高中生物探究技能中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與測評研究

劉霞

摘 要：首先闡述生物學科核心素養(yǎng)的具體內(nèi)容，隨后提出高中生物學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的策略，包括以校本課程為依托，巧妙運用實驗教學培養(yǎng)學生的科學探究能力，通過解決實驗中出現(xiàn)的具體問題鍛煉學生的理性思維，增強學生的生命觀念意識，堅持理論聯(lián)系實際提高學生的社會責任意識。教師要關(guān)注在系列實驗完成過程中學生學科能力的表現(xiàn)，才能突破素質(zhì)教育評價的束縛，切實促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中生物;探究技能;核心素養(yǎng);培養(yǎng)與測評

一、問題的提出

2016 年 9 月公布的“中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)”中提出要發(fā)展學生六大核心素養(yǎng)，而生物學科核心素養(yǎng)由四個要素組成：生命觀念、 理性思維、 科學探究和社會責任，這四個要素是一個統(tǒng)一的整體。高中生物學教學中有不少探究的內(nèi)容，學生在面對簡單的探究活動時，表現(xiàn)出無從下手。于是筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，對高中生生物科學探究能力現(xiàn)狀進行初步調(diào)查研究，旨在了解學生的科學探究能力水平，以及影響學生的科學探究能力形成的變量因素，進而通過多種教學環(huán)節(jié)策略，有針對性地提高學生的生物科學探究技能。

通過高中生物教學的以下方式，如實驗課、校本課程、研究性學習等方式進行其探究技能練習，根據(jù)學生具體實踐過程中的行為表現(xiàn)或者理論情境的考核進行相應(yīng)技能的測評，找出學生相關(guān)生物學科素養(yǎng)缺乏的問題所在，嘗試提出一些解決策略，最后確定出一套適合我校學生的、可提升其學科核心素養(yǎng)的、可行性高的具體的方式方法，并在后續(xù)教學中不斷總結(jié)完善。通過有針對性地培養(yǎng)學生生物學科核心素養(yǎng)，使學生能夠掌握科學探究的思路和方法，形成合作精神， 能把所學的理論知識從實踐的層面探討或嘗試解決現(xiàn)實生活中的生物學問題。

二、研究過程

為了全面了解高中生生物科學探究能力，我在同一時期選取本校高一150人，高二257人（其中男生224人，女生183人）作為本次研究對象。調(diào)查共發(fā)放407份問卷，有效回收386份。

筆者在前人相關(guān)調(diào)查的基礎(chǔ)上，借鑒并設(shè)計了一份“高中生生物科學探究能力自我評價調(diào)查問卷”，該問卷分為兩部分：（1）高中生物科學探究能力現(xiàn)狀調(diào)查問卷。（2）生物科學探究能力各要素特點調(diào)查，以具體的探究問題，從學生提出問題并形成課題的能力等維度進行科學探究能力的調(diào)查。

問卷前半部分采用 4 級評分，對每個問題的描述，由調(diào)查對象根據(jù)自己實際情況符合的程度，從不同意到非常同意，按 1～4 分進行賦分。學生得分越高，表示被調(diào)查對象的生物科學探究能力越強。后半部分生物科學探究能力各環(huán)節(jié)要素以不同比重給分，總分100分。

三、結(jié)果與分析

（一）高中生生物科學探究能力現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果

通過對學生問卷調(diào)查的分析：發(fā)放407份問卷，有效回收386份，統(tǒng)計結(jié)果表明：高一、高二兩個年級學生的生物科學探究能力不存在顯著的差異，即知識的傳授時間長短不能替代系統(tǒng)能力的培養(yǎng);男、女學生所測得的科學探究能力的數(shù)據(jù)存在顯著差異，即學生生物科學探究能力存在顯著的性別差異，男生在制訂探究方案、搜集證據(jù)的能力方面明顯高于女生。

分析統(tǒng)計學生普遍生物學科探究技能缺乏的原因有以下幾點：

（1）知識的缺少：因為相關(guān)知識儲備不足，沒有系統(tǒng)的學習過或練習過相關(guān)內(nèi)容;

（2）實踐機會的缺乏：在學校或是家里很少有多樣的可參與的探究活動機會，限制了學生相關(guān)技能的發(fā)展，尤其是初中學習環(huán)境條件較差的學生更為突出;

（3）信心的缺失：由于缺乏實踐經(jīng)驗，在某個具體的探究活動中，

對自己的探究實踐能力沒信心，不敢動手參與，生怕做錯被別人取笑;

