關于高中生物科學探究素養培養的一些認識

張琳琳

隨著新課程改革的深入發展，培養學生核心素養的教育理念已成為社會和教育關注的熱點。《普通高中生物學課程課標》（2017 版），其核心內容之一是建構基于學業質量標準的學科核心素養體系。普通高中生物學科核心素養是生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任。

其中科學探究是指學生用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種學習活動。

生物是一門以實驗為基礎的自然學科，科學探究實驗是很多重要結論、定律、規律等的保障。因此，生物實驗在生物科學的發展中顯得尤為重要，可以說是生物發展的根本了。但是現階段由于生物課時少，許多學生及任課老師為了追求高分而忽略了在平時教學過程中對生物學科基本技能的培養，這便扼殺了學生對未知世界積極探索之心，所以教師在高中生物教學中必須同時加強對學生科學探究技能素養的培養，促使學生更好地掌握生物學科知識。為此關于高中生物科學探究素養培養的一些認識我有以下幾個想法和實例分析。

一、精心備課關注科學史相關資料

科學史實驗是培養學生科學探究核心素養的必不可少的素材，但是各種主客觀原因使得大多探究歷程很難在課堂上重現，目前還是以教師用多媒體展示實驗流程，介紹實驗過程，學生記憶實驗步驟、課本中相關問題答案和結論為主的傳統授課方式。學生對科學史實驗的學習局限于“聽明白”的旁觀者，缺乏主動參與實驗的機會這樣降低了學習的積極性使得很多學生覺得實驗無聊更有甚者會面對實驗感到恐懼，如何轉變學生的課堂角色呢？

如在學習“植物生長素的發現”一節課有一系列科學家的探究歷程，老師要熟知各位科學家的思維、操作和結論，便可讓學生走出教室觀看校園內植物的“向光性”的現象，讓學生實地感受平時視若無睹的自然現象，這利于他們能發現問題、會提出問題，主動去找出一些科學原理。如本節課中“達爾文發現植物向光性”對胚芽鞘的四組不同處理，我們可以讓學生按照達爾文思路也更鼓勵學生對不同材料、部位進行處理，觀察實驗現象，進一步思考胚芽鞘向光性與哪個部位有關？感受光刺激的部位在哪里？ 彎曲生長部位在哪里？ 單側光作用下胚芽鞘背光側與向光側哪個部位生長快？

因此這便要求教師要精心備課關注科學史相關資料， 深入領略生物科學史中蘊含的思維方式和科學方法。讓學生從“實驗的旁觀者”轉換為“實驗的參與者”身份，從“實驗的參與者”角度思考和分析實驗，不僅可以讓學生得到推理思維能力的訓練，還能體會科學家發現問題、提出假設、驗證假設、解決問題的思路和方法，以達到培養學生科學素養的教學目標。

二、聯系生活，在體驗中培養科學探究技能

學習過程是一場又一場的體驗過程，以實際生活為教學背景是培養學生核心素養的重要途徑。體驗日常生活，能夠更好地幫助學生理解核心概念，掌握過程與方法，提高學生的問題解決能力進而培養學生的生物核心素養。

例如：在學習傳統發酵技術時，讓學生從釀酒或制作泡菜的生活體驗入手，所用材料都是簡單日常即可得的。以釀葡萄酒為例，老師提前準備好葡萄、密閉性好的瓶罐等，教師指導讓學生參與清洗葡萄、消毒、裝罐等過程。并提出問題如，為什么要先洗葡萄后去梗？能否把葡萄皮去掉？為什么不能裝滿罐子？能不能一直緊密蓋子？

能不能時不時打開蓋子？不同組加的糖量不同會有什么影響？ 等等。把裝好的罐子一直放在教室讓學生注意觀察有什么變化。本來沒有水為什么一兩天就出水了？ 為什么有氣泡出現了？ 開始的氣泡多還是后來的多？ 發酵液的顏色如何變化？ 像這樣一個實驗周期較長，但是學生會有耐心去參與體驗學習的，哪怕回到家也會親自動手去探究，不管成果如何在老師的引導下也不會恐懼實驗了。

三、注重學科間聯系，在解決實際問題的過程中培養探究技能

眾所周知生物課上不少內容是需要其他學科尤其是物理化學的一些知識的，因此想提升在生物課上解決問題的能力，不僅要在專業知識和科學探究技能上下功夫，還需加強與學科間的聯系，這樣更有利于解決實際問題，進而培養學生的科學探究技能。在教學中讓學生跨學科進行思維溝通，激活學生的潛在思維和科學探究技能。

如在學習“興奮在神經纖維上的傳導”和“在神經元間的傳遞”時，細胞膜內鈉離子含量相對少而膜外相對含量較高且鉀離子恰好相反，由于它們在膜兩側分布不均勻，在膜兩側運輸情況不同的原因那么神經元受刺激后便由靜息電位變為動作電位，要實際進行這個實驗探究確實較難，但是學生有基本的理化知識還是可以明白膜內外電流形成和電流表偏轉情況的。

再比如在探究“生物膜流動鑲嵌模型”時，已經在化學中學到的相似相溶原理，因此磷脂雙分子層的排布情況在老師的稍加點撥后還是可以理解的。磷脂分子的頭部是親水端，尾部是疏水端，課本上有磷脂分子的結構圖，再結合相似相溶的原理學生通過共同探究就能建構出磷脂分子在膜上是雙層排列且頭朝外， 尾朝內排列，建立磷脂雙分子層是膜的基本支架的立體模型。也會探究出磷脂分子雙層或單層在不同環境如水或油中的排列情況。同時也進一步理解了為什么脂溶性物質可以以自由擴散的方式通過細胞膜。

用心對待教材中每一個經典實驗，師生們都會從被動接受變為主動去從容探索，讓我們更好理解了科學探究素養培養的意義，從學生時代培養我們便會擺脫只會做題不會實驗的紙上談兵式的科研，做好基礎教學為國家培養有創新能力和實踐能力的高素質人才打下夯實基礎。