基于科學探究思維培養的高中生物實驗教學策略

姜煥煥

摘? 要：隨著經濟的不斷發展，人們對教育的要求也越發提高，新課程改革也應運而生。從課程編排、設計到課程實施的各個方面，各個學科都非常重視科學探究在課程建設中的重要地位。生物學作為一門實驗性很強的科學，高中生物所涉及到的一些基本原理以及規律都是律立在實驗的基礎之上。然而且前很多高中對生物實驗課的開設較少，即便有也均以驗證性實驗或者教師演示為主，這樣的教學模式大大降低了學生的生物實驗能力，更加不利于學生科學探究能力的培養。因此這些問題在實際的生物課堂教學中亟待解決，本文結合自己的教學經驗，對科學探究思維培養的高中生物實驗教學策略進行了探析。

關鍵詞：科學探究思維? 高中生物? 實驗教學

生物學是研究生物現象和生命活動規律的科學?；A教育課程改革后，《義務教育生物學課程標準》也明確提出，學生在課堂教學中應體驗基礎科學探究過程，初步了解科學探究方法，形成科學探究思維。在教學中教師要培養學生以生物學科角度觀察生活和自然，用實驗來幫助學生建立理論和實踐的知識架構，組織以探究為特點的主動學習是落實生物學學科核心素養的關鍵。在實驗教學過程中培養學生的核心素養應當更應注重培養學生分析、評價和創造等高階思維能力，要依托教材，深入挖掘教材中的實驗資源，不斷培養學生的動手能力和操作能力，提高學生的自主探究意識和創新能力。讓學生在扎實基礎知識的前提下，樹立起科學求實的精神，建立起理性嚴謹的探究思維，使學生能夠以生物學的角度，以科學的方法認知問題、思考問題和解決問題。

一、將結果轉化為過程，培養歸納概括能力

“知識結果教學”強調將傳授知識作為教學主導。將學生的學習行為與灌輸知識聯結?！爸R過程教學”注重將知識產生和發展路徑融入教學活動，在掌握知識結構中完善學習技能。高中生物實驗教學由“知識結果教學”轉化為“知識過程教學”模式，一方面促進學生認知思維的形成，另一方面調控學生理解思維的發展，進而有利于學生形成整體探究的思維模式，培養學生歸納概括能力。

例如在“使用顯微鏡觀察細胞”教學活動中，教師先組織學生觀察碘液染色的人口腔上皮細胞、龍膽紫溶液染色的蠶豆根尖分生組織細胞、大腸桿菌細胞和藍藻細胞，引導學生畫出在顯微鏡下觀察到的細胞結構，再說出四種細胞結構的主要差異。通過進一步觀察細胞切片活動，學生歸納概括并認同“有無核膜包被的細胞核是真核細胞與原核細胞的主要區別”結論。將“知識結果教學”轉化為“知識過程教學”模式，教師可運用“執果索因”的教學方法，引導學生從結果出發探究產生結果的一種或者多種原因，幫助學生領悟多角度思維加工和分類過程，使學生的思維數量、思維質量、思維容量都得到發展和提升。

二、將理論轉化為實踐，培養演繹推理能力

“實踐活動教學”模式在發展學生解決問題能力的基礎上，促進學生邏輯思維由片斷式拼接知識向連貫式應用知識方向發展，防止學生實證思維出現固化?！袄碚撝R教學”轉化為“實踐活動教學”模式有利于構建學生應用知識的能力，在問題情境引導下，培養學生借鑒已有知識或實驗現象，探討或者預測未知實驗過程，得出正確實驗結論的思維素養。在應用已有知識解決未知問題的過程中，學生思維體系逐漸具體、完善和成熟。思維意識由簡單化向復雜化方向提升，思維行為由模式化向創新化方向改變，思維觀念由斷層式向連貫式方向發展，推動學生演繹推理思維的提升。

例如在“細胞大小與物質運輸的關系”中，在實際教學中教師可以將此實驗設計成分組探究性實驗，讓學生進行分組探究，引導學生提出組合方案，再提供5組的材料（土豆+碘液、米豆腐+碘液、豆腐+雙縮脲、含淀粉的瓊脂糖塊+碘液、蘿卜塊+紅墨水），將學生分成5個小組，讓學生根據組合的實驗方案，每個小組實施一個實驗方案，根據實驗效果篩選出最合適的實驗方案。使得教師與學生合作共同找到最適合做實驗的材料，不僅可讓學生親自參與到實驗的探究過程，同時也培養了學生大膽質疑、勇于探索和合作創新的能力。在這種完整的實驗探究過程中，學生有更多的機會去觀察和思考，從而培養學生形成良好的科學素養。三、將顯性轉化為隱性，培養建模論證能力

設計實驗并進行實施是能加強學生生物知識技能，提高學生學科核心素養的重要手段。由顯性問題教學轉化為隱性探究教學模式強調變注入式教學為探究式、參與式教學。教師將學生探究問題涉及的原理、方法、步驟及背景知識等提前發布給學生，鼓勵學生自主構建探究路徑，促進學生在課前開展小組合作學習和初步討論。學生課前便可形成理解問題、探究思考的思維習慣。這樣高中生物實驗教學過程真正成為學生自主發現和提出問題、分析和解決問題的過程。

如“DNA分子結構及其特點”活動中，教師利用“隱性探究教學”模式開展教學，教師提前向學生發放資料，引導學生從“四種脫氧核苷酸、基本骨架、雙螺旋結構、反向平行”方面開展探究活動。在進行生物實驗教學時，教師將教具發給學生，指導學生進行分組作業，結合課前探究的結果，合作構建DNA雙螺旋結構模型。在此基礎上，建立了DNA雙螺旋結構模型。教學模式的轉變使學生在充分了解研究問題的基礎上進行探究性學習，十分利于培養學生探究性思維，并促進學生探究性思維的整體性和系統性的形成，最主要的是在培養學生知識遷移和應用的過程中，學生的建模和論證能力也得到了培養。

2018年9月13日，中國學生發展核心素養研究發布會上指出：將“理解和掌握基本的科學原理和方法;傳承和保持實證意識、清晰邏輯、嚴謹求知;學會運用科學思維方式認識事物、解決問題”做為發展學生探究性思維的重要內容。作為教師，應該在有效利用高中生物實驗教材中探究欄目的基礎上，深度挖掘高中生物實驗教教材的各個部分滲透的探究性學習理念，探究性學習不應該固定為特定的范式，它是一種課程理念滲透在整個實驗教學中。

參考文獻

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