“問診式實驗”：提升高中生生物核心素養的路徑探究

□ 甘肅省臨潭縣第一中學 周軍鴿

高中生物學科的教學不僅需要促進知識的傳遞，也需要培養學生的學科核心素養。傳統的實驗教學往往以簡單的演示和重復實驗為主，學生的參與度和思考能力受到限制。因此，尋找一種能夠提升學生核心素養的路徑是教師共同面臨的任務。通過探討“問診式實驗”的教學方法，以問題探究引導學生進行實驗，從而激發他們的學習動力和科學思維。問診式實驗強調學生的主動參與和思考，注重培養他們的探究精神和解決問題的能力。通過這種教學方法，可以為高中生物學科教學帶來新的思路和實踐。本文旨在介紹“問診式實驗”的概念和特點，探討其對學生核心素養的影響，并提供實施“問診式實驗”的方法和建議。通過對這一教學方法的深入探討，分享一些具體的案例研究，以展示“問診式實驗”在高中生物學科教學中的應用價值，希望能夠引起更多教育者關注和實踐“問診式實驗”，從而提升學生的生物學科核心素養。“問診式實驗”作為提升學生生物核心素養的路徑，通過揭示其潛力和價值，并為教師提供實踐的指導和啟示。通過共同努力，為培養學生的科學素養和批判性思維作出積極的貢獻。

一、生物核心素養概念解讀

在探討如何提升學生生物核心素養之前，我們首先需要明確核心素養的概念和內容。核心素養是指學生在學科領域中所需具備的基本能力和知識體系，它超越了傳統的知識傳遞，注重培養學生的思維能力、解決問題的能力和批判性思維。生物學科的核心素養包括但不限于以下幾個方面：

一是科學思維能力。培養學生觀察、提問、假設和推理的能力，讓他們能夠運用科學方法來解決問題，發展自己的科學思維方式。

二是實驗設計和實施能力。學生需要學會設計并執行科學實驗，掌握實驗技巧和操作規范，能夠準確記錄和分析實驗數據，從而推動實驗能力的進步。

三是數據分析和解釋能力。學生應該具備處理和解釋實驗數據的能力，能夠運用統計方法和科學推理，從數據中得出合理的結論，并對實驗結果進行評估和解釋。

四是科學溝通和合作能力。培養學生有效表達科學觀點的能力，包括書面報告、口頭演講和圖表展示等。同時，學生還需要具備與他人合作、交流和討論的能力，通過團隊合作解決問題。

五是科學倫理和社會意識。培養學生對科學研究的倫理意識和社會責任感，使他們能夠正確理解和應用科學知識，關注科學與社會的互動關系。

理解和培養這些核心素養對于高中生物學科教學至關重要。通過注重核心素養的培養，可以幫助學生在生物學領域中發展全面的能力，為他們未來的學習和職業發展打下堅實的基礎。在接下來的內容中，將探討如何通過問診式實驗這一路徑來提升學生的核心素養。

二、傳統生物實驗教學的限制

1.簡單演示和實驗重復的問題

傳統的實驗教學方法通常采用簡單的演示方式，教師通過展示實驗過程和結果來向學生傳遞知識。然而，這種方式存在一些限制。首先，簡單的演示往往無法激發學生的好奇心和探究欲望，他們只是被動地觀察實驗，缺乏實際參與和思考的機會。其次，演示的實驗結果往往是預先準備好的，學生不能親自進行實驗操作和數據收集，無法真正體驗科學探究的過程。此外，一些實驗可能被重復操作，學生在多次觀察同一實驗結果后可能失去興趣，限制了他們對不同條件和變量的理解。

2.知識傳遞模式的局限性

傳統實驗教學往往采用知識傳遞的模式，即教師將知識傳授給學生，而學生則被動接受和記憶。這種模式存在一些局限性。首先，它強調的是知識的傳輸，而忽視了學生的主動參與和思考能力的培養。學生只是被要求記住和理解教師所傳授的知識，缺乏獨立思考和問題解決的能力。其次，這種模式往往缺乏與學生現實生活和實際問題的聯系，使得學生難以將所學知識應用到實際情境中。最重要的是，知識傳遞模式沒有充分發掘學生的潛能和創造力，限制了他們在科學探究和實驗設計方面的發展。

