高考導向下高中生物教學中學生科學探究能力的培養路徑

隨著素質教育和新課改的不斷深入，高中生物教學需要進一步聯系學生的生活實際，推動教學生活化發展，實現學生核心素養的培育目標[1]。但在當前的教育體系中，高中生物實驗課程的教學模式以教師主導的演示實驗和驗證性實驗為主，這種方式雖然能夠讓學生直觀地了解生物學知識，但在培養學生的實驗操作技能和科學探究能力方面存在一定的局限性[2]。與此同時，隨著考試命題對學生思維深度和應用能力的要求不斷提高，傳統教學模式已難以滿足學生應對復雜試題的需求。科學方法教育在高中生物教學中的重要性逐漸受到關注，尤其是在實驗探究和科學思維培養方面[3]。科學探究能力不僅是理解生物學本質的關鍵，更是提升學生綜合素養、適應未來學習與發展的基礎能力。如何在日常教學中有效融入探究過程，激發學生的主動性和創新思維，已成為亟待解決的問題。本文基于當前高中生物教學中存在的實際問題，探討學生科學探究能力培養的有效路徑，旨在為課堂教學改革提供實踐參考，切實提升學生的探究意識與能力。

一、高考評價體系與科學探究能力的耦合機制

科學探究能力是21世紀人才必備的能力之

一[4]。從學科本質來看，生物學是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學，科學探究能力是其核心素養之一。高考生物試題在考查學生知識掌握的同時，越來越注重對其科學思維與探究能力的評估。首先，在知識應用層面，高考試題強調學生能否將所學概念遷移到新情境中，提出可探究的問題并設計合理的探究方案，這正是科學探究能力的基本要求。其次，在思維發展維度上，高考注重對學生邏輯推理、證據分析和批判性思維的考查，這些能力需要通過系統的探究活動加以培養，使學生能夠在真實問題中進行假設、驗證與推論。最后，在能力形成路徑上，科學探究強調“實踐—反思—再實踐”的過程，與高考對深度理解和綜合運用能力的考查目標高度契合。

二、高考導向下高中生物教學中學生科學探究能力培養存在的問題

（一）部分教師對科學探究能力的認知存在偏差

當前，部分教師在教學中仍存在重知識記憶輕探究過程的傾向，將科學探究能力培養簡化為“背實驗步驟”“記實驗結論”的機械訓練，對學生自主提出問題、設計實驗方案等核心能力的引導明顯不足。這種認知偏差使得課堂探究活動往往停留在“按圖索驥”的層面。即教師更關注學生是否能準確復述教材中的實驗流程，而非其是否理解實驗設計的邏輯或能否遷移應用探究方法。這種教學導向直接削弱了科學探究能力培養的實效性。由于長期忽視探究過程的深度參與，學生逐漸喪失主動質疑的意識與設計實驗的能力，面對高考中“基于真實情境設計探究方案”“分析實驗數據推導結論”等試題時，常因缺乏邏輯推理與問題解決的經驗而難以應對，最終導致教學目標與高考“探究性試題”的考查要求形成斷層。

（二）課堂探究活動的設計相對單一

生物作為高中階段教學中一個重要的科目，也是高考中需要考查的科目[5]。因此，其課堂教學質量直接影響學生對知識的掌握程度和科學素養的發展。然而當前，高中生物課堂的探究活動設計仍以驗證性實驗為主，教師多選擇教材中預設好的實驗主題，要求學生按照固定步驟操作以驗證已知結論，缺乏基于生產生活、科研前沿等真實情境的開放性探究任務。同時，實驗材料與問題設置的標準化程度較高——實驗器材、試劑濃度甚至預期結果均由教材或教師提前規定，學生只需“按圖操作”，鮮少有機會自主選擇材料或提出新的探究方向。這種單一化的設計模式本質上壓縮了探究的“探索性”空間。學生長期在標準化框架內完成實驗，其提出新問題、設計新方案的創新思維發展受限，面對高考中“基于未知情境設計探究流程”“分析非標準實驗數據推導結論”等考查要求時，往往因缺乏開放性探究經驗而難以適應，導致能力培養與高考需求出現錯位。

