高中生物教學中探究式學習的應用與實踐

摘 要：探究式學習在高中生物教學中廣泛應用，具有重要意義，本文介紹了探究式學習在高中生物教學中的應用和實踐，包括創設問題情境、組織探究活動和整合學科知識等方面。通過激發學生的探究欲望，引導學生積極參與探究活動，培養學生實踐能力和探究能力，提高學生的綜合素質。此外，本文還強調了跨學科聯系的重要性，建議加強不同學科之間的聯系，拓展探究領域，形成完整的知識體系。

關鍵詞：探究式學習；高中生物教育；實踐能力；跨學科聯系

高中生物教育的核心任務是培養學生對生命科學的基本理論、基本知識和基本技能的掌握和應用。然而，傳統的教育方法往往過于注重知識的灌輸，而忽視了學生的主動學習和探究能力。為了提高學生的學習興趣和學習效果，探究式學習應運而生。探究式學習是一種通過學生自主探究和發現，建立知識結構、形成認知模式、提高實踐能力的教育方法。本文將探討探究式學習在高中生物教育中的應用和實踐，以期為教師和學生提供一些參考。

一、創設問題情境，激發探究欲望

（一）結合生活實際，設計問題情境

生物學是一門關注生命現象的科學，而生命現象在我們的日常生活中隨處可見。教師可以利用生活實際中的現象和問題，設計問題情境，激發學生的思考和探究欲望[1]。

例如：可以觀察身邊的植物生長過程，引導學生思考如何使植物長得更好。學生可以通過觀察植物生長的條件和影響因素，提出假設并進行實驗驗證，探究出適宜植物生長的環境條件、養分需要等問題。

另外，病毒和細菌是我們生活中經常聽說的病原體，但為什么治療病毒感染比細菌感染更困難呢？教師可以引導學生思考這個問題，通過觀察和實驗，學生可以探究出病毒和細菌的特點、感染機制、抗藥性等相關問題，加深對這些微生物的認識。

通過設計問題情境，將生物學與生活實際結合起來，教師可以引導學生主動思考和探究，激發學生的學習興趣和學習動力。同時，這也能夠幫助學生將所學的生物知識與日常生活聯系起來，使其更加有意義和實用。

（二）利用生物實驗，引導學生觀察與思考

實驗是生物學探究的重要手段之一。通過實驗，學生可以親自進行操作和觀察，提高對生命現象的認識和理解。教師可以根據不同知識點的特點，設計不同的實驗，引導學生進行觀察和思考，并引導學生發現問題[2]。

在教學過程中，教師可以選擇合適的實驗來幫助學生觀察和了解生物現象。例如：在教學“植物的生長”時，教師可以設計一系列的實驗，讓學生觀察不同環境條件下植物的生長情況，比較它們的差異。學生可以通過實驗觀察，發現植物對于光照、水分、溫度等環境因素的需求，并通過分析實驗結果，得出結論。

此外，在引導學生進行實驗時，教師還可以引導學生提出問題并進行假設。例如：在教學微生物時，教師可以設計實驗，讓學生觀察細菌的生長情況，并引導學生思考為什么細菌在特定的環境下生長更快。學生可以根據實驗結果，進行數據分析和比較，從而得出結論，并進一步提出新的問題和假設。

通過實驗的引導，學生能夠親自進行觀察和探究，培養他們的科學思維和實驗技能。此外，通過實驗，學生還能夠發現問題，培養他們的質疑精神和創新能力。因此，利用生物實驗來引導學生觀察和思考，能夠使學生更加主動地參與學習，提高他們對生物現象的認知和理解能力。

（三）借助多媒體技術，模擬生命現象

現代科技的快速發展為教學提供了新的手段和工具，其中多媒體技術在生物學教學中起到了重要的作用。教師可以利用動畫、模型等多媒體形式來模擬生命現象，幫助學生更加深入地理解生命現象，激發學生的探究欲望。

在教學過程中，教師可以利用動畫和模擬軟件來呈現生物學中復雜的生命現象，如細胞分裂、基因轉錄等。通過生動的動畫和模擬，學生可以直觀地觀察和理解生命現象的復雜過程，從而更好地掌握相關知識。

此外，教師還可以利用模型來模擬生命現象。例如：在教學遺傳知識時，教師可以使用基因模型，通過展示基因的結構和變異，幫助學生理解基因的遺傳規律和變異的原因。通過觀察和操作模型，學生能夠親自體驗和參與，增強對生命現象的認知和理解。

借助多媒體技術模擬生命現象的優勢在于可以直觀地展示復雜的生物過程，使學生更加深入地理解。同時，多媒體形式還可以激發學生的興趣和好奇心，提高他們的學習動力和主動參與性。通過模擬實驗，學生可以更好地探究、發現問題，并進一步深入思考和探索。