3.學生缺乏參與和探究的機會

在傳統實驗教學中，學生的參與和探究機會相對較少。教師通常在課堂上演示實驗，學生只是旁觀者或實驗記錄員，缺乏主動參與和探究的機會。這限制了學生提升實驗設計和執行能力的機會，學生觀察、分析和解釋實驗結果的能力也得不到培養。此外，學生缺乏參與和探究的機會也可能導致學生對生物學科的興趣下降，對科學研究的理解和認識也可能受到影響。

三、“問診式實驗”的內涵

1.“問診式實驗”理念

“問診式實驗”是一種基于問題和探究的實驗教學方法，旨在培養學生的學科核心素養。它強調學生的主動參與和思考，通過提出問題、設計實驗、收集數據、分析結果和推理等環節，使學生能夠深入思考和解決問題。大多數問題由學生自己解決，教師留出更加寬裕的時間，給足學生思考的時間，若有自己無法解決的問題再去向老師求解，由此效率更高，效果更好。

2.“問診式實驗”的特點和優勢

“問診式實驗”相較于傳統的實驗教學方法具有許多特點和優勢。首先，“問診式實驗”鼓勵學生提出問題和獨立思考，激發他們的好奇心和探究欲望。學生通過自主設計和執行實驗，有機會親身體驗科學探究的過程，從而增強他們對實驗的理解和興趣。其次，“問診式實驗”注重培養學生的科學思維能力，包括觀察、提問、假設、推理和解釋等。通過這一過程，學生能夠培養批判性思維和問題解決能力，提高他們的科學素養和學科認識。此外，“問診式實驗”還強調培養學生的合作與交流能力，通過小組討論和共同解決問題，學生能夠提升團隊合作能力和溝通技巧。

3.“問診式實驗”范例

為了更好地促進“問診式實驗”的實際應用，下面列舉一些具體的案例研究，展示“問診式實驗”在高中生物學科教學中的應用。

（1）實驗設計和操作。在這一階段，學生將學習如何設計一個有針對性的實驗，并掌握實驗操作的技巧。例如，學生可以選擇研究植物的光合作用，設計不同光照條件下植物的生長實驗。他們需要確定適當的實驗變量、控制組和實驗組，以及收集和記錄數據的方法，而教師能夠告知的僅僅是這些步驟，具體的操作需要學生自己思考摸索。

（2）學生主動參與和思考。“問診式實驗”強調學生的主動參與和思考。學生在實驗過程中扮演問題提出者、實驗設計者和數據分析者的角色。他們將自主提出問題、探索變量的影響，并利用所學的知識和科學方法進行推理和解釋。

（3）結果分析和討論。學生將根據實驗結果進行數據分析和討論。他們可以通過繪制圖表、計算統計數據和進行數據比較等方式，對實驗結果進行分析和解釋。在小組討論中，學生可以互相交流和分享自己的觀察和理解，從中得出結論并討論可能的錯誤和改進的地方。

通過以上案例研究，可以看到“問診式實驗”在培養學生核心素養方面的潛力和優勢。它不僅能夠激發學生的興趣和好奇心，還能夠培養他們的科學思維能力和實驗技能。

四、“問診式實驗”對核心素養的影響

1.利于科學思維的培養

“問診式實驗”對學生的核心素養有著積極的影響。首先，通過“問診式實驗”，學生得到了觀察和提問的機會。他們學會仔細觀察實驗現象，提出深入的問題，培養了對細節的好奇心和敏感性。其次，學生在實驗設計和執行過程中開始形成假設并進行推理。他們能夠提出可能的解釋和預測，并基于實驗數據進行論證和推斷。這種科學思維的培養使學生在解決問題和分析現象時能夠更全面、準確和批判地思考。

