜索引擎搜集與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的音頻或視頻資料，同時能夠打破學(xué)科間的壁壘，生成多學(xué)科交叉式的課堂；在技術(shù)層面上，教師能夠利用多媒體實現(xiàn)聲光影兼具的課堂，將各種教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行形式上的轉(zhuǎn)換，降低學(xué)習(xí)難度，使教學(xué)更加貼合學(xué)生的認(rèn)識。

在現(xiàn)階段的教學(xué)中，許多教師已經(jīng)運用線上教學(xué)形成了對傳統(tǒng)教學(xué)的有效補(bǔ)充和拓展，并極大地提高了課堂效率。以人教版生物必修1分子與細(xì)胞的《細(xì)胞的能量“貨幣”ATP》一課的學(xué)習(xí)中，由于這節(jié)課的內(nèi)容比較難，教師提前錄制了微課作為預(yù)習(xí)的一種學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生結(jié)合微課進(jìn)行預(yù)習(xí)。在微課當(dāng)中，教師通過動畫的形式展現(xiàn)了“貨幣”ATP的結(jié)構(gòu)，并設(shè)置了利用“貨幣”ATP購買能量這一場景，使學(xué)生簡單明了地理解了ATP是如何作為細(xì)胞內(nèi)的通貨來完成“購買”活動的。同時在微課的末尾，教師也提出了ATP與ADP是怎樣相互轉(zhuǎn)化的、這有什么意義等問題留給學(xué)生思索，以便于在后續(xù)的課程中，學(xué)生能夠帶著問題進(jìn)入生物課堂。在課堂上，教師讓學(xué)生分析一下ADP和ATP是如何轉(zhuǎn)換的，通過多媒體展現(xiàn)出兩者結(jié)構(gòu)的不同，從而引出了酶這一關(guān)鍵概念，使學(xué)生們能夠較為具體的將ATP與ADP的轉(zhuǎn)化與人類的生命活動聯(lián)系在一起。結(jié)合之前所學(xué)的蛋白質(zhì)、糖類等提高能量的物質(zhì)與ATP的關(guān)系，如蛋白質(zhì)的合成屬于吸收能量的反應(yīng)，而糖類的分解屬于釋放能量的反應(yīng)，這些活動中就實現(xiàn)了ADP與ATP的轉(zhuǎn)化，通過ATP提供能量，而不是由糖類等直接提供能量，使得生物活動能夠持續(xù)地進(jìn)行。在自然界的任何一種動植物中，能量的提供與轉(zhuǎn)化都是如此，這意味著生物界的統(tǒng)一性，使學(xué)生更多地理解了人體能量來源與去處的奧秘，并能夠?qū)⑦@一知識的適用范圍進(jìn)行推廣。在課后，教師通過線上學(xué)習(xí)平臺發(fā)布了ATP相關(guān)的知識拓展和試題訓(xùn)練，可以幫助有需要的學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)，這種分層式的教育能夠使不同水平的學(xué)生找到適合自己的發(fā)展，同時線上平臺也可以充當(dāng)一個教育資源庫，對教育資源進(jìn)行儲存，使學(xué)生在未來需要的時候可以及時、反復(fù)地應(yīng)用。

三、結(jié)語

俗話說：“教無定法，貴在得法。”在生物學(xué)科的教學(xué)中，教師要意識到學(xué)生的成長和發(fā)展是任何教育理念和教育方法的出發(fā)點，因此在生物教學(xué)的具體情境中，教學(xué)方法并不是拿來就用，一用就靈的，這要求教師們結(jié)合學(xué)生的具體情況進(jìn)行分析，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。同時在教學(xué)中要避免唯分?jǐn)?shù)論陷阱，要提升學(xué)生的邏輯思維分析能力，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度，領(lǐng)略生物科學(xué)的理性和諧之美也是生物教學(xué)的重要目的，通過全方位的教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。