高中生物核心素养中科学探究能力培养与提升对策

成乾坤

摘要：在高中生物教學过程中，大多数的课堂会忽视学生动手操作的重要性，仅仅停留在教科书上。因此，高中生对于生物核心素养中科学探究能力迟迟得不到改善，旧的教学方法已不再适用，日后需要利用科技力量，提高教学质量，从根本上提升学生的实验能力才是关键。基于此，本文从三个方面探讨了提高高中生科学探究能力的措施，具体表现为从理论中发现问题、结合理论开展实践、借助小组合作解答疑惑，以供参考。

关键词：高中生物;核心素养;科学研究能力

引言：高中生物核心素养包括生命概念、理性思维、科学探究以及社会责任四个方面。其中高中生物的教堂中最缺少的是科学探究，在日后的科研应用中最常用的也是科学探究。在科学研究中，要在了解理论课题的基础之上，动手实践并探求更深层次的研究。

一、从理论中发现问题

（一）传统的教学方法及弊端

传统的教学理论依托于书本、老师和教案，内容过于单一、枯燥。学生对于理论的认识仅仅停留在书本，肤浅且抽象。并且这种教学方式主动权掌握在老师的手中，而非学习知识的学生手中，学生只能被动接受书本的知识而不能主动探寻，生物的学习本就枯燥，这种教学方法很难引起学生的兴趣，不能从根本上了解实验的过程。即使讲到实验也只是动口不动手，以语言带过，生动的实验变成了单一的书本理论。例如：在讲解复杂的“细胞结构”，结构中的细胞膜、细胞核、细胞质，位置、长相及其性能均存在差异。相比于背下书本中各个结构的特点及其形状来说，使用显微镜来观察，能使同学的认识更加生动形象、记得也更牢。

（二）改良后的教学方法

由于我国对于科研人才的需求仍然存在，且鉴于传统生物教学的诸多弊端，现在的教学理念更加注重培养动手能力强、可以继续研究的科研人员，在生物教学中教师的教学策略要随之改变，老师既要结合书本又要注重实践，演示文稿也同样是不可缺少的教学方法，例如：讲解复杂的“基因指导蛋白质形成”以及“氨基酸形成蛋白质的过程”。书本上不仅枯燥而且很难看懂，老师讲解时如果结合演示文稿，学生学起来就会更加的得心应手。对于“制备细胞膜”、“检查生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”以及用“高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”等能动手的实验，需增加实践课程并引进科研器械。经此改良的教学方法，更有利于学生的吸收，使其产生浓厚的学习兴趣，进而引导同学继续实验发现不同于书本的新知识。

二、结合理论开展实践

（一）加强巩固理论基础

生物学成立距今已经200多年，从进化论的奠基人达尔文，再到21世纪被誉为“遗传学之父”的生物学家托马斯亨特摩尔根。学生现在所学习到的理论从微生物到植物再到人类，无一不是历代科学家呕心沥血的成果，高中生物书上的一百多页，承载了科学家们百年来的理论精髓，是200多年生物学的研究成果。因此，牢记理论是学习生物不可或缺的基础。例如“核酸的元素”、“还原糖的分类”等[1]。这需要先熟悉理论成果，才能进一步进行探索。生物知识涉及许多学科，构建牢靠的基础理论知识，不仅有助于生物这一门学科的学习，还有利于学生各个学科综合进步。同时，在改进教学方法的过程中，教材的排版应该更加偏向学生在课前可自主的完成预习，因此，教学内容应该是由易到难且前后联系。

生物学包含人类，了解生物学的同时，也能够了解人类自身，在日常生活中，生物学对于人类的帮助随处可见，如“细菌、真菌食物的保存”、医疗设施的应用、环境的保护、农产品的种植等。

（二）学生独立完成实验

熟悉理论知识下一步就是动手进行实验，教师在讲解器材使用方法及注意事项保证安全后，应将实验过程大胆交给学生来完成，引导学生独立完成，提升教学质量，使学生在生物领域的学习由被动变为主动。这有助于培养学生的动手能力，提高求知欲望，加强对其思维能力的培养，拓展理性思维。在动手实验的过程中，可以让学生将两个有联系但是又相互区别的事物对比进行观察，比如“还原糖和非还原糖”及“脱氧核糖和脱氧核苷酸”等。要想独立完成实验，先进的实验器材同样至关重要。就像最基础的显微镜、试管、试剂、烧杯等，是每个实验室必备的，如：利用显微镜观察细胞的结构、通过烧杯观察不同试剂遇到一起的变化和反应。

三、小组配合答疑解惑

（一）小组合作，展开心得

独立完成实验后，将观察到的变化、实验的结果以及实验过程中的疑问记录下来，以小组为单位组，进行讨论，学生个人的思维能力仍是有限的，针对实验过程，若想法过于片面，很容易进入误区，而小组合作可以交换各自的想法，互补各自的缺陷，改正遇到的错误，甚至会引出其他层面的分析，进而促进学生的分工协作，互帮互助，取长补短。差异性的思维，将使学生的观察分析更加全面。比如“细胞器间的分工，并了解各自的功能结构”，以小组为单位进行分工，分别观察线粒体、叶绿体和内质网。观察其结构的特征以及其起到的作用，并思考为什么分别被誉为“动力电车”、“养料制造工厂”和“车间”。实验过程要进行记录，教师一旁辅助学生完成实验。

（二）总结思绪，答疑解惑

小组合作后，各个小组共同总结实验所得成果，提出多个角度的看法和新颖的问题。教师针对本次实验及学生的问题进行答疑解惑。而对于一些客观原因无法在课堂完成的实验，学生在预习时，只能通过教材静态的了解实验的过程而无法宏观的感受。例如“观察植物有丝分裂的临时装片”实验时，通常需要观察洋葱根尖，但是培养材料较难，学生在课堂无法完成。再比如“果酸及果醋的制作”这类实验需要发酵试验周期过长，也无法在课堂展开。这时演示文稿便起到了作用，教师讲解实验的目的、过程和结果，并播放相关视频，尽管学生没有动手操作，但是通过讲解和观看，也了解了整个实验过程并产生实验心得，在课后让同学们完成实验策略初探[2]。

结束语：总而言之，高中时期的生物核心素质的培养很关键，其中科学研究的能力更重要。教师应提高对动手实验的重视，老旧的教学方法已经不适用于技术发展的当下，要改进教学方法来提高教学质量，才能培养学生的操作技能并锻炼其思维能力。

参考文献：

[1]孙金豪，王海鹤.高中生物核心素养中科学探究能力培养与提升对策探究[J].求学，2021（47）：35-36.

[2]陈蓉芳.浅谈核心素养目标下高中生物课如何培养学生科学探究能力[J].教育界，2020（47）：37-38.