聚焦生物科學探究性學習，打造有效課堂

近幾年，高考生物試題對實驗探究性的考查尤為突出，大多數試題以實驗為背景，以實驗探究作為實驗試題中的難點。如果教師在平時教學中注重培養學生的探究能力，那么，生物課堂的教學效率將會有所提高。下面筆者結合平時的教學實踐，談談學生的科學探究與有效課堂的關系。

一、利用分組探究性學習，提升課堂效率

提倡探究性學習是高中生物課程基本理念之一。所謂探究性學習，就是像科學家一樣去思考，通過探究活動來獲取知識的一種學習方式。探究性學習改變了以往的教學方式，教師并不是生硬地將知識傳授給學生，而是讓學生由被動學習變為主動參與學習，使學生通過實驗、討論、合作、交流等活動，獲得生物學的知識、概念和規律。

科學探究的內容包括提出問題、提出假說、規劃、實施規劃、得到結論、表達交流等。高中生物課堂教學中，常用的探究技能有搜集和分析數據、作出計算、畫出圖表、閱讀圖表、作出假設、預計出現的結果、實施實驗與建模等。

例如，教學高中生物必修一時，有關酶的探究實驗比較多，在探究溫度對酶活性的影響時，可以先讓學生提出假設，作出一些預見，然后設計實驗。教師可給學生提供以下實驗材料，如淀粉、淀粉酶、水浴鍋、碘酒等，并提問“如何用這些材料和用具去設計探究酶的適宜溫度”，讓學生分組實驗去探究，找出單一變量（即溫度），也可以請各小組選某一溫度做實驗。然后每組在不同溫度下用碘酒檢驗淀粉的剩余量，顏色變得越深說明淀粉的剩余越多，此溫度下酶的活性就較低；反之，酶的活性就越高。最后小組匯總結果，構建數學模型，橫軸代表溫度，縱軸代表酶的活性，由全班學生把模型構建完成。以上活動利用小組合作的方式完成，課前合理分組，并適時進行討論，既能培養學生的合作探索能力和集體精神，活躍課堂氛圍，又激發了學生學習的熱情，使課堂的教學效率得以提升。

二、巧妙設計探究性問題，提升學生運用知識的能力

課堂教學中，探究性問題的設計應該本著由易到難的原則，要有利于學生在知識和能力方面得到循序漸進的發展。若問題提出的太簡單，既不利于發展學生的思維和能力，也不能激起學生學習的興趣；若問題提出的太難，會使學生產生畏難情緒。所以，教師應根據學生原有的知識水平，設計一些由易到難的探究性問題，使學生既能“吃得飽”，又能“吃的好”。

在探究酶的最適溫度的實驗時，教師可以設計下列探究性的問題：（1）本實驗的單一變量是什么？無關變量有哪些？這個問題比較簡單，大多數學生都能回答，教師就不要進行太多的解釋，可以請學生思考，教師隨機提問，最后點評一下即可。（2）在選擇實驗材料時，可以讓學生思考：能否用過氧化氫和過氧化氫酶？若不能，原因是什么？這個問題對學生來說可能比較難，能否探究溫度對過氧化氫酶活性的影響，學生需要了解一些化學知識。這時，教師就要講透：“過氧化氫的分解本身受溫度的影響，即在沒有酶的情況下改變溫度，過氧化氫的分解速率會改變。所以改變了溫度，過氧化氫本身分解速率要改變，過氧化氫酶的活性會改變。因此，探究酶的最適溫度時一般選擇用淀粉酶和淀粉做實驗，而不選擇過氧化氫酶和過氧化氫來做實驗。”（3）在實驗步驟中，是先將淀粉酶與淀粉混合后在各自的溫度下維持一定的時間，還是先在各自的溫度下維持一定的時間然后將淀粉酶與淀粉混合？在做實驗前可先讓學生探究“如果按照這兩種方案去做實驗，預期的實驗結果將會怎樣”的問題，教師先不要給出解釋，由出現不同結果的小組討論分析出現問題的原因。（4）是用碘酒還是斐林試劑鑒定淀粉酶的活性？可以讓學生分組實驗比較碘酒和斐林試劑在鑒定結果上的區別，通過分析得出不同實驗結果的原因，使學生對學習更有好奇心和求知欲。

因此，教師在問題的設計上要盡量面向全體學生，使探究活動盡量對全班學生都適合。教師提出問題后，不直接給出答案，目的是給每位學生在探究活動中留出充足的思維時間和空間，這既是對學生思維的一種拓展，又激發了學生合作學習與討論問題的激情，使學生發自內心的學習，自然會提高課堂教學的效率。

三、探究學習與生物知識、概念和原理的關系

課堂教學中不能只重視生物知識、概念和原理的傳授，也不能只顧實驗探究，兩者都要兼顧。科學探究過程與傳授知識、概念和原理并不矛盾。探究是為了讓學生獲取新的知識，對新知識的理解更透徹、更扎實，思考問題更全面，能像科學家一樣思考與探究，既利于對所學科學知識、概念和原理的掌握，又有利于學生探究問題，獲得更多的科學知識。所以，教師在教學過程中要對生物學的概念和原理分析清楚，必要時引導學生對原有知識進行復習。

例如，在探究光合作用的影響因素時，必然要對光合作用的過程理解清楚，知道光合作用需要酶、光合色素、二氧化碳、光照和水等，這時教師要引導學生復習酶的知識。如溫度影響酶的活性，也就對光合作用的速率有影響；二氧化碳、水作為光合作用的底物，對光合作用速率的影響就很清楚了；光照強度為光合作用提供能量……由此輕松構建了數學模型。那么，如何對知識規律向更深方向去探究呢？可以把幾種對光合作用的影響因素綜合起來，再聯系呼吸作用，探究光照強度的補償點與飽和點的生物學含義、它們的移動情況及改變其中的某一條件曲線的走勢變化等。這樣就可以提升學生的學習能力，使學生建立知識之間的內在聯系。

教師在指導學生進行探究活動之前，應該引導學生復習回顧與探究活動相關的知識，使學生建立新舊知識的聯系，盡早完善自己的知識體系。同時，教師通過適當的點撥和引導，使學生進一步探究，不斷深入，使學生對所學知識獲取的更加有效。

綜上所述，倡導探究性學習作為課程理念之一，只有以探究為核心，巧妙設計問題，由易到難、螺旋上升，面向全體學生，提高學生的學習興趣，處理好生物學知識、概念、原理的講解和探究性學習的關系，才會使高中生物課堂教學更加有效。

（責任編輯杜華）