生物教學(xué)中如何提高學(xué)生科學(xué)探究能力

高明星

【摘?要】《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》提出“提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)”的課程目標(biāo)，在能力目標(biāo)中也提出了培養(yǎng)科學(xué)探究能力的目標(biāo)。本文論述了如何通過課堂教學(xué)活動案例解讀生物教學(xué)中提高學(xué)生科學(xué)探究能力的相關(guān)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】生物教學(xué)，科學(xué)探究，初中生物，培養(yǎng)，科學(xué)素養(yǎng)

“提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)”是《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的初中生物學(xué)課程宗旨和目標(biāo)，也是三大理念之一。生物科學(xué)素養(yǎng)指參加各類社會活動、經(jīng)濟(jì)活動、生產(chǎn)實(shí)踐活動和個人決策方面所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力。科學(xué)探究能力具體指學(xué)會生物科學(xué)探究的一般方法，發(fā)展學(xué)生提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)和交流的科學(xué)探究能力。在科學(xué)探究中發(fā)展學(xué)生合作能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。生物教師在課堂教學(xué)過程中應(yīng)充分利用教材特點(diǎn)，加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，以適應(yīng)現(xiàn)代社會的進(jìn)步和科技發(fā)展的需要

一、如何有效發(fā)展學(xué)生提出問題的科學(xué)探究能力？

提出問題是科學(xué)探究的前提，提出問題的科學(xué)探究能力可以通過完成“提出問題”這個環(huán)節(jié)的探究活動形成和發(fā)展。我們要培養(yǎng)學(xué)生提出的問題是指在觀察、調(diào)查、閱讀等情境中發(fā)現(xiàn)問題，提出可以通過科學(xué)探究來解決問題。

1、提高教師自身素質(zhì)，在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)問題

2、營造民主氛圍，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題

3、創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生提出相關(guān)問題

4、規(guī)范科學(xué)探究，提出可探究的具體科學(xué)問題

案例解讀：蚯蚓的觀察與學(xué)習(xí)

你提問，我評價(jià)——一起成長

在觀察蚯蚓后，老師出示蚯蚓，問通過觀察，你還想了解蚯蚓哪些方面？

讓學(xué)生思考片刻，要求清晰完整表達(dá)問題。

學(xué)生1;蚯蚓吃什么？

學(xué)生2：蚯蚓喜歡糖嗎？

學(xué)生3：蚯蚓如何消化食物？

學(xué)生4：蚯蚓有沒有腳，怎么運(yùn)動？

學(xué)生5：蚯蚓能感覺到外物嗎？有觸覺嗎？

同學(xué)們很踴躍，但還是要注意問題的科學(xué)性和探究性，問題1、問題2和問題5很容易操作，問題3太大，對于初中生學(xué)習(xí)不同適合，問題4更具有科學(xué)探究價(jià)值。當(dāng)然問題改為“蚯蚓的運(yùn)動器官是什么”更有意義。

二、如何有效發(fā)展學(xué)生作出假設(shè)的科學(xué)探究能力？

在教學(xué)過程中，猜想與假設(shè)已成為學(xué)生科學(xué)探究活動的一個重要組成部分，是發(fā)展學(xué)生對科學(xué)活動預(yù)見性的重要實(shí)施渠道，引導(dǎo)學(xué)生開展猜想與假設(shè)已成為當(dāng)前生物學(xué)科教學(xué)一個亟待研究的問題。

1、要創(chuàng)設(shè)富含信息的情景

2、要營造氣氛融洽的課堂

3、要提供充足的猜想時間和想象空間

案例解讀：探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件

師：假設(shè)一般是根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗(yàn)作出的，大家剛剛說到的萌發(fā)條件有水、空氣、陽光、溫度、土壤、肥料，那究竟哪些是必需的？哪些可以排除，是不需要的？以小組為單位討論一下，最好選用合適的實(shí)例來證明你的觀點(diǎn)。

生1：我們認(rèn)為水、空氣、溫度是必需的，陽光可以不需要。

生2：我們認(rèn)為土壤可以排除

生3：我們認(rèn)為肥料也是不必需的

師：有不同意見了，下面請各組說出你們的理由

生1：種子是從土壤里萌發(fā)的，土壤里沒有陽光。

生4：我贊同，萌發(fā)出來以后需要陽光，在土壤中，不需要陽光

生2：我們組認(rèn)為土壤是不必需的，因?yàn)槲衣爧寢屨f過無土栽培技術(shù)，把種子放在營養(yǎng)液里生長發(fā)芽，沒有土壤照樣可以萌發(fā)

