基于核心素养的高中生物探究实验教学策略探究

黄维芳

摘 要：核心素养下，高中生物开展探究实验，主要是引导学生在具体学习以及探究过程，充分认识到生物知识具备的开放性、系统性以及实践性特点，以帮助学生充分掌握相关生物知识，并实现其学习能力以及价值观的提高。鉴于此，本文主要对核心素养培养与探究实验存在的關系及其教学原则进行探讨，并提出基于核心素养的高中生物探究实验教学策略。

关键词：核心素养；高中生物；探究实验；教学策略

高中生物开展探究实验教学通常和传统教学模式是相对的，其更多指在具体教学时，要突破传统、单一化内容对于学生思维造成的限制，并引入各种各样的学习资源，以便于学生试着理解、归纳总结、探究实验中涉及的知识，并把实验内容的学习放在开放的环境当中，以便于学生积极主动地参与到实验探究的准备活动、器具与实验步骤的设计中，并在实验的具体探究过程，帮助学生形成解决相关生物问题的能力。鉴于此，生物教师在组织探究实验的教学当中，教师需立足于生物学科的核心素养中的“科学探究”，对探究实验的整体教学方案进行优化，使学生经过实验探究积极思考，并促进其科学探究力得到不断提高。

一、核心素养与探究实验的关系

高中生物的课堂教学当中实施探究实验，其更多是立足于相关的生活化情境，对有价值的生物问题进行深入探究，并通过营造有启发作用的教学氛围，引导学生依据自己已经学习与掌握的知识，对有关生物问题实施分析，并加以解决，接着，依据生物知识存有的规律，提出一定的假设，采取实验操作的形式进行理论知识的验证。

一般而言，生物学科的核心素养与其探究实验存有的关系体现在以下两点：第一，高中生物组织探究实验，能够高效满足学科素养当中培养科学探究力的要求。探究实验的实施，更注重培养与发展学生自身的自主探究或合作探究的相关能力，以激发学生课堂学习生物知识的欲望，达到探究性教学落实的效果，以便于学生经过教师给予的指导，在实验的探究过程，达到应用学习与掌握知识的目的[1]。第二，高中生物的课堂上，组织探究实验，可有效提升学生本身的探究力。对于科学探究而言，其主要是立足于科学规律，让学生针对学习的生物内容，产生一定的研究思路，并站在实用主义、建构主义开展的教学模式，经过知识的建构及其迁移，实现问题解决的效果，以促使学生形成相应探究能力。

二、核心素养下高中生物探究实验教学的原则

第一，主体性原则。高中生物开展探究实验通常要求教学整个过程要开放，以呈现学生在课堂上的学习主观能动性。在探究实验的开展过程，教师需引导学生自主实验，而自己则承担起促成者与指导者的角色，并通过科学育人的观念，指导学生积极主动地动手动脑，并与相关理论、尝试、观察、实验、总结各个过程有效结合，引导学生充分理解整个实验过程，且通过实验过程涉及的相关方法，有效解决相关创新问题，并让学生形成相应的学习自信。

第二，创新性与发展性原则。新时期，高考中针对生物实验做出的考查更加地灵活，这就要求教师与生物实验具备的多样性密切结合，引导学生站在不同方面积极思考，并尝试着探究实验[2]。通过一些较为典型的实验，指导学生依据实验内容及其操作步骤积极尝试与探究，并经过小组合作的方式，让学生充分发挥其学习过程的主动性，使其形成相应实验探究意识的同时，促进学生的全方位发展。

第三，激励性原则。实验是极其复杂的一项内容，当中既涉及基础知识，又涉及实践操作，还有反思与提高，这就要求教师积极培养、尊重以及激励学生应具备的探究自信，并提供给学生相应的探究平台[3]。在探究实验中，经过教师给予相应的引导与鼓励，不仅能够使学生形成相应的理性思维，而且还能经过实验探究，促进问题的解决，使学生更高效地掌握相关生物知识。

