核心素养下高中生物探究性教学的思考

史佳琴

核心素养体系的提出是一种世界趋势。20世纪90年代以后，发达国家和国际组织纷纷提出核心素养的概念。21世纪初，经济合作与发展组织（OECD）开展了“素养的界定与遴选”项目研究，将核心素养体系概括为“人与工具”“人与自我”和“人与社会”三个方面。它要解决的问题是：21世纪培养的学生应该具备哪些最核心的知识、能力与情感态度，才能成功地融入未来社会，才能在满足个人自我实现需要的同时推动社会发展。核心素养的具体要求涉及学会学习、自主发展、信息技术素养、团队合作等方面。

目前，“核心素养”是我国当前深化基础教育课程改革的重要理念之一，是课程设计的指向标。生物学科核心素养具体表现为4个方面：生命观念、理性思维、科学探究、社会责任。高中生物教学过程中应重视培养学生科学探究方法，促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。在这种变革中，教师作为学习活动指导者的作用比以往更显重要。通过多样化的教学方式，教师帮助学生自主学习知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。探究性教学就是让学生充分参与教学全过程，在动口、动手、动脑的探究活动中发现问题，解决问题，实现教学之目的。那么在生物课堂教学中如何引导学生进行科学探究？

1 创设问题情境，激发探究意识

问题是思维的源泉，更是思维的动力。教师要精心创设问题情境，不断激发学生对新知学习的热情，拉近学生与新知的距离，使学生经常处于“愤悱”的状态中，给学生提供学习目标和空间。学生如果能带着教师精心设计的问题来阅读教科书，则有助于推动或加速学生思考、探究、创新等思维能力的发展。因此，在教学时，教师根据大多数学生的“最近发展区”，围绕一定目标，按照一定逻辑结构精心设计一组彼此关联的“问题串”，以“问题串”为中心组织学习内容，并贯穿于整个课堂教学过程中。教师通过问题启动新知，把问题的解决与新知识的学习、学生能力的培养紧密结合起来，从而引导学生深入理解、掌握解决问题的方法，可以大大地提高课堂效率。

1.1 巧用“问题串”，激发学生求知欲

教师把教学目标设计成具有主题线索的生活情景的问题串，充分调动与激发学生的求知欲望，挖掘其潜能，使存在个体差异的学生都能产生浓厚的学习兴趣和积极的情感体验。在教师的诱导下，学生积极主动地学习，在趣味中获知，在求知中得趣，得到全面和谐发展。如在学习“基因指导蛋白质的合成”时，教师用多媒体播放“艺术家用烟头和口香糖中的DNA还原主人相貌”的视频，提供问题串①DNA是什么物质？②人的相貌主要由什么决定？③烟头和口香糖中的DNA为何可以还原主人相貌？学生感慨于先进科技的同时，也激发了自己的探究欲望。

1.2 巧用“问题串”，引导学生探究性学习

使用“问题串”进行教学实质上是引导学生带着问题（任务）自主学习，由表及里、由浅入深地自我建构知识的过程。问题串的设计应体现梯度性和过渡性，使每一个问题都会成为学生思维的阶梯，使学生在问题串的引导下，通过自身积极主动的探索，实现由未知向已知的转变。例如在进行“植物生长素的生理作用”的学习时，笔者设计问题串：① 生长素由什么部位产生？② 生长素的功能有那些？③ 植物的不同器官对生长素的敏感度如何？④ 生长素类似物的功能有那些，农业生产上是如何应用这些激素的？通过这些问题的解决，教师不但能督促学生复习，要求学生理解并分析运用生长素浓度与所起作用的关系，还要求学生自主学习课本知识：生长素类似物的概念，结合课本和生活常识分析其在农业生产的应用，无形之中使学生的学习能力得到了锻炼和提高。

