生物教学中如何提高学生科学探究能力

高明星

【摘 要】《义务教育生物学课程标准（2011年版）》提出“提高学生生物科学素养”的课程目标，在能力目标中也提出了培养科学探究能力的目标。本文论述了如何通过课堂教学活动案例解读生物教学中提高学生科学探究能力的相关内容。

【关键词】生物教学，科学探究，初中生物，培养，科学素养

“提高学生生物科学素养”是《标准》规定的初中生物学课程宗旨和目标，也是三大理念之一。生物科学素养指参加各类社会活动、经济活动、生产实践活动和个人决策方面所需的生物科学概念和科学探究能力。科学探究能力具体指学会生物科学探究的一般方法，发展学生提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力。在科学探究中发展学生合作能力、实践能力和创新能力。生物教师在课堂教学过程中应充分利用教材特点，加强对学生科学素质的培养，以适应现代社会的进步和科技发展的需要

一、如何有效发展学生提出问题的科学探究能力？

提出问题是科学探究的前提，提出问题的科学探究能力可以通过完成“提出问题”这个环节的探究活动形成和发展。我们要培养学生提出的问题是指在观察、调查、阅读等情境中发现问题，提出可以通过科学探究来解决问题。

1、提高教师自身素质，在教学过程中设计问题

2、营造民主氛围，鼓励学生发现并提出问题

3、创设问题情境，引导学生提出相关问题

4、规范科学探究，提出可探究的具体科学问题

案例解读：蚯蚓的观察与学习

你提问，我评价——一起成长

在观察蚯蚓后，老师出示蚯蚓，问通过观察，你还想了解蚯蚓哪些方面？

让学生思考片刻，要求清晰完整表达问题。

学生1;蚯蚓吃什么？

学生2：蚯蚓喜欢糖吗？

学生3：蚯蚓如何消化食物？

学生4：蚯蚓有没有脚，怎么运动？

学生5：蚯蚓能感觉到外物吗？有触觉吗？

同学们很踊跃，但还是要注意问题的科学性和探究性，问题1、问题2和问题5很容易操作，问题3太大，对于初中生学习不同适合，问题4更具有科学探究价值。当然问题改为“蚯蚓的运动器官是什么”更有意义。

二、如何有效发展学生作出假设的科学探究能力？

在教学过程中，猜想与假设已成为学生科学探究活动的一个重要组成部分，是发展学生对科学活动预见性的重要实施渠道，引导学生开展猜想与假设已成为当前生物学科教学一个亟待研究的问题。

1、要创设富含信息的情景

2、要营造气氛融洽的课堂

3、要提供充足的猜想时间和想象空间

案例解读：探究种子萌发的环境条件

师：假设一般是根据已有的知识和生活经验作出的，大家刚刚说到的萌发条件有水、空气、阳光、温度、土壤、肥料，那究竟哪些是必需的？哪些可以排除，是不需要的？以小组为单位讨论一下，最好选用合适的实例来证明你的观点。

生1：我们认为水、空气、温度是必需的，阳光可以不需要。

生2：我们认为土壤可以排除

生3：我们认为肥料也是不必需的

师：有不同意见了，下面请各组说出你们的理由

生1：种子是从土壤里萌发的，土壤里没有阳光。

生4：我赞同，萌发出来以后需要阳光，在土壤中，不需要阳光

生2：我们组认为土壤是不必需的，因为我听妈妈说过无土栽培技术，把种子放在营养液里生长发芽，没有土壤照样可以萌发

师：这位同学只是真丰富，还知道无土栽培技术，我这里有张无土栽培的图片，大家现在还认为土壤是必需条件吗？

生：不是，可以排除土壤。

生3：生活中看到有些种子放在水里，没有加肥料就可以发芽，说明肥料不是必需的条件

师：同学们都说的有理有据，善于观察生活总结经验，经过我们的分析，排除了阳光、土壤、肥料这些不必要的肥料，而水、空气、温度是种子萌发必需条件，大家比较认同，能用具体实例说明吗？

三、如何有效发展学生制定计划的科学探究能力？

制定科学规范、切实可行的探究计划是实施探究活动、解答探究问题的前提和基础，能够使探究活动有计划的开展减少迂回，从而达到事半功倍的效果。科学探究中必需遵循以下几个原则：

1、紧扣探究假设，确定探究方法

2、根据实验原理，设计实验步骤，确定实验器材

3、根据实验方案，设计获取实验数据的方式

案例解读：种子萌发的环境条件

学生分组积极讨论，如何制定计划，探究出水、空气、温度是不是种子萌发的必备条件？

生1：需要六组实验瓶，分别设计一个有水，一个没有水;一个给空气，一个不提供空气;一个提供适宜的温度，一个放在低温环境下。

师：同学们都同意吗？老师提示一下，能不能少用几组实验装置就可以把三种因素全探究出来？

生2：可以设置四号实验瓶，一号三种条件都是适宜的，二号三号四号与一号比分别缺少一个合适条件

师：同学们认为怎么样的方案才算合理科学的呢？同学们可以从这几个当面着手思考：材料和器材的选择是否合理，实验步骤是否完整科学，实验现象是否明显，记录表格是否容易操作？

学生思考片刻，整理实验思路，清晰完整表达

生3：1、选择常见植物种子（绿豆、小麦等）4个能盖紧的玻璃瓶，餐巾纸，标签纸，

2、将写有1、2、3、4的标签分别贴在4个玻璃瓶上。玻璃瓶中各放入2张餐巾纸，并在纸上放上等量种子

3、1号瓶不加水，餐巾纸保持干燥，拧紧瓶盖;2号瓶洒入适量清水，使餐巾纸湿润，然后拧紧瓶盖;3号瓶倒入较多清水，使种子淹没在水中，然后拧紧瓶盖;4号瓶洒入适量的清水，使餐巾紙湿润然后拧紧瓶盖;1、2、3号瓶放入常温环境中，4号瓶放在低温处

师：很好，同学们讨论很积极，思维很活跃，提出了建设性意见。设计实验的关键有两点：一设计实验过程中，做到干扰变量的科学控制，排除干扰准确分析，找到要研究的变量和带来的反应变量。二所设计的实验要有足够明显的现象或数据来证明我们的猜想是否正确。

总结

本文从三个方面浅谈了如何提高学生科学探究能力，分别是如何有效发展提出问题的科学探究能力;如何有效发展作出假设的科学探究能力;如何有效发展制定计划的科学探究能力;具体的如何有效发展实施计划、得出结论、表达交流这三个方面的科学探究能力仍需在实践中不断总结，摸索，形成研究性论文。

发展学生科学探究能力，首先要将学生置于学习的主体地位，课堂上给予充分的时间和空间让学生自己做主。其次要注重调动学生的相互合作、交流与评价，以促进学生通过讨论、反思提升个人的认识和能力。最后，也是最为关键的是教师要把握好指导的“度”，在探究过程中教师既不能放任自流，也不能越俎代庖，而是要作为引导者，有的放矢的给学生鼓励与支持。

参考文献：

[1]《生物学教师教学用书》山东科学技术出版社;

[2]课程标准新教案 生物学 中国和平出版社;

[3]义务教学课程标准（2011年版）案例式解读 初中生物学，教育科学出版社;

（作者单位：东营市胜利第五十八中学）