浅谈高中生物教学中科学探究能力的培养

浅谈高中生物教学中科学探究能力的培养

多 兰

二 0二中学 内蒙古包头 014031

摘要：伴随着《普通高中生物学课程标准（2017版）》的颁布，发展学生的生物学科核心素养逐步发展成为当前高中生物教学改革的重要方向。科学探究素养是高中生物学科核心素养的重要组成部分之一，是指学生能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施及对结果进行交流与讨论的能力。基于生物学科核心素养的科学探究可以激发学生学习兴趣、加深学生对核心概念的理解、发展学生科学思维，这就要高中生物教师应注重培养学生的科学探究素养，以促进学生高中生物学科核心素养的全面发展。

关键词：高中生物；探究能力；培养策略

引言

在中国现行的教学大纲中，已经明确指出，高中生物学教学课程的标准应侧重于实验教学，并在实际教学中执行实验教学要求。但是，从高中生物学教学的角度来看，学生们普遍认为实验教学是比较的困难的，在教学中并不知道如何下手，更是有的学生对实验类试题有着抵触的情绪，最终取得的成绩也不太理想。实际上，高中生物教学应加强对实验教学的重视，努力培养学生的教学探究能力，使学生不再对生物实验产生抵触情绪，并可以进一步了解生物实验的原理，从而形成了强有力的探究思维能力。

1学习科学史，掌握科学探究的基本思路和方法

生物科学史是生物学家经过科学探究获取生物学知识，形成生物学理论的过程，涉及丰富的人物和事件。生物科学史的学习能够帮助学生了解科学探究的基本思路和方法，领会科学探究精神和思维，而科学探究的基本思路和方法是提高科学探究能力的基础，因此，在高中生物教学中，教师应适时导入生物学科学史，以此作为基础对高中生进行教育，能够符合高中生的认知规律，同时，还能让学生身临其境体验生物学家的科学探究过程，进而全面、深刻理解生物学知识，以此来掌握科学探究基本思路和方法，为培养学生的科学探究能力提供了有力保障。如教师在讲述“细胞膜发现历程”时，学生通过材料可以分析得出科学研究的一般步骤包括：发现问题、分析问题、做出假设、实验验证、得出结论这几个步骤；教师在讲述“光合作用的探究历程”中元素的来源和去路时，学生可以掌握同位素标记法。

2创设问题情境，培养探究意识

问题是科学探究的重要起点，是培养学生科学探究素养的前提。创设问题情境是一种有效激发学生探究欲望、培养学生探究意识的教学方法，其可使学生在问题的驱动下，充分发挥主观能动性进行思考和探究，在课堂提问、交流讨论中提升其科学探究素养。因此，教师在课堂教学过程中，应立足实际习情况找到学生的最近发展区，然后根据教学内容设计具有逻辑关联、贴近学生认知水平的“问题串”，以引导学生开展深入的思考和探究。例如，在进行“基因指导蛋白质的合成”一课课堂教学时，教师可用多媒体向学生播放DNA（基因）转录和翻译过程的Flash动画，使学生直观地认识和了解“DNA（基因）转录和翻译”的过程。然后，教师以学生认知的最近发展区为基础，结合教学重难点，设置如下的“问题串”：①转录和翻译过程的模板是什么？模板最终去向是什么？②转录和翻译过程各需要什么原料？最后分别得出什么产物？③转录和翻译过程各需要什么酶参与才能顺利完成？④转录和翻译过程的不同特点是什么？教师通过问题情境的创设，可使学生潜在探究潜能在欲望中得以有效激发，学生在“问题串”的引导下对教学内容进行深入探究，从而培养和增强学生的科学探究意识。