1.3 巧用“问题串”，培养学生的创新思维

在“问题串”模式教学中，教师还要敢于创新和大胆实践，以开放化的思维来设计课堂问题，驱动学生去进行主动思考、主动探究。这不仅可以激发学生的问题意识，还能够拓展学生思维的深度和广度，培养学生的创新思维。如在学习“生长素的生理作用”时，教师设计如下问题串：“你能利用生长素的作用来获得无子番茄吗？如何操作？如果小麦开花时受到阴雨天气影响，不能正常授粉，能使用生长素减缓减产损失吗？为什么？”为了解决这些问题，学生不但需要回忆有关的知识并对其进行综合分析，还要加上自己的判断及想法，在不知不觉中完成了思维的创新过程。

2 创新教学方法，营造探究过程

从某种意义说，学生学习的积极性、主动性能否发挥，主要取决于教师的教学方法。所以，教师一定要认真钻研教材，研究学生，根据教学内容选择和创新教学方法，充分利用现代化教学手段，如多媒体演示课件、观看教学录像，加强实验教学，开展探究性教学活动，开展课外实践活动等。这样不仅使教学内容直观形象、生动具体，增强教学内容的感知性与趣味性，激发学生的学习兴趣和求知欲，也有利于调动学生学习的积极性与主动性，提高教学效果。

2.1 指导学生掌握探究方法，培养探究的能力

实施探究性学习的一个重要目标是使学生初步学会科学探究的一般方法。科学探究的一般方法包括观察、实验、调查、收集证据等获取经验的方法和推理、判断、分析、综合等思维方法。教师只有让学生掌握方法，才能使学生从“学”到“学会”再到“会学”。例如：在学生进行观察前，教师要让学生弄清“看什么”“怎样看”，这样就能使学生有目标、细致地去观察，培养学生的观察能力。

2.2 组织探究小组，指导合作探究

在探究过程中，学生常会遇到靠自己独立思考难以解决的问题，此时通过组织探究小组，发挥合作探究作用，是解决疑难问题的有效途径。例如，在“染色体变异”的教学过程中，学生要理解染色体组的概念，首先要理解同源染色体这一核心概念。笔者以红蓝两种不同颜色的卡纸剪出染色体的形状来模拟果蝇体内的同源染色体，蓝色的一条来自于父方，红色的一条来自于母方，指导学生以小组为单位，亲自动手构建雌雄果蝇体内的染色体组成模型和配子的染色体组成模型。笔者在课堂观察中发现大多数学生构建出果蝇精子或卵细胞的染色体组成都是一致的。面对这种情况，笔者常常不过早解释，而是准备好不同颜色的染色体构建的模型，提出问题：① 这样的一组同源染色体可以存在于果蝇的精子中吗？② 你对非同源染色体有何认识？③ 你对染色体组的概念有何认识？然后指导学生进行合作探究。小组成员就相关疑问，相互研讨，交流探讨的结果。该过程中，学生分析透彻，获得的概念更清楚，结论更准确。教师在关键处加以指导、点拨，使问题得到集中解决，同时能促进学生思想情感的交流，培养团结协作精神，构建民主和谐的课堂气氛，养成良好个性品质。

2.3 组织交流得出结论，反思内化形成新知

学生通过探究活动，对所获得的信息资料经过归纳、比较、分析、综合，形成对问题的解释。生物知识看似凌乱、繁多，其实内在都有紧密联系。只有学生主动去总结归纳，才能有效地使知识变成自己的思维产物，才能深刻理解本质。在教师的指导下，学生通过师与生、生与生讨论与交流，以及教师的总结，进一步澄清事实得出结论。同时，教师引导学生对问题的解释进行反思，通过反思，不仅使学生能够认真地审视自己的探究过程，对问题的解决过程进行反思和归纳，培养认识能力，还能使学生获得的新信息纳入原有的认知结构中，内化成新知识，使思维能力获得提升。

3 创设探究性实验，促进学生主动探究

生物学是一门以实验为基础的学科，教师可创设一些探究性实验，为学生提供一个能动脑思考、交流、合作、探究创新的空间，激发学生的求知欲，促使学生主动探究，使学生的知识水平逐渐增长、探究能力逐渐提高。

