孫金豪 王海鶴

摘 要：新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)是高中生物教學(xué)的宗旨。而科學(xué)探究是生物核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容，這種能力對學(xué)生解決生物學(xué)問題、參與生物相關(guān)的社會生活實(shí)踐具有重要意義。因此，在高中生物教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)生各方面的特點(diǎn)和需求改進(jìn)教學(xué)策略，加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，從而提高學(xué)生的生物綜合水平。

關(guān)鍵詞：高中生物;核心素養(yǎng);科學(xué)探究;教學(xué)策略

作為高中生物教師，要立足于核心素養(yǎng)，通過有效的手段構(gòu)建自由、民主、開放的課堂情境，以加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和鍛煉，從而更好地實(shí)現(xiàn)高中生物課程的育人價(jià)值。

一、課堂巧妙設(shè)疑，發(fā)現(xiàn)生物問題

一直以來，各學(xué)科教學(xué)只注重鍛煉學(xué)生的解題能力，但實(shí)際上，能夠發(fā)現(xiàn)并提出問題也是非常寶貴的品質(zhì)，它說明學(xué)生經(jīng)歷了思考和質(zhì)疑的過程，具有一定的觀察能力和邏輯思維能力，同時(shí)具有求知和探索的精神。能夠從現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)生物學(xué)問題，是形成科學(xué)探究素養(yǎng)的重要前提。但通常情況下，問題往往由教師提出，這在一定程度上剝奪了學(xué)生思考和探索的機(jī)會。為了避免這一情況發(fā)生，在高中生物課堂上，教師要巧妙設(shè)疑，也就是通過適當(dāng)停頓、設(shè)疑或創(chuàng)設(shè)情境，給學(xué)生留下思考的空間，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出生物學(xué)問題，從而提升課堂活力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。

例如：在教學(xué)“細(xì)胞的增殖”一課時(shí)，筆者先展示一頭大象和一只老鼠的圖片，并提問道：“象與鼠在體型上有什么區(qū)別？它們相應(yīng)器官和組織的細(xì)胞在體積上有什么差異？”這一設(shè)疑引起了學(xué)生的興趣，在討論過程中，學(xué)生給出不同的猜測，有的認(rèn)為大象器官和組織的細(xì)胞更大，有的認(rèn)為二者細(xì)胞大小不會有明顯區(qū)別。由于意見出現(xiàn)分歧，所以學(xué)生在互相辯駁中提出新的問題：“大象體型大于老鼠的根本原因是什么？生物體長大，是靠細(xì)胞數(shù)量的增多還是靠細(xì)胞體積的增大？”學(xué)生暫時(shí)無法解決這個(gè)問題，于是筆者展示顯微鏡下動(dòng)物細(xì)胞的圖片，并通過設(shè)疑的形式進(jìn)行設(shè)疑：“細(xì)胞為什么都這樣微?。克芊駸o限長大？”這時(shí)有學(xué)生提出猜想：“細(xì)胞不能無限長大，所以細(xì)胞的數(shù)量決定生物體器官的大小。”也有學(xué)生提出新的問題：“細(xì)胞為什么不能無限長大？細(xì)胞體積大小受到什么因素的限制？”于是，筆者鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來解決問題。通過以上方式，可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的意識和能力，為提高學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

二、加強(qiáng)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，我們需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證生物學(xué)理論，同樣也需要通過實(shí)驗(yàn)的手段來解決新的生物學(xué)問題。而且，對于學(xué)生來說，深度參與實(shí)驗(yàn)過程，是形成科學(xué)探究素養(yǎng)的有效途徑。但是，高中生物難度較深、范圍較廣，實(shí)驗(yàn)難度系數(shù)相應(yīng)較高，而很多教師急于求成，習(xí)慣將詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程直接分享給學(xué)生，讓學(xué)生按照既定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)際上，在這樣的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生并沒有真正思考和探究，甚至不懂實(shí)驗(yàn)的真正目的，其能力并沒有得到應(yīng)有的鍛煉和提升。因此，為了避免這一問題發(fā)生，在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要適當(dāng)放手，加強(qiáng)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從而保證學(xué)生深度參與探究過程，提高學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

例如，在進(jìn)行“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，筆者先提出問題：“DNA和RNA在細(xì)胞中是怎樣分布的？”使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)探究的目的，然后讓學(xué)生自己制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。在這一過程中，學(xué)生先根據(jù)已有知識經(jīng)驗(yàn)提出假設(shè)，然后筆者分享拓展資料，提示“甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色”。學(xué)生得到這一提示，便能找到實(shí)驗(yàn)思路，順利制定實(shí)驗(yàn)方法和步驟。有學(xué)生將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程分為取材、水解、沖洗涂片、染色、觀察這五個(gè)步驟，并對每個(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃。比如針對“取材”這一步，學(xué)生對準(zhǔn)備載玻片、從口腔內(nèi)側(cè)刮取碎屑以及烘干載玻片等過程都做了清晰描述。當(dāng)然，學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)有限，在方案設(shè)計(jì)中難免有所疏漏，所以筆者鼓勵(lì)學(xué)生互相交流、分享，目的是查缺補(bǔ)漏，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和科學(xué)探究的能力。