二、組織探究活動，培養實踐能力

（一）制訂探究計劃，明確探究目標

在探究式學習中，制訂探究計劃是非常必要的，可以幫助學生明確探究目標和方向，減少探究活動的盲目性。

第一，確定探究的主題和問題。教師可以根據教學要求和學生的學情，選擇一個探究主題，并確定需要探究的具體問題。例如：在探究種子萌發過程中，可以確定主題為“種子萌發的影響因素”，問題可以是“光照對種子萌發有何影響？”或“溫度對種子萌發的影響是怎樣的？”等。

第二，確定所需的實驗材料和實驗器材。根據探究的主題和問題，教師可以指導學生選擇合適的實驗材料和實驗器材。例如：在探究光照對種子萌發的影響時，學生可以選擇不同種類的種子作為實驗材料，同時準備實驗器材如培養皿、濾紙、燈光等。

第三，確定實驗方法和步驟。根據探究的主題和問題，教師可以幫助學生確定適合的實驗方法和實驗步驟，以保證實驗的可行性和有效性。例如：在探究光照對種子萌發的影響時，學生可以將種子分為實驗組和對照組，實驗組放置在光照條件下，對照組放置在不受光照的條件下，并按照一定的時間間隔觀察和記錄種子的萌發情況。

第四，確定數據收集和分析方法。在進行探究活動時，學生需要收集和記錄實驗數據，并根據數據分析得出結論。教師可以指導學生選擇合適的數據收集方法，如觀察記錄、測量計量等，并幫助學生學會使用合適的數據分析方法，如繪制圖表、計算平均值或比較差異等[3]。

第五，制訂實驗時間表和工作計劃。在探究活動中，時間管理是非常重要的。教師可以幫助學生合理安排實驗時間表和制訂工作計劃，明確每個步驟的時間節點和工作內容，以確保實驗能按計劃進行，并且有足夠的時間進行數據分析和總結。

（二）進行科學實驗，收集數據證據

探究式學習強調學生的實踐活動，其中包括進行科學實驗。通過進行科學實驗，學生可以自己親自操作、觀察并收集相關數據，從而培養他們的實踐能力和實驗操作技能。科學實驗的過程不僅可以讓學生親身體驗和探索生物現象，還可以通過收集數據證據來支持和驗證他們的探究結果。

以探究光合作用為例，學生可以設計實驗來測定光合作用的速率，并收集相關數據作為實驗證據。這個過程通常包括以下幾個步驟：

1.準備實驗所需的材料和器材。在探究光合作用的速率時，學生需要使用一些植物葉片、實驗室儀器和試劑，例如光合作用測定儀、試劑盒等。

2.進行實驗操作。學生可以按照實驗設計的步驟和要求，操作儀器和試劑，觀察現象并記錄數據。在光合作用的實驗中，學生可以利用光合作用測定儀來測定植物葉片在不同光照強度下產生的氧氣量或二氧化碳的釋放量。

3.收集實驗數據。在進行實驗時，學生需要按照實驗要求，記錄下實驗中所觀察到的現象和所測得的數據。例如：學生可以測量不同光照強度下植物葉片產生的氧氣量，并記錄下每個光照強度下的測量結果。

4.對實驗數據進行分析和討論。學生可以繪制圖表、計算平均值或比較不同條件下的差異等來分析實驗數據。通過分析數據，學生可以推斷光照強度對光合作用速率的影響，并得出相應的結論。

（三）交流討論，總結探究成果

探究式學習鼓勵學生進行交流討論，這樣的交流可以幫助學生在互相學習和分享的過程中提高自己、總結探究成果，并發現自己的不足之處，從而更好地提升實踐能力和探究能力。在探究式學習中，學生通常會參與到小組或全班的交流討論中。這樣的討論可以有多種形式，例如小組合作、座談會、展示分享等。通過交流討論，學生可以分享自己的實驗數據、觀察結果和分析思路，借助他人的觀點和意見，一起探討問題，互相學習。

以探究種子萌發過程為例，學生可以在交流討論中分享自己的實驗數據和不同處理條件下的差異。他們可以比較不同處理條件下種子的發芽率、發芽速度、根長、苗高等數據，并結合自己的觀察和分析，共同總結出種子萌發的關鍵環節和影響因素。通過交流討論，學生可以互相提出問題、分享觀點和經驗，從而更加全面地理解種子萌發的過程和影響因素。