2.促進學生實驗設計和實施能力的提升

“問診式實驗”也有助于學生的實驗設計和實施能力的提升。通過參與實驗的各個階段，學生學會了制定實驗步驟、選擇適當的實驗變量和控制組，以及進行實驗操作和數據收集。他們了解到實驗的重要性和實驗設計的原則，提高了對實驗過程和實驗數據的理解。這種能力的提升使學生能夠更加獨立地設計和執行實驗，同時培養了他們的實驗技巧和操作規范。

3.促進學生數據分析和科學溝通技巧的加強

“問診式實驗”對學生的數據分析和科學溝通技巧也有著積極的影響。學生在實驗過程中需要處理和分析收集到的數據，并從中得出結論。他們學會了使用適當的統計方法和工具來分析實驗結果，以及對結果進行解釋和評估。這種數據分析的技巧使學生能夠更加客觀、準確地理解實驗結果，并能夠得出合理的結論。此外，通過“問診式實驗”，學生有機會向他人展示和溝通自己的科學觀點和實驗結果。學生通過口頭和書面的形式，學會了有效地傳達科學思想和展示實驗成果，提高了科學溝通的能力和表達技巧。

五、實施“問診式實驗”的方法和建議

1.教師角色和指導策略

在實施“問診式實驗”時，教師起著重要的指導和引導作用。教師應該充當學生的導師和合作伙伴，鼓勵學生自主思考和探索。教師可以通過提出引導性問題激發學生的好奇心和思考，以及提供相關的背景知識和資源來引導學生的實驗思路。此外，教師還應提供適當的支持和反饋，幫助學生解決問題和克服困難。重要的是，教師要創造一個積極的學習氛圍，鼓勵學生互相合作和分享經驗。最后，教師應當扮演好一個咨詢者的角色，體現“問診式實驗”的優勢，回答好學生提出的問題。

2.資源和實驗設施的要求

為了有效實施“問診式實驗”，教師需要合理規劃和準備必要的資源和實驗設施。這包括提供相關的實驗器材和材料，確保實驗室設施的安全和良好運行，并提供足夠的時間和空間供學生進行實驗。此外，教師還可以利用信息技術和多媒體資源來支持學生的實驗學習，例如使用模擬實驗軟件、視頻教學和在線數據庫等。

3.學生評價和反饋的收集方式

在“問診式實驗”的實施過程中，教師需要采用適當的評價和反饋方式來了解學生的學習情況并指導他們的進一步學習。教師可以采用多種形式的評價方法，包括觀察學生的實驗表現、收集學生的實驗報告和數據分析結果，以及進行小組和個人討論的評估。此外，教師還可以與學生進行個別會談，了解他們的學習體驗和反饋意見，以便及時調整教學策略和支持學生的發展。

六、結論

“問診式實驗”是一條有助于提升高中生生物核心素養的有效路徑。通過引入“問診式實驗”，學生能夠在積極參與實驗設計和實施的過程中，培養科學思維能力、提升實驗技能。“問診式實驗”能夠激發學生的好奇心和興趣，使他們更深入地理解生物學知識，培養獨立思考和解決問題的能力。

“問診式實驗”不僅能夠促進學生的科學思維能力的培養，還能提升他們的實驗設計和實施能力，以及數據分析和科學溝通的技巧。這種實驗形式為學生提供了更深入、更具體的學習體驗，使他們能夠真正參與到科學探究中。在提升學生生物核心素養的過程中，“問診式實驗”具有重要的價值。通過“問診式實驗”，學生能夠更全面、更深入地理解生物學的概念和原理，培養批判性思維，為未來的學習和職業發展打下堅實的基礎。

鑒于“問診式實驗”在提升高中生生物核心素養方面的潛力和價值，教育者可以積極探索和應用“問診式實驗”，結合學科內容和學生的需求，設計和實施具有挑戰性和啟發性的實驗活動，促進學生的全面發展。總之，問診式實驗是一種創新的教學方法，可以提升高中生全面發展的能力。通過積極引入“問診式實驗”，能夠激發學生的學習興趣和探索精神，不斷提高學生的學科核心素養。我們相信，通過教育者的共同努力，“問診式實驗”將在高中生物學科教學中發揮更大的作用，為學生的未來發展奠定堅實的基礎。