發(fā)展學(xué)生的探究能力

摘 要：生物是一門自然生命科學(xué)，是針對我們身邊的一切有機(jī)體展開的科學(xué)研究。學(xué)生通過學(xué)習(xí)生物學(xué)知識，可以理解自然界的規(guī)律，正確認(rèn)識生物的多樣性，理解人類和自然環(huán)境的關(guān)系等。在新高考背景下，生物不再僅是理科學(xué)生的必修課，所有學(xué)生都可以選擇生物課程，在一定程度上提高了生物學(xué)科在高中教育體系中的地位。新時代下，探究科學(xué)有效的生物教學(xué)方法，是高中生物教學(xué)探究的重要課題。基于此，文章以探究性教學(xué)為例，分析了高中生物探究性教學(xué)的策略，希望可以對教師的實(shí)際教學(xué)工作起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞： 探究能力；高中生物；探究性教學(xué)

探究性教學(xué)的核心是“探究”，指的是教師立足學(xué)生的探究能力培養(yǎng)，組織綜合性、創(chuàng)新性的探究活動，指引學(xué)生在問題、情境等支撐下完成探究性學(xué)習(xí)，并在這個過程中獲得探究能力的提升，收獲豐富的探究經(jīng)驗(yàn)和探究樂趣。但是縱觀高中生物教學(xué)的現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)部分教師忽視了學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)，認(rèn)為高中生的生物學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，沒有時間進(jìn)行自主探究和實(shí)踐學(xué)習(xí)。因此，在實(shí)際的教學(xué)中習(xí)慣采取講授法，在課堂上講授大量的生物知識。雖然這種教學(xué)模式可以取得一定效果，卻忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主體地位，使學(xué)生的學(xué)習(xí)較為被動，容易引起學(xué)生的厭煩心理，不利于學(xué)生的生物終身學(xué)習(xí)。新時代下，發(fā)展學(xué)生的探究能力是社會對人才培育的要求，也是高中生物教學(xué)的發(fā)展趨勢，探究科學(xué)有效的探究性教學(xué)策略有較高的價值。

一、營造氛圍，激發(fā)學(xué)生的探究興趣

教師要注重良好的課堂氛圍的構(gòu)建，借助氛圍，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，發(fā)展學(xué)生的探究能力。第一，教師要結(jié)合教材主題，探尋其和現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象入手，營造生活化的氛圍，激發(fā)學(xué)生的生活探究興趣，學(xué)會利用生物知識解釋生活問題；第二，教師要借助氛圍引發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑，使學(xué)生在大膽質(zhì)疑中產(chǎn)生探究興趣，在探究中解決問題，體會問題探究的樂趣[1]。

以人教版高二生物選擇性必修1《人腦的高級功能》為例，本小節(jié)主要講述了人的大腦。人腦作為神經(jīng)系統(tǒng)的高級中樞，和動物的大腦相比，人腦具備更加復(fù)雜、高級的功能，有語言功能、學(xué)習(xí)和記憶功能、情緒功能等，需要學(xué)生深入探究，在思考探究中形成探究問題的能力。在本次探究性教學(xué)中，教師將教學(xué)目標(biāo)確定如下：1.對比探究，對比人腦和動物的大腦在結(jié)構(gòu)、功能等方面的差異，總結(jié)人類的語言功能和大腦的關(guān)系；2.探究人類的記憶過程，分析記憶與學(xué)習(xí)之間的關(guān)系；3.探究人類的情緒，理解情緒是人腦的高級功能之一。

為了達(dá)到此目標(biāo)，教師決定從課堂氛圍入手，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師利用互聯(lián)網(wǎng)搜集、整理了和阿爾茨海默病相關(guān)的資料。有公開資料顯示，我國已經(jīng)成為老年癡呆癥大國，其中，阿爾茨海默病患者占據(jù)70%—80%。很多老人以及老人的子女認(rèn)為，阿爾茨海默病是人類自然衰老的結(jié)果，對疾病的重視程度有待提高，在早期不去就診，一直到癥狀非常嚴(yán)重才去就診。相關(guān)調(diào)查資料顯示，阿爾茨海默病患者的早期就診率在5%左右。殊不知阿爾茨海默病患者最佳治療期是早期，患者一旦發(fā)展到晚期，治療效果就微乎其微，會嚴(yán)重影響患者以及患者家人的生活質(zhì)量。