在交流討論中，學生不僅從別人的經驗和觀點中獲得啟發和提升，還可以通過批判性思考、爭論和辯論，進一步加深對問題的理解和思考。通過與同學的討論，學生可以發現自己在實驗設計、數據分析、結論推斷等方面的不足之處，并通過與他人的交流和反思，進一步完善自己的實踐能力和探究能力。在交流討論的過程中，教師的角色是引導者和促進者。教師可以提出問題、激發思考，組織學生進行小組交流、座談會或展示分享等形式的討論。同時，教師也可以提供指導和反饋，幫助學生厘清思路、深化理解，并引導他們總結探究成果。

三、整合學科知識，提升探究能力

（一）加強跨學科聯系，拓展探究領域

生命科學是一門綜合性的學科，涉及多個學科的知識。為了更好地培養學生的綜合素質，促進其全面發展，教師應該加強不同學科之間的聯系，拓展探究領域，讓學生更加全面地了解生命科學。

在教學過程中，教師可以引導學生發現并理解生命科學與其他學科的關聯性。例如：在教學生態學時，教師可以結合地理學的內容，讓學生了解不同地理環境對生態系統的影響，進一步探究環境因素對生物的影響。同時，教師還可以結合化學學科的知識，讓學生了解生物體內化學反應的基本原理，以及生物體內的化學物質的作用。

此外，教師還可以通過引入其他學科的內容，拓展生命科學的探究領域。例如：在教學生物進化時，教師可以引導學生了解地質學的知識，了解地球的演化對生物進化的影響，進一步探究生物進化的機制和規律。教師還可以引入數學內容，在生物統計學中，教授學生如何進行數據收集和分析，了解統計學在生物學中的應用[4]。

通過加強跨學科聯系，教師可以幫助學生形成更全面的視角，理解生命科學與其他學科的關聯性，并將所學的知識應用于實際問題的解決中。這不僅有助于提高學生的學習效果，還能培養學生的綜合素養和解決問題的能力。

（二）運用多學科知識，解決實際問題

探究學習的目的是培養學生的綜合能力和解決問題的能力。在這過程中，教師可以引導學生運用多學科知識，解決實際問題，如環境污染、生態保護等，讓學生將所學知識應用于實際生活中。

教師可以通過提出實際問題，引導學生思考和運用不同學科的知識來解決問題。例如：教師可以讓學生研究某一地區的環境污染問題，引導學生運用生物學、化學、地理學等學科的知識來分析問題的原因和影響，并提出相應的解決方案。學生需要通過調查、實驗、數據分析等方式，綜合運用所學的知識和技能，提出可行的解決方案。

此外，教師還可以引導學生運用多學科知識來解決生態保護問題。例如：在教學“生態系統”時，教師可以通過案例分析的方式，讓學生了解不同生態系統之間的相互關系，并探究人類活動對生態系統的影響。學生可以結合生物學、地理學、經濟學等多學科的知識，提出可持續發展和生態保護的措施。

通過運用多學科知識解決實際問題，學生能夠將所學的知識應用于實際生活中，增強學習的實踐性和應用性。同時，這也有助于培養學生的綜合素養和解決問題的能力，提高他們的學習動力和自主學習能力。

（三）總結學科規律，形成知識體系

在探究學習結束后，教師可以對所學知識進行總結，形成知識體系。這有助于學生將所學的知識有機地結合起來，形成更加完整的知識體系，提高學生的探究能力。

教師可以引導學生回顧所學的知識點和實驗結果，幫助他們總結和歸納規律。通過總結學科規律，學生可以更好地理解學科的基本原理和核心概念，將零散的知識點有機地組織起來。

在總結學科規律的過程中，教師可以設計相關的問題和活動，引導學生運用所學知識進行分析和解答。例如：在教學“細胞”時，教師可以讓學生總結細胞的組成和功能，幫助他們理解細胞是生命的基本單位，以及細胞結構與功能之間的關系。通過這樣的活動，學生能夠將細胞生物學的知識整合起來，形成對細胞結構和功能的全面理解。

結束語

綜上所述，探究式學習在高中生物教學中的應用和實踐，可以有效激發學生學習興趣和學習熱情，培養學生的實踐能力和探究能力，提高學生的綜合素質。因此，教師應該加強探究式學習的應用和實踐，提高教學質量，促進學生全面發展。

參考文獻

[1]張小花.高中生物教學中應用探究式學習方式的嘗試與思考[J].東西南北（教育），2021（1）：1.

[2]鄭玲.高中生物學“導—自—群”教學模式實踐應用探究[J].中學生物教學，2022（21）：2.

[3]李杏輝，陳冰.新課標下項目式學習在高中生物學教學中的實踐[J].中學生物教學，2022（3）：11-13.

[4]程樂亭，尹玉杰.探析高中生物教學中合作學習策略應用及效果[J].中國校外教育（中旬），2014（6）：1.