淺談高中生物教學中科學探究能力的培養

王建業

（江蘇省溧水高級中學 江蘇南京 211200）

科學探究能力是當前高中學生參與生物學習所必須掌握的關鍵能力，同時也是新課改下對高中生物教師提出的實際要求。因此，高中生物教師不僅需要幫助學生掌握生物理論知識，同時還應該注重培養學生的科學探究能力，從而讓學生實現更好的發展。

一、營造氛圍，培養學生濃厚的科學探究興趣

生物學知識是人們通過觀察發現自然界中的問題，然后通過科學探究找到規律，最后再應用于實踐的理論。例如，在學習顯微鏡時，教師可先讓學生學習低倍鏡的使用方法，讓會的學生進行實際操作，不會的同學跟著學習，在大家都會低鏡操作的基礎上，再學習高倍鏡的使用。教師教學生，學生教學生，學生參與度高，學習積極性高。又如，以“DNA是主要的遺傳物質”這一課為例，教師可以把這節課的標題改成“生物的遺傳物質是什么？”，然后再為學生提出相關的問題：首先，格里菲思開展實驗的具體材料有哪些？最終得出了哪些結論？其次，艾弗里開展的實驗，在思路設計上是否巧妙？存在哪些缺點？最終的實驗結論是什么？最后，赫爾希和蔡斯的實驗所選用的材料有哪些？實驗的最終結論是什么？這些問題是層層深入的。學生回答好了前一個問題，才能思考下一個問題。問題全部回答好了，這節課的教學任務就完成了。[1]

二、加強基礎性知識的教學，為培養科學探究能力打好基礎

（一）培養生物實驗的基礎能力

科學探究能力養成的前提是學生必須已經具備了扎實的學科基礎，進而對其進行靈活的應用。新課改理念下的高中生物教學必須是要面對全體學生而言，注重教學與生活實際的密切聯系，進而促進學生生物科學素養的養成。通過培養學生的科學探究能力，不僅能提升學生的觀察能力、創新思維能力以及解決問題的綜合能力，還能夠對生物學知識之間的內在聯系進行歸納與分析，提升學生生物學習的效率。生物教師必須要將學生放在課堂教學的主體地位上，采用靈活有效的方法來激發學生參與生物實驗操作的興趣，進而幫助學生形成扎實的生物實驗基礎能力，實現長遠的發展。

（二）培養學生實踐操作的能力

實踐操作能力是生物學科教學所特有的教學形式。高中生物學科本身知識點多且雜，教師很難全面地為學生進行講解與傳授。因此，教師就要引導學生親自動手參與實驗，使學生能夠在具體的實踐過程中加深對生物知識的理解，同時也能促進學生動手實踐能力的有效提升。以“酶的本質”教學為例，高中生物教師可以引導學生通過開展多種物質鑒定的實驗來對酶的物質成分加以鑒定。學生們經過不同化學試劑的選取以及實驗操作，最終得出了絕大多數酶是蛋白質，而少數酶是RNA的結論。這一結論正好也印證了教材上對酶概念的闡述。實驗探究不僅可以幫助學生感受到實驗操作獲取知識的樂趣，同時也能夠加深學生對生物知識的掌握程度，提升了學生的學習效率。

三、學會探究實驗設計的方法和步驟，提高學生設計實驗的能力

（一）學會設計實驗的常用方法

科學探究能力的常用方法就是設計實驗。通過設計具體的實驗能夠很好地促使學生對生物學科知識發現過程的理解與認識，進而促進學生創新思維能力的有效提升。基于此，高中生物教師需要在實際教學中多為學生們創設實驗，鼓勵學生開展自主探究。例如，教師可讓學生自主探究什么是變量？什么是自變量？什么是應變量？設置對照實驗的三大原則是什么？讓學生嘗試怎樣探究酶作用的最適溫度、最適pH等？自主探究形式的教學不僅可以激發學生參與生物學習的積極性，同時還能培養學生的創新思維能力。另外，學生在探究的過程中勢必會遇到挫折與挑戰。這樣還能培養學生不畏困難、努力探究的良好品質。生物教師還可以在學生開展自主探究學習的過程中，向他們提出有利于活躍學生思維的問題，鼓勵學生多動手操作，實現自身的全面發展。[2]

（二）重視學生間的交流與合作，學會科學探究實驗設計的一般步驟

良好的合作與交流是成功的前提。高中生物教師要引導學生開展交流與合作，使其掌握設計探究實驗的方法，幫助學生形成一定的生物科學探究能力。

1.嘗試從日常生活、生產實際或學習中發現與生物學相關的問題。提出問題：在哪種環境條件下種子才能萌發呢？

2.應用已有知識，對問題的答案提出可能的設想。作出假設：種子萌發需要適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣。

3.制定計劃：擬訂探究計劃，列出所需的材料與用具，選出控制變量，設計對照實驗，對種子所處環境的溫度、水分、空氣等條件分別進行控制，否則很難看出單一因素對種子萌發的影響。

4.實施計劃：按計劃進行觀察、調查和實驗，收集數據，評價數據的可靠性。該實驗形成以下三組對照實驗：(1)以溫度為變量設置對照實驗，說明種子萌發需要適宜的溫度；(2)以水分為變量設置對照實驗，說明種子萌發需要一定的水分；(3)以空氣為變量設置對照實驗，說明種子萌發需要充足的空氣。

5.描述現象、處理數據、得出結論：種子萌發需要適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣。

6.表達、交流：撰寫探究報告，交流探究過程和結論。

四、結束語

豐富多彩的探究活動在給學生帶來歡樂的同時，也使學生收獲了知識和探究能力。教師通過采用靈活有效的教學模式能使所有學生都有機會參與到自主探究學習中去，感受知識獲取與應用的過程，提升自身的理論與實踐綜合能力，最終養成良好的生物科學探究素養，為未來的長遠發展奠定堅實的基礎。