教師利用微課簡單介紹了我國的阿爾茨海默病患者人數(shù)以及治療現(xiàn)狀，成功引發(fā)了學(xué)生的質(zhì)疑：阿爾茨海默病真的是人類的自然衰老嗎？它的致病機(jī)理究竟是什么？為了解答內(nèi)心的疑問，學(xué)生產(chǎn)生了深入探究興趣，紛紛從阿爾茨海默病入手，探究人腦的高級功能。最終，學(xué)生經(jīng)過對比分析，總結(jié)出正常的人腦是飽滿的，而阿爾茨海默病患者的大腦卻像一個干縮的核桃內(nèi)核。由此可見，阿爾茨海默病患者并不是正常衰老，而是可能因?yàn)椴《净蛘卟【肭执竽X，導(dǎo)致大腦的高級功能喪失，引發(fā)了行為異常。

另外，為了進(jìn)一步營造課堂氛圍，教師還利用信息技術(shù)呈現(xiàn)了人腦和動物大腦的圖片，創(chuàng)設(shè)了圖片情境，也吸引了學(xué)生的目光，使學(xué)生調(diào)動自己的生活經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合人和動物在行為上的區(qū)別，分析人腦和動物大腦的不同。譬如，人和動物的本質(zhì)區(qū)別就是可以制造和使用工具，表明了人類的獨(dú)有智慧。正是因?yàn)槿祟惔竽X和動物大腦在結(jié)構(gòu)和功能上的不同，造成了人和動物的本質(zhì)區(qū)別。

二、巧設(shè)問題，指明學(xué)生的探究方向

教師要學(xué)會巧設(shè)問題，指明學(xué)生的探究方向。第一，教師要結(jié)合社會時事熱點(diǎn)，提出思考問題，使學(xué)生就熱點(diǎn)事件展開探究，從中受到啟發(fā)，汲取生物知識；第二，教師要充分利用教材，從教材出發(fā)提出問題，發(fā)揮問題的驅(qū)動作用，使學(xué)生深入探究教材，分析教材上的文字、圖片，尋找問題的答案[2]；第三，教師要引入信息技術(shù)，補(bǔ)充問題資料，增強(qiáng)探究性教學(xué)的直觀性，幫助學(xué)生完成拓展探究，全面發(fā)展學(xué)生的探究能力[3]。

以人教版高一生物必修1《蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者》為例。在之前的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)了解到細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)，為本課的學(xué)習(xí)做好了準(zhǔn)備。為了引導(dǎo)學(xué)生對蛋白質(zhì)在細(xì)胞生命活動中發(fā)揮的作用展開深入探究，教師提出了如下問題：

問題1：轟動全國的“大頭嬰兒”事件你了解嗎？為什么喝“固體飲料”會出現(xiàn)“大頭嬰兒”呢？教師從社會新聞熱點(diǎn)出發(fā)，提出了問題，成功引發(fā)了學(xué)生的思考。同時，為了進(jìn)一步發(fā)散學(xué)生的思維，刺激學(xué)生積極探究，教師還利用信息技術(shù)為學(xué)生展示了“大頭嬰兒”的照片以及家長對“固體飲料”“假奶粉”的控訴。在觸目驚心的圖片、文字和視頻刺激下，學(xué)生的探究思路非常明確，從“固體飲料”“假奶粉”的成分表入手，探究其蛋白質(zhì)和微量元素的含量，很快就找到了問題的根本。這些所謂“固體飲料”“假奶粉”，它們的蛋白質(zhì)含量都極低，導(dǎo)致嬰兒營養(yǎng)不良，出現(xiàn)低蛋白性水腫，頭部腫大。教師通過巧妙提問，成功使學(xué)生在問題探究中初步感知了蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，為后續(xù)的深入探究做好了準(zhǔn)備。

問題2：蛋白質(zhì)的基本組成單位是什么？組成蛋白質(zhì)的氨基酸大約有多少種？教師由問題1點(diǎn)燃了學(xué)生的探究熱情，奠定了探究思路后，趁熱打鐵提出了問題2，要求學(xué)生自主探究蛋白質(zhì)的組成單位，構(gòu)建完善的知識結(jié)構(gòu)。在問題驅(qū)動下，學(xué)生認(rèn)真閱讀了教材，并從教材中的圖片、文字入手，了解到氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。同時，學(xué)生還從氨基酸的分類入手深入探究，總結(jié)出組成蛋白質(zhì)的氨基酸還可以分為必需氨基酸和非必需氨基酸，并嘗試探究二者的區(qū)別，順利總結(jié)出了R基是區(qū)分氨基酸種類的重要標(biāo)志，成功繪制了氨基酸“人體模型”。