（三）學生參與探究的主動性不足

當前，部分學生在生物探究活動中表現出明顯的被動性：課堂上習慣等待教師明確實驗步驟與目標，小組討論時多依賴組長或教師引導提出問題，主動質疑“為什么這樣設計”或“是否有其他方案”的情況較少；合作交流也常停留在“完成任務”層面，缺乏深入探討實驗邏輯或反思操作不足的意識。這種依賴教師引導的狀態，本質上反映了學生探究主動性的缺失。長期缺乏主動參與的經驗，學生的問題意識、合作能力與批判性思維發展受限，在面對高考中需要自主設計探究方案、分析復雜數據的試題時，往往因缺乏獨立思考的習慣而難以有效應對，最終阻礙科學探究能力的深度發展。

（四）教學評價對探究過程的關注不夠

當前，高中生物教學評價仍以結果性指標為核心，教師多關注學生實驗報告結論的正確性、試題得分的高低，對探究過程中“如何提出問題”“怎樣設計方案”“如何處理數據”等環節的表現缺乏系統記錄與分析。這種評價導向下，學生的探究行為常被簡化為“是否得出正確結論”，而其在問題提出的合理性、方案設計的邏輯性、數據處理的規范性等過程性能力上的差異未被充分關注。這種重結果輕過程的評價模式，本質上掩蓋了學生在探究能力發展中的真實短板。由于缺乏對過程性表現的反饋，教師難以精準識別學生是“實驗操作不規范”還是“邏輯推理有偏差”，學生也無法明確自身在探究各環節中的優勢與不足，最終導致科學探究能力的培養陷入“只知結果好壞，不知問題根源”的困境，難以實現針對性提升。

三、高考導向下高中生物教學中科學探究能力的培養策略

（一）深化概念認知，明確探究能力培養方向

深化概念認知的關鍵在于通過系統的教研活動，幫助教師從“知識本位”轉向“能力本位”，明確科學探究能力的培養路徑。具體實踐中，學校應組織教師定期開展“課標—高考—教學”三位一體的專題研討。首先，引導教師深入學習“科學探究”的具體要求，如學生應能基于觀察提出可探究的生物學問題、能設計并實施實驗方案等，并結合《中國高考評價體系》對“應用性、創新性”的考查目標，梳理科學探究能力的核心維度。其次，選取近年高考生物探究性試題，如“設計實驗驗證某因素對植物光合作用的影響”“分析實驗數據推導種群進化方向”等內容，組織教師從問題提出的開放性、方案設計的邏輯性、數據推理的嚴謹性等角度進行拆解，明確高考對探究能力的具體要求。最后，通過工作坊形式，引導教師將這些能力維度轉化為具體的課時教學目標，避免教學停留在“背實驗步驟”的表層。

在人教版必修2高一年級《生物的進化》單元中“自然選擇與適應的形成”教學中，教師可依據上述理念調整教學設計。在課堂初始階段，教師可展示不同環境中樺尺蛾體色差異的圖片，引導學生觀察并提出可探究的問題，例如：“這種體色變化是個體變異的結果，還是種群適應性進化的表現？”隨后，教師可提供模擬材料，如不同顏色布料和紙片，組織學生分組設計實驗方案，自主確定變量、規劃步驟，教師僅提示控制實驗重復性和變量合理性。實驗后，讓學生統計多輪數據，繪制折線圖并推導結論。最后，教師可引導學生反思實驗中的偏差可能及現實影響因素。教師實施這樣的策略，可以幫助學生在完整的探究流程中理解自然選擇的本質。

（二）創設真實情境，豐富探究活動設計維度

創設真實情境的核心在于將生物學知識與現實世界建立聯結，通過貼近學生生活經驗或科研前沿的情境激發探究動力，同時通過開放性問題打破“標準答案”的限制，引導學生經歷完整的探究過程。具體實踐中，首先，教師應從農業生產、生態保護、科研熱點等領域篩選與教學內容匹配的情境素材，確保情境的真實性與可操作性；其次，基于情境設計非結構化問題，為學生預留自主探索的空間；最后，引導學生按照“觀察現象—提出假設—設計方案—實施驗證—反思修正”的流程推進探究，教師僅在關鍵環節提供方法指導，確保學生成為探究的主體。

在人教版必修2高一年級《生物的進化》單元中“協同進化與生物多樣性的形成”教學中，教師可在教學過程中引入本地生態公園的真實案例展開探究。教師可展示該公園近十年的生態監測數據，包括外來物種引入后本地昆蟲數量下降、本地野花覆蓋率降低等情況，并引導學生圍繞“外來植物引入與本地生物多樣性下降之間可能存在怎樣的聯系”這一主題開展探究活動。在此基礎上，教師可鼓勵學生分組制訂研究計劃，設計調查項目如花期重疊度、訪花昆蟲數量等，并指導學生明確變量、設計記錄表格，安排實地觀察任務。實驗結束后，教師可組織學生整理數據并進行討論，引導其思考昆蟲傳粉效率差異及其他可能的協同關系。教師實施這樣的策略，能夠讓學生在真實情境中實踐完整探究流程，增強其問題解決能力，從而有效呼應高考對復雜情境分析能力的考查要求。