師：這位同學(xué)只是真豐富，還知道無土栽培技術(shù)，我這里有張無土栽培的圖片，大家現(xiàn)在還認(rèn)為土壤是必需條件嗎？

生：不是，可以排除土壤。

生3：生活中看到有些種子放在水里，沒有加肥料就可以發(fā)芽，說明肥料不是必需的條件

師：同學(xué)們都說的有理有據(jù)，善于觀察生活總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過我們的分析，排除了陽光、土壤、肥料這些不必要的肥料，而水、空氣、溫度是種子萌發(fā)必需條件，大家比較認(rèn)同，能用具體實(shí)例說明嗎？

三、如何有效發(fā)展學(xué)生制定計(jì)劃的科學(xué)探究能力？

制定科學(xué)規(guī)范、切實(shí)可行的探究計(jì)劃是實(shí)施探究活動、解答探究問題的前提和基礎(chǔ)，能夠使探究活動有計(jì)劃的開展減少迂回，從而達(dá)到事半功倍的效果。科學(xué)探究中必需遵循以下幾個原則：

1、緊扣探究假設(shè)，確定探究方法

2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，確定實(shí)驗(yàn)器材

3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方式

案例解讀：種子萌發(fā)的環(huán)境條件

學(xué)生分組積極討論，如何制定計(jì)劃，探究出水、空氣、溫度是不是種子萌發(fā)的必備條件？

生1：需要六組實(shí)驗(yàn)瓶，分別設(shè)計(jì)一個有水，一個沒有水;一個給空氣，一個不提供空氣;一個提供適宜的溫度，一個放在低溫環(huán)境下。

師：同學(xué)們都同意嗎？老師提示一下，能不能少用幾組實(shí)驗(yàn)裝置就可以把三種因素全探究出來？

生2：可以設(shè)置四號實(shí)驗(yàn)瓶，一號三種條件都是適宜的，二號三號四號與一號比分別缺少一個合適條件

師：同學(xué)們認(rèn)為怎么樣的方案才算合理科學(xué)的呢？同學(xué)們可以從這幾個當(dāng)面著手思考：材料和器材的選擇是否合理，實(shí)驗(yàn)步驟是否完整科學(xué)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯，記錄表格是否容易操作？

學(xué)生思考片刻，整理實(shí)驗(yàn)思路，清晰完整表達(dá)

生3：1、選擇常見植物種子（綠豆、小麥等）4個能蓋緊的玻璃瓶，餐巾紙，標(biāo)簽紙，

2、將寫有1、2、3、4的標(biāo)簽分別貼在4個玻璃瓶上。玻璃瓶中各放入2張餐巾紙，并在紙上放上等量種子

3、1號瓶不加水，餐巾紙保持干燥，擰緊瓶蓋;2號瓶灑入適量清水，使餐巾紙濕潤，然后擰緊瓶蓋;3號瓶倒入較多清水，使種子淹沒在水中，然后擰緊瓶蓋;4號瓶灑入適量的清水，使餐巾紙濕潤然后擰緊瓶蓋;1、2、3號瓶放入常溫環(huán)境中，4號瓶放在低溫處

師：很好，同學(xué)們討論很積極，思維很活躍，提出了建設(shè)性意見。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中，做到干擾變量的科學(xué)控制，排除干擾準(zhǔn)確分析，找到要研究的變量和帶來的反應(yīng)變量。二所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要有足夠明顯的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)來證明我們的猜想是否正確。

總結(jié)

本文從三個方面淺談了如何提高學(xué)生科學(xué)探究能力，分別是如何有效發(fā)展提出問題的科學(xué)探究能力;如何有效發(fā)展作出假設(shè)的科學(xué)探究能力;如何有效發(fā)展制定計(jì)劃的科學(xué)探究能力;具體的如何有效發(fā)展實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)交流這三個方面的科學(xué)探究能力仍需在實(shí)踐中不斷總結(jié)，摸索，形成研究性論文。

發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力，首先要將學(xué)生置于學(xué)習(xí)的主體地位，課堂上給予充分的時間和空間讓學(xué)生自己做主。其次要注重調(diào)動學(xué)生的相互合作、交流與評價(jià)，以促進(jìn)學(xué)生通過討論、反思提升個人的認(rèn)識和能力。最后，也是最為關(guān)鍵的是教師要把握好指導(dǎo)的“度”，在探究過程中教師既不能放任自流，也不能越俎代庖，而是要作為引導(dǎo)者，有的放矢的給學(xué)生鼓勵與支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]《生物學(xué)教師教學(xué)用書》山東科學(xué)技術(shù)出版社;

[2]課程標(biāo)準(zhǔn)新教案 生物學(xué) 中國和平出版社;

[3]義務(wù)教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）案例式解讀 初中生物學(xué)，教育科學(xué)出版社;

（作者單位：東營市勝利第五十八中學(xué)）