基于科學探究核心素養下的探究實驗有效提問探討

顧明偉

摘 要：隨著2017年版生物學課程標準的實施，生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任等生物學科核心素養被提出，要求老師在生物教學過程中能有計劃、有步驟地滲透、訓練、引導學生核心素養的達成，幫助學生形成正確的價值觀、必備的品格和關鍵能力。

關鍵詞：探究;核心素養;有效;探究

1 引言

科學探究要求學生能根據生產、生活過程中的現象，提出問題、設計實驗、實施探究并交流討論。生物學是一門以實驗為基礎的科學，探究實驗在高中生物必修、選擇性必修和選修模塊課程內容中占很大比重，教師如果能合理設計開展這些探究實驗，學生的科學探究能力將能得到有效培養。探究實驗的有序開展，要求學生能根據觀察到的現象提出有效性問題，再設計實驗加以研究討論，得出結論。那么，學生提出問題如何才能算有效呢？

2 提出的問題要清楚、要明確

根據實驗現象提出的問題不能模棱兩可，混淆視聽，應該清清楚楚、指向明確，不能偏離實驗的要求，不能想當然、很隨意。例如當我們學習必修三神經調節這一節內容時，就可以有意識的設計探究實驗，鍛煉學生的科學探究核心素養。“現在提供給我們靈敏電流計、青蛙、導線、鑷子等實驗材料和器具，請你設計實驗方案，探究興奮的傳導和傳遞的方向。”同學根據題干要求，提出了如下問題：①神經纖維上局部電流是如何產生的？②興奮是如何從感受器傳到效應器的？

題干是讓學生設計實驗，探究興奮傳導、傳遞的方向。從學生提出的問題看，兩個問題明顯不符合題干的要求，偏離了主題。這時，我們就要引導學生仔細揣摩題干中的關鍵詞，并劃線，進一步明確出題者的意圖。不能隨心所欲，漫無邊際的想當然提出問題。經過細心斟酌，理性分析，學生又提出了如下問題：①興奮在神經纖維上是單向傳導的？還是雙向傳導的？還是無法確定興奮在神經纖維上傳導的方向？②興奮在突觸處是單向傳遞的嗎？興奮在突觸處是雙向傳遞的嗎？經過老師點撥后，學生提出的問題清楚、明確，符合命題者的意圖。

3 提出的問題可探究、可思考

探究實驗提出清楚、明確的問題后，還需要根據問題設計實驗步驟，展開實驗探究，交流論證所提問題是否合理。因此提出的問題還必須可探究，值得思考，可鍛煉學生的科學思維能力。不能提出問題后，自己都無法設計實驗探究問題對錯。例如我們學習必修二遺傳規律這一節內容時，拋出孟德爾在一對相對性狀的豌豆雜交實驗過程中發現的實驗現象：“兩純合高莖豌豆親本和純合矮莖豌豆親本雜交，子一代都是高莖豌豆，將子一代高莖豌豆自交，子二代高莖和矮莖又都出現，孟德爾經過數據統計發現高莖豌豆和矮莖豌豆數量比約為3：1。”請同學根據實驗現象，提出合理的問題并設計實驗方案進行探究。同學們交流討論后，提出了如下問題：①后代為什么都是高莖豌豆？矮莖豌豆到哪里去了？矮莖豌豆為什么在子二代又出現了？②子二代高莖豌豆和矮莖豌豆數量比為什么接近3：1？

學生提出這幾個問題水平都比較高，其中問題②為什么子二代高莖豌豆和矮莖豌豆數量之比接近3：1呢？值得思考，值得探究，運用孟德爾提出的假說，經過遺傳圖解的分析，學生很容易就設計出側交實驗方案，這樣的問題能激起學生探究的濃厚興趣，動手將子一代高莖豌豆種下，即可觀察、統計、推理、探究，進而得出結論。

4 提出問題要適當，要可評

探究實驗一般都是以小組為學習行動單位進行的，小組內學生核心素養能力層次差異較大，提出的問題過難，不利于組內低層次學生的發展，可能出現夾生飯現象，學生科學探究能力得不到有效鍛煉，學生核心素養的培養將是一句空話。提出的問題過淺，不利于組內成績較好孩子的發展，不利于傳幫帶的局面，學生的科學思維能力得不到高效訓練。后面很多實驗設計很難繼續開展下去。因此，提出問題的難度要適當，要調動組內每位同學積極參與科學探究。提出的問題后期操作探究時，還要可以評價，可以反映出學生的探究能力。例如某小組同學發現，放在窗臺上的植物出現向教室外面生長的現象。為此他們小組就想設計實驗進行探究植株向外生長的外界因素有哪些？他們提出的問題是：①窗臺上的植株向外生長是受光的影響嗎？②窗臺上的植株向外生長和重力有關系嗎？

問題①和問題②設計的比較好，都是指向植株向外生長影響因素的探究，問題的難度適當，學生探究的興趣比較高，后期設計實驗時還可以評價。如可以選擇發芽的玉米、帶孔的紙箱、適當的光源、營養土等實驗材料和器具就可以完成實驗探究，得出結論。

美國教育家布魯巴克說過：“最精湛的教育藝術遵循的最高準則，就是由學生自已提出問題。”[1]因此，教師在課堂教學過程式中，要為學生充分創設問題情境，讓學生在情境中有所思考，有所碰撞，有所收獲。讓學生在良好的氛圍中有所共鳴，有所沖突，有所成功。進而順利提出有效的探究問題，促進學生科學思維、科學探究等核心素養的提升，讓學生在探究活動中找到學習激情。

參考文獻：

[1] 任蓓華.小學低年級學生數學問題意識的調查研究[D].上海師范大學.2019.3.