高中生物学科探究式教学的实践探索

□贵州省遵义市第五十四中学 王坤梅

在高中生物学科教学中往往存在学生兴趣不高、学不会等情况，这是由于传统教学更加注重分数，使学生在学习时更偏向于知识本位，而忽略了生物学科的规律，即从微观到宏观的联系性和生物学科与生活的联系性。因此，在生物教学中必须采用符合生物学科本身、符合学生身心发展规律的探究式教学，依托智能化技术，利用实践、互动等方式，提升学生的逻辑思维能力和课堂效率，实现学生的全面发展。

探究式教学在我国历史悠久，最早可以追溯至春秋时期。但我国系统的探究式教学理论和实践研究起步较晚，近年来我国的探究式教学已逐渐从学习知识转向发展能力，然后又由发展能力进一步深化为追求学科综合素养。在生物教学中，教师应意识到探究式教学的必要性，结合生物学科的特点，进行大胆的课堂改革。

一、实施高中生物学科探究式教学的必要性

在高中阶段，大多数学生处于青春期，这是学生身心高速发展的一个阶段，学生在各方面都趋向于一个成年人。教师在这一阶段的教学中要意识到两件事：其一，要抓住学生身心飞速发展的这一黄金时期，帮助学生形成深度思考的习惯，发展学生的逻辑思维，提升学生的自我认知能力；其二，教师要意识到，学生本质上还是发展中的人，因此，学生和成人的思想依旧存在差距，同时处于青春期的学生在情感上具有两极性、闭锁性等特点，所以，教师要在尊重学生独立性的基础上进行科学引导。这些都要求教师进行探究式的教学。生物学科作为一门实践性较强的自然学科，本身也是人类探究自我、探究自然的一个学科，因此，高中生物学科的教学要尊重学科的自然属性和学生的身心发展特点，结合国家提倡的素质教育等理念，进行探究式的科学教学，运用黄金时期，吸引学生对生物科学的兴趣，促进学生个体全面而和谐的发展，以期成为学生未来的发展方向。

二、高中生物学科探究式教学的实践路径

（一）教学联系生活实际，提高学生学习兴趣

高中阶段的生物学习比初中生物的内容更加详实，抽象程度更高，许多学生为此投入了大量的精力，认为自己花在生物学科上的时间变多了，但自己的学习成果却没有一个很明显的提升，这类学生大多存在的一个问题就是没有掌握生物学习的思路和方法，在学习中往往死记硬背，使知识与现象相分离。生物是一门自然学科，即使所学内容再抽象，也是针对生活和自然界中已有现象的分析和解释，在当前的生物知识学习中，结合现象考查的题目并不在少数，因此，在生物学习中，生物生活化定将成为生物教学的常态。教师需要将教学和生活现象建立科学联系，降低学生理解难度，提升学生学习兴趣，促成学生学以致用，以便学生在知识与现象之间轻松切换，做到宏观知识与宏观现象相呼应。

以人教版生物必修2 遗传与进化中《基因的表达》为例，本节教学的重难点是基因如何控制生物体的形状？表观遗传信息是如何控制基因表达的？怎么去理解基因和性状关系的复杂性？以这些核心问题为基础，教师可以通过生活中的例子去引导学生进行学习。例如，家中养有宠物猫的学生可能发现同一只宠物猫生了毛色不同的小猫，同一个植株栽种在不同的地方生长出的叶子有所不同，以及学生本身的拇指弯曲度等生活中的细节都显示出了基因的表达规律，教师可以结合所学内容通过生活中的例子来进行佐证。有的疾病就是由于基因导致的，基因往往通过控制酶的合成来控制生物性状的表现，例如，如果缺乏络氨酸酶，那么人体即使产生络氨酸也会因为缺乏相应的酶而无法发挥其作用，使人体的黑色素供应不足，从而出现白化症状；同一种植物种植在水下和水上的叶片形态不同，这是因为性状的表现不仅仅受到基因的影响，还受到后天环境的影响，这也是“近朱者赤近墨者黑”现象的科学解释。将生活中的现象与知识结合后，学生能够较好地梳理知识思路，从而进行灵活运用，逐渐使学生形成自主生物学习的意识，在学会生物知识的同时，学会自主学习，提高学生担当学习主体的能力，这是实施探究式教学的前提条件。

