開展科學(xué)探究，培養(yǎng)生物核心素養(yǎng)

朱燕 （江蘇泰興市第二高級(jí)中學(xué)）

科學(xué)探究能夠有效地培養(yǎng)高中生的生物核心素養(yǎng)，學(xué)生通過進(jìn)行觀察能夠獲取一定生物和自然信息；通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝侠淼胤治錾飻?shù)據(jù)和材料；通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的比較歸納能夠掌握學(xué)習(xí)生物思維的方法；通過對(duì)于生物知識(shí)的課外拓展能夠更加開闊自己的自然視野。

一、學(xué)會(huì)觀察，獲取自然信息

教師開展科學(xué)探究應(yīng)該加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，從而讓他們可以最大效率地獲取生物科學(xué)的自然信息。在生物教學(xué)觀察中，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生以下三方面的問題：一是要明確引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行生物觀察的目的是什么；二是要讓學(xué)生能夠自由的選擇適當(dāng)?shù)纳镉^察對(duì)象；三是要讓學(xué)生能夠運(yùn)用合適的觀察手段。

在人教版高中生物必修3第3章“植物的激素調(diào)節(jié)”第1節(jié)“植物生長激素”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，為了讓學(xué)生能夠掌握植物生長激素的發(fā)現(xiàn)和作用，掌握的植物激素以及它們的應(yīng)用價(jià)值，筆者通過多媒體模擬了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生從中學(xué)會(huì)觀察，并了解到生長素是如何被生物科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)的。首先給學(xué)生展示的是達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)過程，用單側(cè)光照胚芽鞘的尖端，學(xué)生發(fā)現(xiàn)模擬實(shí)驗(yàn)中光照的作用傳遞到了胚芽鞘的伸長區(qū)，最終使得胚芽鞘的向光面不如被光面長得快，然后又分別通過動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)給同學(xué)們展示了詹森實(shí)驗(yàn)、拜爾實(shí)驗(yàn)和溫特實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)過程，每一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)過程同學(xué)們都觀察得很認(rèn)真，通過對(duì)這些實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，學(xué)生進(jìn)一步了解了胚芽鞘尖端所收到的刺激能夠通過瓊脂片向下傳遞，并且通過觀察知道了生長素被發(fā)現(xiàn)的詳細(xì)過程。

教師不僅僅要引導(dǎo)學(xué)生分析觀察到的對(duì)象，還要指導(dǎo)學(xué)生能夠?qū)W會(huì)合適的觀察方法。很多著名的生物學(xué)家通過無數(shù)次觀察才發(fā)現(xiàn)了生物中一些生命現(xiàn)象和生物規(guī)律。

二、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)材料

教師開展科學(xué)探究應(yīng)該大力培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑥亩屗麄冇淇煊行У胤治錾飻?shù)據(jù)和材料。在生物教學(xué)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中，教師要注意指導(dǎo)學(xué)生以下三方面的問題：一是要跟學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課做好充分的課前準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料和用具；二是教師應(yīng)該在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前自己先親自動(dòng)手做一遍實(shí)驗(yàn)；三是在課程設(shè)計(jì)的時(shí)候重視實(shí)驗(yàn)觀察的程序和方法問題。

在人教版高中生物選修1課題2“果酒和果醋的制作”中，為了讓學(xué)生能夠更好的了解和掌握果酒和果醋的實(shí)際操作技能，筆者讓全班學(xué)生自由分組，然后選擇果酒或者果醋制作，然后讓他們根據(jù)實(shí)際操作對(duì)發(fā)酵作用的基本原理和方法進(jìn)行闡述。在制作過程中，同學(xué)們提出了各種有價(jià)值的問題，有小組提問：“為什么在葡萄酒發(fā)酵的時(shí)候要先通氣然后進(jìn)行密封？”有的小組在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)“先有水然后生成的葡萄酒”，想知道原因是什么？有的小組發(fā)現(xiàn)隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，葡萄酒的顏色變得越來越深；還有的小組提問在葡萄酒的發(fā)酵過程中，酵母菌是怎樣進(jìn)行發(fā)酵的？針對(duì)與這些問題，我先讓學(xué)生先自行查閱資料或者仔細(xì)分析數(shù)據(jù)材料進(jìn)行解決，等學(xué)生將這些問題經(jīng)過同學(xué)之間的熱烈討論之后，我給他們做了總結(jié)，并給他們一一進(jìn)行了簡答。

教師應(yīng)該充分準(zhǔn)備好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，從而提高學(xué)生的生物觀察和解決問題能力。在生物授課過程中，教師應(yīng)該讓更多的探究性的實(shí)驗(yàn)代替生物知識(shí)結(jié)論性的揭示，讓學(xué)生能夠字啟發(fā)中學(xué)習(xí)，從而提升自己的探究能力。

三、比較歸納，掌握思維方法

教師開展科學(xué)探究應(yīng)該提升學(xué)生的歸納比較能力，從而讓他們能夠掌握更好的生物科學(xué)思維方法。在生物教學(xué)中，教師重視學(xué)生生物歸納思維的鍛煉主要表現(xiàn)在以下三方面：一是學(xué)完生物的一個(gè)章節(jié)以后要進(jìn)行一次小結(jié)；二是學(xué)完生物一個(gè)單元以后要進(jìn)行一次總結(jié)；三是學(xué)完一本書以后要跟學(xué)生進(jìn)行一次系統(tǒng)性的總結(jié)。