問題3：為了引導(dǎo)學(xué)生探究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性，教師從人體的血紅蛋白入手，利用信息技術(shù)呈現(xiàn)了人體正常的血紅蛋白和異常血紅蛋白，要求學(xué)生認(rèn)真觀察，并提出了問題：正常的血紅蛋白和異常的血紅蛋白在功能上有什么區(qū)別？在問題指引下，學(xué)生深入探究了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能之間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)二者是正比關(guān)系，即蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)越多樣，功能就越多樣。此外，學(xué)生還在問題啟發(fā)下進(jìn)行了拓展探究，思考改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的方法，順利從教材等資料中探究出了加熱、加酸、加酒精等方式可以改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，讓蛋白質(zhì)變性。

三、合作探究，降低學(xué)生的探究難度

高中生物知識的探究難度較高，僅依靠學(xué)生自己的力量很難在短時間內(nèi)得到科學(xué)結(jié)論。為此，教師要重視學(xué)生之間的合作探究，通過組織小組探究活動，降低學(xué)生的探究難度，豐富學(xué)生的探究經(jīng)驗(yàn)。另外，教師要設(shè)計完善的探究流程，為各小組的合作探究指明方向。同時，教師還要發(fā)揮自己的指導(dǎo)作用，注意觀察各小組的探究情況，并留出時間安排各小組做探究匯報，保證學(xué)生的合作探究效果[4]。

以人教版高一生物必修2《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》為例，本小節(jié)從問題探究入手，呈現(xiàn)了科學(xué)界爭議了很長時間的問題，即DNA和蛋白質(zhì)到底誰是主要的遺傳物質(zhì)。圍繞這一問題，教材介紹了多位科學(xué)家的推測，最終借助肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)。為了幫助學(xué)生感知科學(xué)家的探究過程，了解DNA的特點(diǎn)以及遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，教師組織了合作探究活動，在降低學(xué)生的探究難度的同時，致力于讓學(xué)生在合作探究中獲得探究樂趣，養(yǎng)成科學(xué)探究的好習(xí)慣。

教師設(shè)計了如下合作探究流程：1.探究科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的早期推測，組內(nèi)總結(jié)早期科學(xué)家的觀點(diǎn)和證據(jù)。在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生通過組內(nèi)分工合作，很快就總結(jié)出在早期，科學(xué)家普遍認(rèn)為蛋白質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)，證據(jù)是生物的遺傳呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)，而蛋白質(zhì)剛好具有多樣化的氨基酸排列順序，以此推斷蛋白質(zhì)中可能隱藏著生物的遺傳信息。同時，學(xué)生在小組討論中還發(fā)現(xiàn)早期的科學(xué)家對DNA分子的結(jié)構(gòu)不甚了解，這才造成了科學(xué)探究的盲區(qū)。

2.探究DNA是主要的遺傳物質(zhì)的證據(jù)。眾所周知，DNA是主要的遺傳物質(zhì)，但是關(guān)于證據(jù)，學(xué)生還不甚了解。于是教師指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位深入探究，嘗試結(jié)合教材中的生物實(shí)驗(yàn)，尋找DNA是主要的遺傳物質(zhì)的證據(jù)。在這個過程中，各小組集思廣益，很快就從科學(xué)實(shí)驗(yàn)中找到了證據(jù)，主要有三點(diǎn)：第一，各小組從肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中獲得了證據(jù)，通過分析小鼠的死亡原因，比較R型菌落和S型菌落的毒性，找到了證據(jù)；第二，各小組還從實(shí)驗(yàn)流程中找到了證據(jù)，科學(xué)家將DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)探究它們的作用，從中找到了證據(jù)，只有DNA可以培養(yǎng)出S型細(xì)菌，導(dǎo)致小鼠死亡，由此可見，DNA是主要的遺傳物質(zhì)；第三，學(xué)生從噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中也獲得了靈感，通過組內(nèi)梳理實(shí)驗(yàn)流程和結(jié)果，證明了DNA是主要的遺傳

物質(zhì)。

教師通過完善小組探究流程，成功發(fā)揮了合作探究的力量，使學(xué)生理解了復(fù)雜的科學(xué)實(shí)驗(yàn)流程，從中汲取了科學(xué)結(jié)論。

