基于智慧課堂的高中生物學科學探究素養的培養策略

王五俠

摘 要：科學探究素養是生物學學科核心素養的四大維度之一，是生物學課堂教學的導向。智慧課堂是教育信息化的產物，是生物學教學的“工具”。在智慧課堂上，學生可以積極探究生物學內容，順其自然地發展科學探究素養。因此，在高中生物學教學中，教師可以智慧課堂為依托，以教學內容為依據，以不同教學環節為立足點，應用多樣化策略培養學生科學探究素養。鑒于此，文章將從不同環節入手，闡述以智慧課堂為依托，培養學生生物學科學探究素養的策略。

關鍵詞：高中生物學；智慧課堂；科學探究素養；培養策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2023）02-0014-03

引? 言

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）明確了如何在信息環境中引導學生學習，并提出了諸多建議。例如，靈活利用現代教育資源，為學生呈現圖片、視頻等內容；創設教學情境，引導學生自主參與等。同時，《課程標準》指明了生物學教學目標：培養學生生物學學科核心素養。生物學學科核心素養由四大維度構成，科學探究素養是其中之一。科學探究素養是發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力[1]。從《課程標準》可以看出，現代化教育資源是培養學生核心素養的有力手段。例如，電子白板是智慧課堂的助力，是一種技術成熟的信息化教學平臺，有智慧黑板、交互式智能平板等互動設備；有黑板投影展示、智能筆等教學輔助工具；有電子易課堂、班級優化大師等輔助軟件[2]。教師在生物學課堂上使用電子白板，可以直觀展現現實世界中的生物學現象，使學生發散思維，發現生物學問題，由此展開探究。所以，在高中生物學教學中，教師應以《課程標準》為指導，以智慧課堂為依托，以電子白板為“工具”，以教學內容為依據，以不同教學環節為立足點，采用多樣化策略，引導學生積極探究，使其認知生物學內容，同時發展科學探究素養，進而達成預期目標，提高生物學教學質量。

一、課堂導入：創設情境，調動探究積極性

電子白板具有化抽象為直觀的效果。直觀的生活場景，或實驗場景，可以吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣。因此，在生物學課堂教學中，教師可立足課堂導入環節，聯系教學內容，在電子白板上展現相關場景，創設教學情境，調動學生的探究積極性。

以“酶的作用和本質”為例，在課堂導入環節，教師可以在電子白板上展示兩個場景。場景一：上午最后一節課時，部分學生饑腸轆轆；場景二：斯帕蘭扎尼的“鷹與籠子”的實驗。在學生觀看時，教師可以圍繞不同場景，提出不同問題，如“食物在什么物質的作用下被消化了呢？”“在實驗中，食物到哪里去了？為什么使用金屬小籠？”等。此時，學生會走進生活情境中，邊觀看邊思考。部分學生會因此產生探究興趣，并主動與小組成員交流。在交流時，學生能夠遷移生活經驗和生物學認知，提出不同看法，碰撞思維，得出結論，如“食物在消化酶的作用下被消化”

“消化分為物理型和化學型這兩種方式”。之后，教師可以鼓勵學生毛遂自薦，闡述結論。教師還要把握時機，繼續引導：“化學型消化依賴于什么物質？”部分學生能夠據此拓展思維，想到“細胞內可能存在某種物質，這種物質可以幫助人體消化食物。”此時，教師可以趁機引出本節課內容，和學生一起探究“酶”。

由此可見，教師利用電子白板展示場景，可以引導學生進入問題情境。在問題情境中，學生會產生強烈的探究興趣，不斷思考問題，主動與他人交流，進而建構生物學認知，發展科學探究素養。

二、課堂講解：師生互動，進行多樣化探究

（一）師生互動，進行自主探究

學生是探究生物學的主體。電子白板功能多樣，且操作簡單。學生操作電子白板的過程，正是其自主探究的過程。在此過程中，學生會直觀建構生物認知，同時發展生物學科學探究素養。所以，在生物學講解環節，教師可以將操作交互式電子白板的權利交給學生，并應用適宜方式，如提出問題，呈現任務等，使學生進行自主探究。

以“細胞的能量‘通貨——ATP”為例，在導入課堂后，教師可以向學生提出問題：“ATP有哪些特點？”為使學生順利解決此問題，教師可以提出如此要求：“請大家試著用不同的圖形替代ATP的各個部分，建構一個完整的ATP。”在問題和要求的雙重作用下，學生會邊思考邊動手，嘗試建構生物學模型。在此過程中，部分學生在生物學認知的作用下，能夠建構出ATP的結構模型。然后，教師可以從中隨機選擇一名學生，鼓勵其到講臺上操作電子白板，展現ATP的結構模型。

學生代表用“”“”“”等形狀代表ATP的不同成分，并用“-”和“～”這兩種化學鍵進行連接，展現了一個完整的ATP，同時講述每個符號代表的含義。其他學生在觀看的過程中，也會對ATP的結構有直觀認知。教師則要把握時機，向學生提出問題：“ATP中的‘A與核酸中的‘A有哪些差異？能否用這個生物學模型來解決這個問題？”在問題的作用下，全體學生認真思考。在思考后，部分學生毛遂自薦，走到講臺上，主動操作電子白板，將ATP結構中兩個“”刪除，由此得到RNA中的“A”。教師可以結合此操作進行歸納：“ATP的化學性質相對不穩定，會與某種物質相互轉化。”之后，教師可以向學生提出其他問題：“觀察教材中圖5-5‘ADP轉化成ATP時所需能量的主要來源，想一想能否用生物學模型來模擬此過程？”在問題的驅動下，學生讀思結合，探尋到ATP和ADP的轉化過程，并嘗試用生物學模型進行模擬。教師可以鼓勵學生主動操作電子白板，展現模擬過程，并用清晰的語言介紹轉化過程。教師則要有針對性地做出補充，幫助學生建構完善的認知。