（二）在“做”中“学”，降低生物学科学习难度

“在做中学”是由美国教育学家杜威提出的指导学生的教学原则，杜威强调要让学生自己去进行实际体验，从而获得鲜明的直接经验，而非通过课本学习经过总结的间接经验。大量的实践和现代教育学理念的更新指明，尽管“在做中学”能够帮助学生获得鲜明的、更为深刻的直接经验，但难以使学生系统地学习知识，因此，在生物学科教学中，我们要去其糟粕，取其精华，利用生物学科知识固有的内在实践性，将“在做中学”引申为利用课内外生物实验增强学生的学习乐趣，使知识在学生的头脑中形成更加深刻鲜明的印象，再通过教师讲授使学生获得的直接经验与教材中的间接经验形成良好的呼应关系，并内化为学生的生物知识结构体系。

在人教版生物必修1 分子与细胞中《细胞的物质输入和输出》这一章节的新授课时，教师在课前准备了两束含苞待放的向日葵，每一束有10 支，并将两束向日葵分别装在含有等量清水和高浓度盐水的两个量杯中，教师和学生一起完成了实验的准备工作后，让学生猜一猜经过一段时间的浸泡后，可能会发生的现象。通过这种实验激疑式的导入，学生能够快速进入学习状态，并将思维放在对所学内容的思考上。在教师讲授知识的间隙，实验也完成了，此时教师可以引导学生先对实验结果进行观察，通过肉眼观察学生发现清水中的向日葵盛开了，而高浓度盐水中的向日葵却渐渐萎缩了，教师请学生们靠近观察两束向日葵的状态，学生还发现枯萎向日葵的边缘有发黑的迹象，通过触摸，发现两束向日葵的触感不同，清水中的向日葵挺拔饱满，而盐水中的向日葵花瓣变得较软。教师可以继续启发学生总结实验中出现这两种不同现象的原因是什么？学生大多能够通过观察得到出现这种现象是因为向日葵发生了吸水和失水的现象。结合这一现象，教师可以引出植物吸水、失水现象的微观层面的变化实质，并试想植物细胞和动物细胞的吸水和失水原理及现象是否相同等。这种即时小实验与所学内容联系紧密，所需的材料简单，可操作性强，结果呈现明显，学生能够利用肉眼直接观察到结果。从而能将所学的微观抽象知识用宏观的具象表现出来，避免学生在学习时只能识记微观知识，而忽略其与现象之间的联系，导致学生在高度的抽象学习中发生混淆或者错误，有效降低知识理解和运用的难度，从而促进和帮助学生理解新授知识。

（三）教师有效性提问，打造深度思考的高效生物课堂

探究式教学最早来自建构主义学派，我国的素质教育理念中也体现出了相当一部分建构主义的思想，如近年来推崇的小组合作的探究模式及有效性提问等。这些方式都强调课堂上师生、生生在学习过程中的交融和互动，从而使学生在课堂中摆脱被动接受的境况，使学生主动去接受知识、思考知识，并将其纳入自我原有的知识结构中。以有效性提问为例，在教学中，教师要先了解学生已有的知识水平，利用恰当的问题激疑，针对核心的重难点问题设计问题链，使学生的思维处于较为活跃的状态，并能够结合教师所展示的材料去进行主动思考，发现问题所在，独立思考解决问题，从而慢慢提升独立思考、思辨性思考的能力，通过能力的提高又能够反向促进知识的学习，这就是探究式教学的魅力所在。

在人教版生物必修1 分子与细胞中《细胞的基本结构》一课中，学生在初中就已经学习过了构成细胞的一些结构名称，但还不了解这些结构的形态和功能。在新课导入阶段，教师将动物细胞画在了黑板上，并请学生到黑板上标注细胞中各个结构的名称，达到了在上课之前摸底和复习的作用，同时面向全体的提问能够激起学生的紧张感，使学生快速投入到课堂当中。教师向学生设计了一系列的提问：“人体是由哪几个层次构成的？”“这些层次又是由什么构成的？”最终将问题落脚于“细胞膜、细胞核等细胞结构下还有没有更小的组成部分？如果有，他们又应该是什么样子呢？”教师充分利用细胞结构图进行有效的开展，让学生先来猜一猜细胞膜可能是怎样的结构，学生大多认为细胞膜可能是由多层密集排列的水分子构成的薄膜，教师向学生提示，如果仅仅是水分子，那么细胞如何维持形态呢，有学生提出可能存在蛋白质，用来维持结构的稳定，于是教师进一步提问：“那么我们的细胞，特别是表皮细胞每天要与外界进行大量的接触，那么细胞膜作为细胞的边界守护者，是怎么辨别什么物质能够通过细胞膜？什么物质不能通过细胞膜呢？”学生猜测细胞膜上可能存在一些像巡逻站的地方，来检测物质是否能够通过。教师随即展示了细胞膜模型，证明了学生的猜测是正确的，但同时教师提出了生物学上著名的人细胞和小鼠细胞通过荧光标记技术进行融合的实验，证明了细胞膜模式是一个复杂的流动镶嵌模式，而非简单地集中不同物质层构成。在本节教学中，教师通过学生已经学习过的细胞功能进行引导，让学生来思考细胞膜的结构，最终证明了细胞结构和细胞功能是相互适应的。教师的有效性提问保证了学生在课堂上的主体地位，探究式地引导学生去发现问题、解决问题，使学生由被动学习转化为主动学习。