三、基于核心素养的高中生物探究实验教学策略

（一）立足于核心素养，明确探究实验教学目标

想要使探究实验的开展效果得到切实有效，就需保证核心素养涉及的相关要素的目标落实，了解到实验开展的重点。就高中生物而言，其核心素养包含了对于生命现象进行理解，以帮助学生形成相应的生命观念，还有立足于证据、事实分析作为手段的科学思维培养，并通过观察、假设与论证为基础的探究素养，然后采取理性分析与解释，实现社会问题的有效解决。因此，高中生物的探究实验开展中，教师在设计目标的时候，要准确把握生物学科的核心素养。首先，生命观念。就生物学科而言，其更多是对生物的发展、生命活动以及生物结构等相关内容进行探究的一门学科，要求学生站在生物学的视角，观察以及探究人类当前生活的世界，概括与总结出和生物知识相关的原理、概念与规律，以确保学生能通过学习的生物知识，充分认识到实际生活中存在的生物现象，并对生活当中常见的生物问题进行分析与解决，以促使学生形成相应的生命观念。如“稳态与平衡”“遗传与变异”“生物与环境”等相关内容，则适合开展生命教育[4]。其次，理性思维。理性思维主要指学生在具体成长过程要立足于事实证据，并通过缜密逻辑深入思考以及判断相关生物现象，并通过比较、分析、演绎以及分类等各种方法，批判性探究，获取到对应的结论。例如，在对“探究酵母菌呼吸方式”的探究实验开展教学时，教师可设计有氧和无氧不同的实验环境，对酵母菌具体呼吸形式进行模拟，以促使学生处于不同环境，准确了解到酵母菌经过呼吸后形成的物质。再次，科学探究。对于科学探究而言，其属于学生应具有的学习能力，主要指学生在具体学习中，可以对生物知识、自然生活以及社会生活中存在的生物问题产生全面的认识，并对这些问题实施观察、思考、分析以及讨论等，强化学生探究知识的好奇心，以帮助学生构建完善、系统的知识结构，并让其充分掌握进行科学探究的思路与方法。最后，态度责任。不论是任何的学科，对其学习都需归结到学生自身的学习态度与责任，生物学科亦是如此。就态度责任而言，其主要指学生在学习相关生物知识时，必备的科学态度、社会责任等，并能通过课堂上学习到的生物知识，对当前社会现象与生物知识存在的关联进行准确把握，使学生能通过学习到的生物知识有效解决现实生活中存在的生物问题。

（二）结合实际生活，创设教学情境

学生的学习动机与其兴趣有着密切联系，只有激发起学生自身的动机，让其形成探究知识的欲望，才可以使学生由被动学习逐渐得到解放，并通过积极的状态融入生物知识的学习与探究当中，使学生经过不断探究，实现自身的科学思维发展。想要达到该教学效果，生物教师在对探究实验的整个教学过程进行优化时，就需与实验内容及高中生的学情结合，创设相应的问题情境，以促使学生处于相应的学习情境，更好地探究生物知识[5]。

以“植物细胞的质壁分离和质壁分离的复原”的实验内容为例，想要使学生通过探究实验的学习，促进其科学素养的切实发展，教师就需与实际生活中相对常见的现象结合，如西红柿拌白糖、凉拌黄瓜的时候，经常会出现渗出水的情况，而撒些水则能确保蔬菜本身的新鲜等，以此提供给学生相应的探究情境。然后，教师可在情境教学过程，可结合教学内容，创设对应的问题情境：1.植物细胞处于哪些条件会有吸水与失水的情况？植物细胞进行吸水与失水，通常和哪些因素有关？其对植物的细胞壁有无水分出入存有怎样的影响？2.对生物实验进行探究过程，怎样确保植物细胞产生质壁分离还能复原？怎样才可以清楚地观察到该生物现象？经过指导学生在问题情境当中积极探究与思考，则能使学生逐渐形成科学素养。

（三）深入探究实验，增强科学探究力

核心素养下，生物教师组织探究实验的教学时，需充分注重学生在课堂上的主体地位，这就要求教师做好主导角色，对相关生物知识进行深入分析，鉴于此，想要使学生深度理解以及掌握相关学习内容，教师就需在讲解理论知识的前提下，采取实验探究的方式，引导学生经过亲自操作与探究实验，准确把握相关生物知识。这一状况下，教师在开展实验教学时，需注重培养其自身的探究意识，以帮助学生本身的探究能力得到良好发展的同时，提供给学生丰富的机会参与具体的实验探究。同时，生物教师在组织实践活动时，可与具体的教学内容结合，设计与组织相关实验活动，以加强学生对知识理解与掌握[6]。另外，在课堂教学时，教师可设计适当的问题，将其当作学生学科素养培养与发展的重要途径，让学生充分发挥其理性思维，以促使学生自身的优势得到充分发挥，在这一过程，教师还能开展实验演示，引导学生进行亲自操作，使学生经过科学探究，深入理解与掌握相关知识。

