基于核心素养的高中生物探究式教学

来源:中小学教育 作者:林素颖

   石狮市华侨中学  林素颖

摘要：依据科学探究的核心思想和重要意义，通过情境创设，问题设置，活动设计等教学策略，落实生物学核心素养对学生的培养要求，开展高中生物探究式教学，激发和培养学生生物科学探究思维和创新能力。

关键词：核心素养；探究式教学；教学策略

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中提出，要进一步提升学生综合素质，发展学生核心素养，并明确指出生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个部分^[1]。因此，聚焦核心素养，培养科学探究能力，就成为一项生物课堂的重要课题。

1. 科学探究的定义

科学探究是人们在研究各类科学特别是自然科学问题时采取的方法，通常包括以下几个步骤：一、提出问题，根据生活情境中观察到的现象提出科学性疑问，这是科学探究的直接动力；二、假设猜想，对情境中出现的问题进行反复深思，根据已有的理论或经验对问题提出初步的假设解释；三、推理检验，通过分析综合并设计实验来验证我们的猜想；四、归纳完善，根据实验结果进一步修正，检验我们的假设，甚至提出新的正确的理论^[2]。

2. 探究式教学对学生自主学习和科学思维培养的重要性

通过对现在高中生物课堂的研究可以发现，部分教师在教学中还依然保持传统的教学方法，多以灌输知识为主，缺乏师生互动以及各种探究式互动，在教学中没有联系实际培养学生的生物学科素养，这样一来明显影响了学生核心素养的提升，不利于学生的全面发展。部分教师在应用探究式教学的过程中也存在过于依赖实验，难度设置不当，活动管理不力^[3]等问题。

杜威指出，教育的重要任务是促使学生形成细心、清醒、透彻的思维习惯。随着素质教育的全面推行，教师需要改变传统教学方式，采用探究式教学模式，引导学生自主探究学习，给学生一条学习的线，让学生在教师提供的线索中去发现问题，解决问题，自主获取和吸收生物知识，并积极参与到生物的各项科研中来，一方面可以让学生从被动学习转变为较为开放的自主学习环境；另一方面又培养和锻炼到学生的实践能力和创新精神。

3. 基于核心素养的探究式教学的策略

3.1 创设现实化情境

探究式学习需要依托真实的情境，学生利用情景提供的知识和数据去分析问题，解决问题，并归纳出相关生物学知识。基于情景的探究式学习帮助学生更容易理解和掌握所学的知识，并学以致用。这就需要教师对每节课的教学情景进行精心设计，选择学生感兴趣的话题激发学习兴趣。理想的情境是能够做到“一境到底”贯穿整个课堂，好的情境给学生一条探索的线，让学生可以深入探索生物学科知识在现实生物中的应用。例如，“主动运输和胞吞胞吐”这一节充分利用甲状腺滤泡上皮细胞作为问题情景，先是探究甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的方式，教师提供话题和数据，激发学生学习兴趣；紧接着继续探究甲状腺球蛋白通过何种方式运出甲状腺滤泡上皮细胞进入甲状腺滤泡中？甲状腺球蛋白加碘之后的产物通过何种方式进入甲状腺滤泡上皮细胞？同一个情景贯穿整个课堂，让学生体验沉浸式学习，主动运输和胞吞胞吐的特点也在情景的学习中由学生自主探究学习归纳得出，从而让学生学的有内容有故事有深度。

3.2 设置思辨式问题串

探究式学习是一种有深度的学习，需要学生知其然知其所以然。而生物学当中有很多知识是相对比较微观抽象的，如果教师只是单纯灌输讲授，很难让学生深入透彻领悟知识内核。因此，在探究式教学过程教师通过巧妙设置“问题串”，引导学生一步步深入探究“重难点”知识。例如，“基因突变”一节中，基因突变的特点和结果对于学生的学习是非常抽象的。为此，教师可以设计一系列的问题：（1）基因突变的三种类型中，哪一种对生物性状的影响最小？并引导学生通过探究模拟突变后基因表达情况分析。（2）基因突变一定会改变生物的性状吗？（3）基因突变的时间是什么时候？为什么这个时间最容易发生基因突变？（4）结合材料分析思考基因突变有哪些特点？（5）基因突变对生物自然选择有什么影响？利用这些问题串，学生的探究性学习就有了一个方向，所以探究性学习并不意味着教师完全放手不管，教师需要为学生设计一条有逻辑有思路的线，让学生顺着这些问题有序的展开对相关知识的学习研究，在合理的问题串的指导下 ，学生的探究活动更加高效。

3.3 设计探究性活动，引入合作学习

为更好调动学生学习积极性，培养学生科学探究精神，教师可以在课堂上设计合作学习环节，让学生充分参与到课堂活动中。通过组内合作，根据别人的观点来评判自身的思维和激发出自身更多的创新能力。例如，在“细胞增殖”的教学活动中，教师通过引导学生分组制作染色体和染色质模型，让学生结合教材内容深入探讨和思考，并进行讲解。学生通过分组讨论，分工合作，针对DNA和染色体的数量变化绘制相应曲线图，小组成员间进行小结，并吸取组内成员的建议和想法，并派代表展示研究成果，其他同学纠正其中错误。最后，师生共同总结DNA和染色体的规律变化曲线。通过合作探究式的课堂教学，学生形成相关生物学科核心素养、理解学科本质。这样的课堂教师主要承担指导的作用，为学生探究过程遇到的问题提供线索或答疑解惑。

同时，为了激发学生学习生物的兴趣，生物课堂也可以安排学生参与实验操作。例如，在有丝分裂实验教学时，可以4人一小组利用显微镜观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂，并让学生绘制观察到不同时期分生区细胞的图像，然后指导学生填写实验报告，做好归纳小结。由于这个实验过程是学生亲自参与的，他们对所学的知识也会印象深刻，也更有利于生物学科素养的形成。

总之，在生物课堂上，教师要将核心素养和学科核心知识作为培养学生的重点目标。探究式教学必须考虑到教学过程的具体操作流程，从情境设计，问题设置，活动设计这些重要环节展开教学设计。在课堂上切实调动学生积极性参与探究活动，围绕探究问题对知识展开深入思考，并通过讨论，自评和互评等方式提高学生的生物探究能力^[4]，从而培养学生思考问题的能力，培养创新精神，增强学生的语言表达能力。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准:2017年版[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 张锋.指向核心素养达成的高中生物学教学变革——《普通高中生物学课程标准(2017年版)》解读[J].福建基础教育研究,2018(04):17-19.

[3]高华清.高中生物学探究式教学中的问题及对策[J].中学生物教学,2021(27):15-16.

[4]薛建芳.构建高中生物探究式教学模型[J].山西教育(教学),2021(11):59-60.