關(guān)于高中生物科學(xué)探究素養(yǎng)培養(yǎng)的一些認(rèn)識

張琳琳

隨著新課程改革的深入發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的教育理念已成為社會和教育關(guān)注的熱點。《普通高中生物學(xué)課程課標(biāo)》（2017 版），其核心內(nèi)容之一是建構(gòu)基于學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)科核心素養(yǎng)體系。普通高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)是生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任。

其中科學(xué)探究是指學(xué)生用以獲取知識、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種學(xué)習(xí)活動。

生物是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，科學(xué)探究實驗是很多重要結(jié)論、定律、規(guī)律等的保障。因此，生物實驗在生物科學(xué)的發(fā)展中顯得尤為重要，可以說是生物發(fā)展的根本了。但是現(xiàn)階段由于生物課時少，許多學(xué)生及任課老師為了追求高分而忽略了在平時教學(xué)過程中對生物學(xué)科基本技能的培養(yǎng)，這便扼殺了學(xué)生對未知世界積極探索之心，所以教師在高中生物教學(xué)中必須同時加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)探究技能素養(yǎng)的培養(yǎng)，促使學(xué)生更好地掌握生物學(xué)科知識。為此關(guān)于高中生物科學(xué)探究素養(yǎng)培養(yǎng)的一些認(rèn)識我有以下幾個想法和實例分析。

一、精心備課關(guān)注科學(xué)史相關(guān)資料

科學(xué)史實驗是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究核心素養(yǎng)的必不可少的素材，但是各種主客觀原因使得大多探究歷程很難在課堂上重現(xiàn)，目前還是以教師用多媒體展示實驗流程，介紹實驗過程，學(xué)生記憶實驗步驟、課本中相關(guān)問題答案和結(jié)論為主的傳統(tǒng)授課方式。學(xué)生對科學(xué)史實驗的學(xué)習(xí)局限于“聽明白”的旁觀者，缺乏主動參與實驗的機(jī)會這樣降低了學(xué)習(xí)的積極性使得很多學(xué)生覺得實驗無聊更有甚者會面對實驗感到恐懼，如何轉(zhuǎn)變學(xué)生的課堂角色呢？

如在學(xué)習(xí)“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)課有一系列科學(xué)家的探究歷程，老師要熟知各位科學(xué)家的思維、操作和結(jié)論，便可讓學(xué)生走出教室觀看校園內(nèi)植物的“向光性”的現(xiàn)象，讓學(xué)生實地感受平時視若無睹的自然現(xiàn)象，這利于他們能發(fā)現(xiàn)問題、會提出問題，主動去找出一些科學(xué)原理。如本節(jié)課中“達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)植物向光性”對胚芽鞘的四組不同處理，我們可以讓學(xué)生按照達(dá)爾文思路也更鼓勵學(xué)生對不同材料、部位進(jìn)行處理，觀察實驗現(xiàn)象，進(jìn)一步思考胚芽鞘向光性與哪個部位有關(guān)？感受光刺激的部位在哪里？ 彎曲生長部位在哪里？ 單側(cè)光作用下胚芽鞘背光側(cè)與向光側(cè)哪個部位生長快？

因此這便要求教師要精心備課關(guān)注科學(xué)史相關(guān)資料， 深入領(lǐng)略生物科學(xué)史中蘊含的思維方式和科學(xué)方法。讓學(xué)生從“實驗的旁觀者”轉(zhuǎn)換為“實驗的參與者”身份，從“實驗的參與者”角度思考和分析實驗，不僅可以讓學(xué)生得到推理思維能力的訓(xùn)練，還能體會科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、驗證假設(shè)、解決問題的思路和方法，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

二、聯(lián)系生活，在體驗中培養(yǎng)科學(xué)探究技能

學(xué)習(xí)過程是一場又一場的體驗過程，以實際生活為教學(xué)背景是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑。體驗日常生活，能夠更好地幫助學(xué)生理解核心概念，掌握過程與方法，提高學(xué)生的問題解決能力進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。

例如：在學(xué)習(xí)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)時，讓學(xué)生從釀酒或制作泡菜的生活體驗入手，所用材料都是簡單日常即可得的。以釀葡萄酒為例，老師提前準(zhǔn)備好葡萄、密閉性好的瓶罐等，教師指導(dǎo)讓學(xué)生參與清洗葡萄、消毒、裝罐等過程。并提出問題如，為什么要先洗葡萄后去梗？能否把葡萄皮去掉？為什么不能裝滿罐子？能不能一直緊密蓋子？

能不能時不時打開蓋子？不同組加的糖量不同會有什么影響？ 等等。把裝好的罐子一直放在教室讓學(xué)生注意觀察有什么變化。本來沒有水為什么一兩天就出水了？ 為什么有氣泡出現(xiàn)了？ 開始的氣泡多還是后來的多？ 發(fā)酵液的顏色如何變化？ 像這樣一個實驗周期較長，但是學(xué)生會有耐心去參與體驗學(xué)習(xí)的，哪怕回到家也會親自動手去探究，不管成果如何在老師的引導(dǎo)下也不會恐懼實驗了。

三、注重學(xué)科間聯(lián)系，在解決實際問題的過程中培養(yǎng)探究技能

眾所周知生物課上不少內(nèi)容是需要其他學(xué)科尤其是物理化學(xué)的一些知識的，因此想提升在生物課上解決問題的能力，不僅要在專業(yè)知識和科學(xué)探究技能上下功夫，還需加強(qiáng)與學(xué)科間的聯(lián)系，這樣更有利于解決實際問題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究技能。在教學(xué)中讓學(xué)生跨學(xué)科進(jìn)行思維溝通，激活學(xué)生的潛在思維和科學(xué)探究技能。

如在學(xué)習(xí)“興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)”和“在神經(jīng)元間的傳遞”時，細(xì)胞膜內(nèi)鈉離子含量相對少而膜外相對含量較高且鉀離子恰好相反，由于它們在膜兩側(cè)分布不均勻，在膜兩側(cè)運輸情況不同的原因那么神經(jīng)元受刺激后便由靜息電位變?yōu)閯幼麟娢唬獙嶋H進(jìn)行這個實驗探究確實較難，但是學(xué)生有基本的理化知識還是可以明白膜內(nèi)外電流形成和電流表偏轉(zhuǎn)情況的。

再比如在探究“生物膜流動鑲嵌模型”時，已經(jīng)在化學(xué)中學(xué)到的相似相溶原理，因此磷脂雙分子層的排布情況在老師的稍加點撥后還是可以理解的。磷脂分子的頭部是親水端，尾部是疏水端，課本上有磷脂分子的結(jié)構(gòu)圖，再結(jié)合相似相溶的原理學(xué)生通過共同探究就能建構(gòu)出磷脂分子在膜上是雙層排列且頭朝外， 尾朝內(nèi)排列，建立磷脂雙分子層是膜的基本支架的立體模型。也會探究出磷脂分子雙層或單層在不同環(huán)境如水或油中的排列情況。同時也進(jìn)一步理解了為什么脂溶性物質(zhì)可以以自由擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜。

用心對待教材中每一個經(jīng)典實驗，師生們都會從被動接受變?yōu)橹鲃尤娜萏剿鳎屛覀兏美斫饬丝茖W(xué)探究素養(yǎng)培養(yǎng)的意義，從學(xué)生時代培養(yǎng)我們便會擺脫只會做題不會實驗的紙上談兵式的科研，做好基礎(chǔ)教學(xué)為國家培養(yǎng)有創(chuàng)新能力和實踐能力的高素質(zhì)人才打下夯實基礎(chǔ)。