以“酶的作用和本质”的实验讲解为例，为了保证学生准确把握“酶”的相关概念，教师可按照与教学内容有关的实际内容，组织相应的探究活动，即经过“温度对淀粉酶活性的影响”与“pH对于过氧化氢酶活性的影响”两种实验，让学生在实验操作的过程中，得到“只有在一定温度下酶的催化效率最好”以及“只有在适合的pH下酶的催化效率最好”这两个结论。经过实验探究，既能使学生充分体会到学习相关生物知识的价值，又能促使学生深层次掌握有关学习内容，使其通过操作与探究实验，提高自己的科学探究力。

（四）组织实验探究活动，强化探究体验

生物学科相较于化学、物理等各门学科而言，其有着明显的相似性，同样有着大量的实验需要探究。但是，传统教学当中，因为教师讲解完成课程内容的时间相对有限，所以，经常会出现忽视实验操作的步骤，而是把重要的理论知识直接讲述给学生。而探究实验的开展，其明确指出要教师注重实验活动的组织，将其当作开展探究内容，通过该过程，不仅能通过实验增强学生自身的探究体验，而且还能经过实践，促进学生自身的生物学科素养及其实践能力提高[7]。

以“温度和PH对酶活性的影响”相关实验内容讲述为例，这堂课的内容中体现出多种实验，故在具体教学当中，教师需提供给学生相应的实验器材及相关素材，并指导学生实施探究实验，经过实验引导学生对相关内容进行深入探究，以促进其探究能力提高。另外，由于学生对相关化学试剂、实验操作的过程等已经有了一定的了解，此时，教师就需凸显学生的课堂主体性，把课堂交给学生，自己则针对学生的实验过程，给予相应的引导与监督。经过该教学过程，不仅能够促进学生之间的思维互补，而且还能确保实验教学的有效性，并促进学生的探究。

（五）开展多元化评价，优化探究实验教学体系

探究实验的教学开展作为难度相对较高的一种教学形式，这就要求生物教师创建高效课堂，拉近学生和生物知识的距离，并采取问题驱动的形式，激发其探究生物知识的兴趣，并经过探究实验，发现与解决相关生物问题的同时，帮助学生充分掌握相关生物学规律，以实现学生核心素养的培养与发展。高中生物组织探究实验主要是培养与发展学生自身的核心素养，因此，想要保证探究实验的具体教学效果及其达到核心素养的培养目的，生物教师就需针对相关教学要求，设计多元的评价机制。首先，学校要积极参与到实验探究活动的实施过程，也就是站在学校的角度，开展课堂评价，以确保核心素养在教育过程的作用得到有效发挥，并将其当作整体教学改革得到进一步优化的依据；其次，设置相应的教育机构，经过教研室的建设，组织探究实验的探究小组，面对探究实验要开展专题性研究，并针对教师开展的实验教学给予相应的指导与评价；最后，加强评价反馈的作用，生物教师既要积极进行自我评价，又要评价学生在课堂上的学习成效，并站在探究实验的具体应用情况以及课堂教学成效的角度，设计科学的评价体系，以实现探究实验的整体教学效果优化。

结束语

综上所述，高中生物开展探究实验的过程，通常要求教师给予学生相应的引导与启发，以便于学生高效掌握实验探究的方法，并形成相应的探究能力。因此，生物教师在课堂教学当中，需立足于核心素养的相关要求，对探究实验的教学活动开展进行优化设计，引导学生进行积极尝试与探究，使学生综合理解生物知识，并将学习到的生物的知识应用于实践。

参考文献

[1]郭彦楠.基于核心素养的高中生物探究性实验研究[J].试题与研究：教学论坛，2020（6）：1.

[2]周丽云.核心素养视域下高中生物探究性实验教学设计策略研究[J].教学管理与教育研究，2022（21）：92-94.

[3]李熠，劉静.高中生物学探究性实验教学的问题分析与策略探讨[J].中学生物教学，2022（17）：75-77.

[4]王永林.基于核心素养的高中生物实验探究性教学策略研究[J].成才之路，2021（19）：124-125.

[5]闫向华.基于核心素养的高中生物实验探究性教学的策略研究[J].考试周刊，2020（82）：131-132.

[6]王永吉.探究性实验教学模式在高中生物教学中的应用研究[J].成才之路，2020（3）：122-123.

[7]赛喜亚拉图.探究性实验教学模式在高中生物教学中的应用[J].数理化解题研究，2019（9）：93-94.