三、鼓勵(lì)小組合作，提高探究能力

高中生物實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜，無論是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還是實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生很難憑借個(gè)人力量完成，這體現(xiàn)了小組合作的必要性。并且，學(xué)生個(gè)人的思維和能力有限，在實(shí)驗(yàn)過程中，不能從多個(gè)角度看待問題，很容易陷入一些困境，而小組合作卻能夠促進(jìn)學(xué)生之間的交流互動(dòng)，也能引發(fā)學(xué)生之間想法和觀點(diǎn)的碰撞，從而引導(dǎo)學(xué)生集思廣益、互幫互助，共同突破難關(guān)。

仍以“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”這一實(shí)驗(yàn)為例，在學(xué)生完成方案設(shè)計(jì)之后，筆者為學(xué)生科學(xué)分組，保證各組成員結(jié)構(gòu)的合理性。然后，讓各組組長綜合考慮本組成員的實(shí)驗(yàn)方案，選出其中最好的，并對其進(jìn)行進(jìn)一步的完善和整理，確定本組的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。之后，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案選擇器材，做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，便可以展開實(shí)驗(yàn)探究。在這一過程中，筆者加強(qiáng)巡視，根據(jù)各組的探究情況適當(dāng)予以指導(dǎo)。比如，有的小組出現(xiàn)成員參與程度不均衡的情況，有的小組出現(xiàn)制作載玻片不成功的情況，于是筆者建議小組內(nèi)的每個(gè)成員都要取自己的口腔上皮細(xì)胞來制作一個(gè)裝片進(jìn)行觀察，一方面保證每個(gè)人都能認(rèn)真參與實(shí)驗(yàn)過程，另一方面提高小組實(shí)驗(yàn)的成功率。在各組完成實(shí)驗(yàn)探究后，筆者讓各組派出代表說明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及得出的結(jié)論，其他小組成員可以指正或補(bǔ)充。通過小組合作的方式，每名學(xué)生都能深度參與實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，展現(xiàn)自己的能力和發(fā)揮自己的價(jià)值，從而使自己的科學(xué)探究素養(yǎng)得到發(fā)展。

四、引入信息技術(shù)，優(yōu)化探究結(jié)果

由于時(shí)間、空間、儀器、材料等條件的限制，有些實(shí)驗(yàn)并不能在課堂上展開，無法由學(xué)生親自操作。對于這一類實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只能通過文字、圖片來了解實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，對其中的生物學(xué)知識很難做到準(zhǔn)確和深刻的理解，從而影響了學(xué)習(xí)效果。而信息技術(shù)的引入給教育行業(yè)帶來新的生機(jī)，解決了很多教與學(xué)中的問題。因此，在高中生物教學(xué)中，針對一些復(fù)雜的、無法完成的實(shí)驗(yàn)，教師不妨利用信息技術(shù)，引入數(shù)字資源，借此加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)演示。一方面讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行更清楚、直觀的觀察，另一方面讓學(xué)生在觀察的過程中掌握科學(xué)探究的方法，從而優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

例如，“培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”這一實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長，且實(shí)驗(yàn)過程比較復(fù)雜，不能由學(xué)生親自完成，所以在教學(xué)中，筆者給學(xué)生播放相關(guān)的微課視頻。該視頻中先說明實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，然后展示實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)用具，同時(shí)詳細(xì)展示準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料酵母菌菌種和馬鈴薯培養(yǎng)液的過程，說明注意事項(xiàng)，最后呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作的過程，并配以詳細(xì)的解說。該實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜之處在于需要將實(shí)驗(yàn)試管置于恒溫箱中培養(yǎng)七天，而有了微課演示，學(xué)生不必耗費(fèi)太長的時(shí)間，在幾分鐘內(nèi)就可以觀察到每天試管中酵母菌數(shù)量的變化。并且，在實(shí)驗(yàn)演示的過程中，學(xué)生雖然沒有親自參與，但通過觀察，學(xué)生能夠?qū)?shí)驗(yàn)的整個(gè)過程形成更加詳盡的理解，并掌握更多實(shí)驗(yàn)操作的方法和技巧，從而有效提高科學(xué)探究素養(yǎng)。

總之，在高中生物教學(xué)中，教師要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)的重視，積極改進(jìn)教學(xué)方法，多給學(xué)生提供思考、探究、實(shí)踐和交流的機(jī)會，并充分利用信息技術(shù)手段來彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究核心素養(yǎng)，為學(xué)生日后在生物領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李瑤.核心素養(yǎng)下高中生物教學(xué)策略分析[J].讀寫算，2019（36）：67.