在人教版高中生物必修二第4章“基因的表達(dá)”第1節(jié)“基因突變和基因重組”一節(jié)中，為了讓學(xué)生更好的掌握生物思維方法，我給同學(xué)們將基因突變和基因重組等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)可以與DNA相聯(lián)系，進(jìn)一步引導(dǎo)他們?cè)趯W(xué)習(xí)的時(shí)候進(jìn)行對(duì)比和歸納。在此之前學(xué)生已經(jīng)掌握了核酸、DNA分子建構(gòu)和細(xì)胞的增殖等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，我先讓他們羅列出學(xué)習(xí)這章節(jié)需要的知識(shí)鋪墊，然后讓他們進(jìn)行比較歸納，在我的指導(dǎo)下他們做了與DNA遺傳物質(zhì)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的知識(shí)框架，并自己先預(yù)習(xí)DNA，找出與所學(xué)知識(shí)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，且有能力的學(xué)生可以適當(dāng)?shù)念A(yù)習(xí)DNA的復(fù)制、基因的表達(dá)、基因突變等生物的遺傳和變異理論，以及選修教材中的基因工程。學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)的時(shí)候做這樣的歸納總結(jié)后有很多好處，既復(fù)習(xí)了原來的知識(shí)，也預(yù)習(xí)了新知識(shí)，此外，讓學(xué)生加深了對(duì)于整個(gè)高中生物知識(shí)的整體理解深度。

在生物教學(xué)過程中，教師要跟學(xué)生一起對(duì)于所學(xué)部分章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，跟學(xué)生一起找到關(guān)于這部分知識(shí)點(diǎn)的幾條主線，讓學(xué)生們能夠從客觀的角度更加清楚地認(rèn)識(shí)到生物知識(shí)結(jié)構(gòu)，通過理性的比較歸納來掌握生物思維方法。

四、課外拓展，開闊自然視野

教師開展科學(xué)探究應(yīng)該重視學(xué)生的生物知識(shí)課外拓展能力，從而讓他們能夠具備更廣闊的自然視野。在生物教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外拓展可以從以下三方面進(jìn)行：一是從正面引導(dǎo)學(xué)生感受大自然中生物知識(shí)，以及自然的和諧和美好；二是在生物課外拓展中從反面說明生物環(huán)境被破壞將對(duì)人類生活產(chǎn)生的影響；三是在課外活動(dòng)中，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

在人教版高中生物必修3第6章“生態(tài)環(huán)境的保護(hù)”第2節(jié)“保護(hù)我們共同的家園”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，我為了培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)生物和環(huán)境的意識(shí)，創(chuàng)設(shè)了多種形式和途徑的課外拓展方式來培養(yǎng)他們正確的情感態(tài)度和價(jià)值觀。首先我設(shè)立了幾個(gè)“主題問題”，目的是不讓他們“跑題”，學(xué)生完成這個(gè)課外拓展，能夠解決以下幾個(gè)問題：首先大家將如何能夠搜集到與環(huán)境相關(guān)的有價(jià)值的信息？其次根據(jù)搜集到的環(huán)境問題怎么樣來闡述自己的觀點(diǎn)，來表達(dá)為什么我們要跟地球上的其他生物和諧的生活？最后請(qǐng)同學(xué)們思考現(xiàn)在全球所面對(duì)的主要的環(huán)境問題是什么？我們?cè)趺催M(jìn)行解決這些環(huán)境問題的呢？學(xué)生根據(jù)我的提示進(jìn)行生物知識(shí)的課外拓展，通過一節(jié)課的師生共同交流，我們一起解決了全球環(huán)境問題的主要類型有哪些以及這些問題的產(chǎn)生原因以及什么樣的保護(hù)方法和措施有利于保護(hù)生物的多樣性。

在生物教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)大自然，在開闊學(xué)生自然視野的同時(shí)提升他們的環(huán)保素養(yǎng)。教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育，在引導(dǎo)他們感受地球的和諧美好的同時(shí)，也要反應(yīng)工業(yè)化嚴(yán)重、水土流失嚴(yán)重、人類亂砍濫伐等一些不好的行為，這樣更急有利于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

教師在生物教學(xué)中通過合理的開展科學(xué)探究，加強(qiáng)了學(xué)生生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，也加強(qiáng)了學(xué)生生物思維方法的培養(yǎng)。教師應(yīng)該設(shè)法將科學(xué)探究貫穿于生物學(xué)教學(xué)過程中，讓學(xué)生可以在積極探索中掌握生物知識(shí)和生物技能，并鍛煉自己的觀察能力、動(dòng)手操作能力以及分析解決問題能力。

[1]謝翠雪.高中生生物科學(xué)探究能力現(xiàn)況調(diào)查研究[J].教育觀察，2012(5).

[2]陳維;高勍.生物科學(xué)探究中學(xué)生的分組策略[J].中學(xué)生物教學(xué)，2012(1).