（四）智能化教学，拓展生物学科学习资源

随着智能化技术的普及，各个领域都发生了巨大的改变。在教育领域，教学活动因此变得更加动态和直接。在教学形式上，出现了以微课、翻转课堂为主的线上教学，如，教师利用微课能够突破时间和地点的限制，学生积极发挥个人的主观能动性，进行多次学习，使学习节奏更加符合个人习惯，同时微课的时间较短，学生能够在学习周期内保持专注，以达到较好的学习效果；在教学内容上，教师能够将多种资源进行整合，如依托于互联网，教师在备课时可以利用其他优秀教师的教学经验和课件，或者用搜索引擎搜集与教学内容有关的音频或视频资料，同时能够打破学科间的壁垒，生成多学科交叉式的课堂；在技术层面上，教师能够利用多媒体实现声光影兼具的课堂，将各种教学内容进行形式上的转换，降低学习难度，使教学更加贴合学生的认识。

在现阶段的教学中，许多教师已经运用线上教学形成了对传统教学的有效补充和拓展，并极大地提高了课堂效率。以人教版生物必修1 分子与细胞的《细胞的能量“货币”ATP》一课的学习中，由于这节课的内容比较难，教师提前录制了微课作为预习的一种学习资源，让学生结合微课进行预习。在微课当中，教师通过动画的形式展现了“货币”ATP 的结构，并设置了利用“货币”ATP 购买能量这一场景，使学生简单明了地理解了ATP 是如何作为细胞内的通货来完成“购买”活动的。同时在微课的末尾，教师也提出了ATP 与ADP是怎样相互转化的、这有什么意义等问题留给学生思索，以便于在后续的课程中，学生能够带着问题进入生物课堂。在课堂上，教师让学生分析一下ADP 和ATP是如何转换的，通过多媒体展现出两者结构的不同，从而引出了酶这一关键概念，使学生们能够较为具体的将ATP 与ADP 的转化与人类的生命活动联系在一起。结合之前所学的蛋白质、糖类等提高能量的物质与ATP 的关系，如蛋白质的合成属于吸收能量的反应，而糖类的分解属于释放能量的反应，这些活动中就实现了ADP 与ATP 的转化，通过ATP 提供能量，而不是由糖类等直接提供能量，使得生物活动能够持续地进行。在自然界的任何一种动植物中，能量的提供与转化都是如此，这意味着生物界的统一性，使学生更多地理解了人体能量来源与去处的奥秘，并能够将这一知识的适用范围进行推广。在课后，教师通过线上学习平台发布了ATP 相关的知识拓展和试题训练，可以帮助有需要的学生进行学习和练习，这种分层式的教育能够使不同水平的学生找到适合自己的发展，同时线上平台也可以充当一个教育资源库，对教育资源进行储存，使学生在未来需要的时候可以及时、反复地应用。

三、结语

俗话说：“教无定法，贵在得法。”在生物学科的教学中，教师要意识到学生的成长和发展是任何教育理念和教育方法的出发点，因此在生物教学的具体情境中，教学方法并不是拿来就用，一用就灵的，这要求教师们结合学生的具体情况进行分析，选择恰当的教学方法。同时在教学中要避免唯分数论陷阱，要提升学生的逻辑思维分析能力，养成良好的学习态度，领略生物科学的理性和谐之美也是生物教学的重要目的，通过全方位的教学，促进学生的全面发展。