四、實(shí)踐探究，發(fā)展學(xué)生的探究能力

教師要組織社會實(shí)踐活動，發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐探究能力。第一，教師要分析高中生的性格特點(diǎn)和學(xué)習(xí)水平，明確高中生和其他階段的學(xué)生相較已經(jīng)具備了一定的實(shí)踐探究能力，且對社會實(shí)踐活動比較感興趣。為此，教師要立足學(xué)生的興趣點(diǎn)和認(rèn)知水平，組織多樣化的實(shí)踐活動，吸引學(xué)生積極參與，在實(shí)踐中獲得知識，提升能力。第二，教師要確定多個實(shí)踐主題，安排學(xué)生自由選擇，全面調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生調(diào)查自己感興趣的話題，在社會觀察、調(diào)查總結(jié)中完善知識結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的實(shí)踐效率，推動學(xué)生的全面發(fā)展[5]。

以人教版高一生物必修2《調(diào)查人群中的遺傳病》為例，本小節(jié)的綜合實(shí)踐程度較高，非常適合開展實(shí)踐探究活動。為此，教師決定組織社會實(shí)踐探究，發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐探究能力，并將活動目標(biāo)確定如下：1.在社會調(diào)查中了解人類遺傳病的種類、遺傳方式、發(fā)病情況等；2.分析社會調(diào)查結(jié)果，靈活應(yīng)用生物知識，解釋社會生活中的疾病遺傳現(xiàn)象，鞏固生物知識；3.在社會調(diào)查中掌握調(diào)查和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基本方法，鍛煉自己的綜合實(shí)踐能力和科學(xué)探究能力；4.在實(shí)踐探究中掌握合作技巧，形成探究精神和實(shí)事求是的科學(xué)探究態(tài)度；5.在調(diào)查中形成責(zé)任意識，理解尊重遺傳病患者，在之后的學(xué)習(xí)和生活中做到主動科普各種遺傳病知識，幫助社會公眾正確認(rèn)識遺傳病。

首先，教師確定了幾個實(shí)踐探究主題，安排學(xué)生自由組建小組，任選一個主題展開探究，主要有調(diào)查本校學(xué)生紅綠色盲患者的情況、調(diào)查社會公眾的紅綠色盲情況、調(diào)查本校學(xué)生的高度近視遺傳情況、調(diào)查社會公眾的紅綠色盲遺傳情況等。其次，教師鼓勵各小組自行設(shè)計調(diào)查問卷，確定調(diào)查目的、調(diào)查對象、調(diào)查方法、調(diào)查時間和分工合作安排等。在這個過程中，教師利用信息技術(shù)從網(wǎng)上下載了相關(guān)的調(diào)查問卷，鼓勵各小組參考這些問卷自主設(shè)計。同時，為了降低實(shí)踐活動的難度，教師還指導(dǎo)學(xué)生利用信息技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布調(diào)查問卷，利用信息技術(shù)的分析、統(tǒng)計功能，搜集、整理數(shù)據(jù)。

最終，在教師的指導(dǎo)下，各小組選擇了合適的調(diào)查主題，并利用校園網(wǎng)、社會公共網(wǎng)絡(luò)發(fā)布調(diào)查問卷，或者選擇合適的時間走進(jìn)社會，展開社會調(diào)查，順利了解了紅綠色盲和高度近視等遺傳病在學(xué)校、社會的遺傳情況，在潛移默化中鍛煉了自己的實(shí)踐探究能力，構(gòu)建了完善的生物遺傳知識結(jié)構(gòu)。

結(jié)束語

綜上所述，在高中生物教學(xué)中開展探究性教學(xué)，重視學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)，可以發(fā)展學(xué)生的探究能力，調(diào)動學(xué)生的生物學(xué)習(xí)熱情。為此，教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，在講授法的基礎(chǔ)上引入探究性教學(xué)法，通過創(chuàng)設(shè)科學(xué)的氛圍，以氛圍吸引學(xué)生積極探究，激發(fā)學(xué)生的探究積極性。同時，教師要學(xué)會提出問題，發(fā)揮問題的驅(qū)動作用，指明學(xué)生的探究方向。另外，教師要依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和個性特點(diǎn)，組織合作探究活動，通過組內(nèi)分工和合作，幫助學(xué)生找到適合自己的位置，降低學(xué)生的探究難度，使學(xué)生在合作中獲得快樂、豐富的探究經(jīng)驗(yàn)。最后，教師要組織實(shí)踐探究活動，全面提高學(xué)生的探究水平。

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