（4）習慣的缺欠（主動參與是一種良好的習慣，然而相當一部分學生在成長過程中，因為大人的包辦等原因，養(yǎng)成了習慣于聽別人說，看別人做，很少自己主動參與）;

（5）認識的缺憾（認為參與具體的探究活動是那些愛表現(xiàn)的學生的事情，參與了對自己考試成績沒有多大好處，這種實踐活動就是浪費時間）等。

絕大多數(shù)學生對于高中生物課開設(shè)具體的探究活動比較認同，樂于接受，可以幫助他們提升生物學科素養(yǎng)，激發(fā)學生的學習興趣和求知欲，培養(yǎng)發(fā)散思維能力。

（二）高中生生物科學探究能力的整體特點

從學生在科學探究能力及其各要素得分的描述性統(tǒng)計結(jié)果來看，學生生物科學探究能力的平均得分為55.32分（100分滿分），得分率僅有55.3%。結(jié)果表明，高中生生物科學探究能力普遍偏低，各要素的發(fā)展現(xiàn)狀都不容樂觀，其中合作與交流的能力偏低顯得尤為突出，平均分僅有4.1分（滿分10分），得分率為 41.76%。

四、對策

（1）第一類：以高中生物課本為依托，在高二學完相關(guān)內(nèi)容后，開展相關(guān)探究活動：例如檢測生物組織中還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì);觀察細胞中DNA、RNA的分布;用高倍顯微鏡觀察細胞中線粒體、葉綠體;制作動植物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)模型;觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗;色素的提取與分離實驗;觀察根尖細胞有絲分裂;制作DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)等。

通過第一類的課本上實驗的開展，觀察學生的行為，有了明顯變化，學生從第一節(jié)課的不知所措，到后面做實驗時，基本都能按照書上實驗操作過程，有條不紊地完成實驗過程，還能提升其他素養(yǎng)，例如通過探究類實驗，了解要控制變量，更具科學思維了，也在不同的探究實驗中鍛煉了科學探究能力;通過制作動植物細胞模型，更能理解什么叫“結(jié)構(gòu)決定功能”的生命理念。

（2）第二類：以學校的研究性學習為依托，在高一、高二年級中，學生自發(fā)組成小組（每組大概4～5人），進行具體的研究課題。從問題的提出，做出猜想與假設(shè)，研究方案的制訂，研究方案的實施，數(shù)據(jù)的搜集與分析，得出結(jié)論，均由學生小組自己完成，老師在過程中給出指導(dǎo)。我校學生研究性學習小組探究的課題有很多，比如：學校周圍餐館免費的餐巾紙中微生物探究，西固居民生活垃圾的處理現(xiàn)狀調(diào)查，西固飲用水源頭環(huán)境調(diào)查，探究限制蘭州市永登縣苦水鎮(zhèn)“苦水玫瑰”品牌發(fā)展的因素等很多可行性課題。

通過第二類研究性課題的開展，從提出課題，做出猜想假設(shè)，制訂研究方案，搜集數(shù)據(jù)，結(jié)果分析與推理，反思與評估，到最后的合作交流分享，全部由學生自己以小組分工形式完成，體現(xiàn)了學生的主體地位，教師只是起指導(dǎo)作用，在整個課題的完成過程中，我們觀察到學生會碰到方方面面的問題，但在我們教師有意識的、不直接告知其怎么做的情況下，孩子們最后都能想盡一切辦法自己解決，有些方式雖然不夠完美，但重要的都是他們自己完成的，對于核心知識點的理解，理性思維的鍛煉，探究技能的提升，社會責任也有了更多的理解。

（3）第三類：以校本課程為平臺，在高一、高二選修課程中，開展生物學科探究活動：觀察微生物的基本技術(shù)（培養(yǎng)基的配制、高壓蒸汽滅菌、微生物的分離與純化）;酸奶制作與乳酸菌的分離;葡萄酒制作與酵母菌的觀察;了解微生物前沿——平板繪畫;微生物大事件搜集與分享。

通過第三類校本課程，我們通過開設(shè)一類具體的生物探究活動——微生物的培養(yǎng)、應(yīng)用等相關(guān)實驗操作，在學校實驗設(shè)備下，更系統(tǒng)、專業(yè)地訓(xùn)練學生的相關(guān)生物技能，例如高壓蒸汽滅菌，微生物的接種，微量移液槍的使用，除此之外中間添加一些功能菌實踐應(yīng)用——制作泡菜、葡萄酒、酸奶等，學生在生物核心知識、科學探究、情感態(tài)度與價值觀及對科學、技術(shù)和社會的認識等領(lǐng)域都有了全面發(fā)展。

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編輯 魯翠紅