例如，“植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”是一个验证性实验。在完成教学目标后，教师可以引导学生向探究的方向迈进：（1） 是否只能选用洋葱外表皮细胞，其他植物细胞可以吗？尽量选用紫色部分的意义何在？（2） 除了蔗糖溶液，可改用其他试剂吗？试剂的浓度是多少呢？（3） 实验操作方法有无可改进或简化的地方，以提高实验效率的？学生经思考、实践和探讨后，得出结论：（1） 其他植物细胞也行，但洋葱外表皮紫色部分，液泡呈紫色，原生质层和细胞壁区分明显，在显微镜下观察质壁分离现象十分清晰。（2） 蔗糖溶液黏性强，易污染显微镜。根据渗透作用原理，其他试剂也行，比如可用经济易制的NaCl试剂。而试剂的浓度不能太高，否则易导致细胞死亡；浓度太低，实验没有现象或不明显。（3） 操作方法可改进为直接把盖玻片掀开，滴加外液。这样，一方面可以减少了几次重复滴加和用吸水纸吸引的步骤；另一方面又避免因操作不当污染了显微镜。通过此实验，学生不难发现，改进实验方法，并由此设计实施探究性实验的过程不仅使自己的能力有了一定的提高，而且更好掌握了植物渗透吸水原理，对知识的理解也有了进一步的深化。

又如，在“DNA的粗提取与分离”实验中，笔者为学生提供了花菜、香蕉、鸡血、鱼白4种材料，将学生分成四组，各选其中一种材料分别进行实验，最终发现选择鱼白的组别提取到的絮状DNA最多，实验效果最佳，实验成功率较高。最后学生讨论、分析鱼白材料中DNA含量高的原因，为实验结果寻求理论依据。教师引导学生探究可选的实验材料的实验过程，有效激发了学生的探究兴趣，锻炼了学生的动手操作能力，使理论与实践得到了有机结合。

4 丰富作业形式，拓展自主空间

学生作业的布置与批改是教学活动的有机组成部分，能够弥补课堂教学的不足，是课内知识的继续和发展。教师要从实际出发，依据学生的年龄特征和个性差异，有的放矢地布置作业。例如，对一些学困生可利用他们好动手、喜欢标新立异的特点，布置小实验、小创新等形式的实践性作业。生物知识包罗万象，教师可以指导学生进行课外阅读、上网查找生物学资料，提醒学生重视生物知识素材的收集、整理，将平时收集的相关生物学资料打印出来，装订成册，发放到每一个班。例如，在讲授“群落的演替”时，教师让学生在课前查找相关资料，了解苏州本土资源阳澄湖小岛——葫芦岛近几年的变化。教师布置任务：为家乡葫芦岛北岸的开发献计献策，以小组为单位提出可行性开发方案。在实际的教学中，学生提出的方案有：① 将芦苇地改为耕地、果林、渔场、养殖场，开发生态农业；② 保持原貌，适当开发，建立湿地公园，定位为生态旅游经济模式；③ 开发别墅区；④ 开发“葫芦娃”主题儿童乐园等然后，教师组织小组间相互评价哪个方案最合理。在学生的评价和教师的引导、启发下，学生共同认识到实施①、③、④方案虽然短期内可以带来可观的经济效益，但意味着原有的芦苇地被破坏，即由自然方向演替来的湿地生态系统所带来的生态价值将失去，得不偿失。此时学生，领悟到尊重自然规律、因地制宜的重要性，理解适合的才是最好的。教师通过提出和评价开发方案，让学生能学以致用，激发学生兴趣，培养学生学习能力，不仅使学生扩大了知识面，也使思维活跃起来。

学生核心素养的培养是今后学校教育的主要任务，探究性学习的作用正得到越来越多的认可，也是生物教师需要不断探索和实践的问题。教师不仅要让学生学会知识，还要让学生“会学与会用”，全面提高学生的素质，才能使生物课堂焕发出生命的活力，为国家培养出知识与能力并重的创新型人才。