（三）構建合作機制，激發學生探究參與動力

構建合作機制的核心在于通過結構化的小組互動，將個體探究轉化為集體責任，激發學生主動參與的內驅力。具體實踐中，首先，教師應采用異質分組原則，每組由4至5名學生組成，依據其在邏輯思維、動手操作、語言表達等方面的能力差異進行互補組合，并明確各成員在探究活動中的固定角色，如記錄員負責整理實驗步驟與數據、實驗員負責執行操作、分析員負責解讀數據與推導結論、匯報員負責總結成果與展示，確保每位學生在探究過程中承擔具體任務；其次，教師應設計包含任務完成度、協作貢獻度、質疑創新性等維度的組內互評表，以及關注方案合理性、結論邏輯性、反思深度的組間評分卡，將評價結果納入課堂表現考核體系，增強學生的責任感和團隊意識；最后，在探究過程中，教師應注重收集學生出現的典型錯誤或爭議性問題，作為后續討論素材，在展示環節引導全體學生共同分析問題成因，鼓勵學生從“完成任務”向“深度思考”轉變，提升整體探究質量。

在人教版必修2高一年級《生物的進化》單元中“種群基因組成的變化與物種的形成”教學中，教師可圍繞“自然選擇對種群基因頻率的影響”開展小組合作探究活動。在教學過程中，教師可布置具有挑戰性的計算任務，例如提供樺尺蛾種群初始基因型比例及不同環境下的存活率，要求學生通過小組協作計算一代后基因頻率的變化情況。在此過程中，教師可指導學生合理分工，明確記錄、計算、分析、匯報等職責，促進團隊高效運作。同時，教師可在學生完成初步探究后，選取部分存在計算偏差的小組數據，組織全班進行集中討論，幫助學生自主發現并修正問題，而不是直接指出錯誤。

（四）優化過程評價，精準診斷探究能力發展

優化過程評價的核心在于通過結構化的評價工具與多途徑的證據收集，將科學探究的“隱性過程”轉化為“可觀測指標”，為精準診斷學生能力發展提供依據。具體實踐中，教師應結合課標與高考要求，設計包含問題提出質量、方案合理性、數據記錄規范性、結論推導邏輯性等維度的評價量表，每個維度設置三級評分標準，如問題提出質量分為無問題、提出現象描述性問題、提出可探究的科學問題；其次，教師應通過課堂觀察、實驗報告、小組答辯等方式收集過程性證據，建立學生個人探究能力檔案；最后，教師應定期整理檔案數據，形成能力發展雷達圖，直觀呈現學生在各維度的優勢與不足，并據此提供個性化指導，如為方案設計薄弱的學生提供變量控制專項訓練。

在人教版必修2高一年級《生物的進化》單元中“自然選擇與適應的形成”教學中，教師可圍繞“模擬自然選擇對樺尺蛾種群基因頻率的影響”開展探究活動，并應用上述評價策略。在教學過程中，教師可提前制定多維評價量表，涵蓋問題提出、方案設計、數據記錄、結論推導等方面，并在學生開展探究活動時同步記錄各組表現。教師可通過觀察學生是否提出具有科學價值的問題、是否設計出合理的實驗方案、是否規范記錄實驗數據、是否能結合數據推導出合乎邏輯的結論等多個方面進行評分。在探究結束后，教師可整理所有小組的評價數據，為每個學生生成能力發展雷達圖，清晰呈現其在不同維度的表現水平。

結束語

綜上所述，科學探究能力的培養是實現高中生物教學與高考目標有效銜接的關鍵。面對當前教學中存在的認知偏差、活動設計單一、學生參與度低及評價機制滯后等問題，必須從教學理念、課堂實踐與評價方式等多方面入手，推動教學由“知識中心”向“能力導向”轉變。通過深化概念理解、創設真實情境、強化小組協作與優化過程性評價，不僅能激發學生的學習興趣，更能提升其科學思維品質與問題解決能力。這些策略的有效實施，有助于學生在面對高考探究性試題時具備更強的適應力與應答能力，從而全面提升生物學核心素養，實現素質教育與選拔考試的協同發展。

參考文獻

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