3拓展实验教学，培养探究能力

生物实验教学具有较强的实践性，学生在实验过程中不仅要动脑还要动手，在动手过程中可以加强对一些理论知识的认识，实践水平也因此得到有效的提升。例如，在进行“植物细胞的吸水与失水”的实验教学的时候，笔者先带领学生做一个演示性的实验，达到教学目标以后，根据教学内容和学生的实际情况引导学生向探究的方向逐步迈进：（1）实验操作是否可以进一步简化，以实现实验效率的提高？（2）除了蔗糖溶液外，是否可以使用其他的试剂？然后让学生带着这些问题进行验证和探索，在此基础上深化学生对相关知识的理解，提高学生的实践水平。学生经过探讨、实践和思考之后，得出如下结论：（1）实验操作可以进一步简化，如直接掀开盖玻片，滴加蔗糖溶液，这样做既可以省略几次重复滴加试剂以及利用吸水纸吸引的步骤，缩短操作时间，又可以防止实验操作者因为操作不当而对显微镜造成污染；（2）蔗糖溶液有较强的黏性，容易对显微镜造成污染，该实验可以使用其他的试剂，如KNO3代替，KNO3的使用还省略了给植物细胞滴加清水的步骤，而发生质壁分离的自动复原。再如，在实施“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的实验中，笔者引导学生对实验进行改进：由于根尖分生区长度仅为2~3mm，这导致实验过程中的解离、漂洗、染色步骤存在镊取的困难，使根尖极易破碎，对此，实验步骤改进为先剪取根尖1cm进行前三个步骤,再在制片环节剪取靠根尖分生区部位的2~3mm。这种基于课本实验，适度拓展改进实验，提出新的实验问题的教学方法，让学生在进行新的实验设计和实施的探究过程中，其科学探究能力也得到了培养。在结合教材理论和实验方法的基础上，学生在教师的引领和帮助下，通过相互探讨，大部分都能独立进行实验设计、开展实验、分析实验结果和讨论交流实验结论等，从而充分挖掘和拓展了课本实验，在实验原理、材料、步骤、结论交流等方面也发挥了学生的积极作用。

4密切联系生活，激发探究兴趣

生物知识来源人类生活，高中生物教学不应脱离生活，而应密切联系生活，才可以增强高中生物课堂教学的生命力。因此，教师在课堂教学中，应深入挖掘和梳理与学生实际生活相关的教学素材，拉近学生与知识的距离，激发学生科学探究兴趣，提高学生解决问题的能力。例如，在开展“激素调节”一课的教学时，教师可以结合本节教学内容设置以下生活问题：一个药厂在广告上声称其最新上市的保健品，其含有胰岛素成分，糖尿病人只需要口服五个疗程就可以治愈，这个广告可信吗？学生在经过课堂学习之后，都会抓住问题关键所在，指出胰岛素本质是蛋白质，蛋白质口服之后都会被消化液分解，无法治疗糖尿病，因此这个广告是不可信的。但是，也有的学生对此提出不同的观点，认为如果新药品采用新的方法保护胰岛素，使胰岛素不会被消化分解掉的话，也许是可以降低血糖的。学生在课堂上的发言，说明大部分学生已经初步掌握知识，并且学以致用。部分学生对问题提出不同的看法，则说明学生能够主动探究创新，体现了学生的创新思维。

5结语

丰富多彩的探究活动在给学生带来欢乐的同时，也使学生收获了知识和探究能力。教师通过采用灵活有效的教学模式能使所有学生都有机会参与到自主探究学习中去，感受知识获取与应用的过程，提升自身的理论与实践综合能力，最终养成良好的生物科学探究素养，为未来的长远发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]章素芬.高中生物学实验教学培养学生科学探究能力的研究[J].生物学通报,2018,118(03):113-116.

[2]卢有霞.高中生物教学中学生科学探究能力的培养途径[J].新课程研究(上旬刊),2016(39):59-60.

[3] 尚风奎.从高中生物实验中培养学生的科学探究能力[J].科学中国人,2017(8X):424.

[4]陈勇.核心素养下高中生物课堂中科学探究能力的培养[J].考试周刊,2018(7):150.