方真真

摘要：在高中生物學(xué)科中，探究技能是一項(xiàng)重要的技能，此技能能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，促進(jìn)其對(duì)問題的探究。而在課程改革中，提出了高中生物教師需要培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的根本要求。因此，教學(xué)實(shí)踐中，生物教師應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，在其探究能力的增強(qiáng)中，實(shí)現(xiàn)其核心素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：高中生物;探究技能;核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2021）09-068

在新課程改革中，高中生物教師不僅能需要對(duì)學(xué)生的探究技能進(jìn)行培養(yǎng)，還需要注重學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。生物學(xué)科是一門科學(xué)探究生命的自然學(xué)科，此門學(xué)科能夠在學(xué)生探究思維的發(fā)展中，樹立學(xué)生生命觀念和社會(huì)責(zé)任。因此，高中生物教師就需要以學(xué)生探究技能的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，在教學(xué)實(shí)踐中落實(shí)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，以此達(dá)到學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展[1]。

一、圍繞核心概念，樹立生命觀念

一般核心概念指的是以學(xué)科為中心的關(guān)鍵性概念、原理或者方法，其通常都具有超越課堂之外的持久價(jià)值和遷移價(jià)值。“生命觀念”則是指在觀察了生命現(xiàn)象、生命現(xiàn)象之間的特性和相互關(guān)系后，所解釋出來的抽象道理;是在實(shí)證后的想法和觀點(diǎn)，是能夠?qū)ο嚓P(guān)事件和現(xiàn)象進(jìn)行理解并解釋的品格和能力。比較兩者可以得知，學(xué)生只有在良好地理解了生物學(xué)的核心概念后，才能夠以此為基礎(chǔ)，加強(qiáng)對(duì)生命觀念的形成。因此，在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，教師應(yīng)該以核心概念為中心，在對(duì)生物學(xué)知識(shí)事實(shí)進(jìn)行講解后，通過對(duì)事實(shí)的直觀呈現(xiàn)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)生物學(xué)科核心概念的自主探索和建構(gòu)。從而在幫助學(xué)生形成良好的探究技能下，促進(jìn)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

比如，教師在教學(xué)“有絲分裂”時(shí)，其核心概念就是“細(xì)胞周期”和各時(shí)期的特點(diǎn)。由于這些概念有著較強(qiáng)的抽象性，因而若只是依靠教師的課堂講解，很難加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，高中生物教師就可以先讓學(xué)生以洋蔥根尖為依據(jù)，展開有絲分裂的實(shí)驗(yàn)。先將洋蔥根尖裝片，其次對(duì)其中細(xì)胞的典型特征進(jìn)行觀察，接著在拍照后上傳圖片。在隨后的教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生以自己的判斷為依據(jù)，排列好細(xì)胞圖片的順序，并對(duì)如此排序的原因進(jìn)行說明。緊接著教師就可以指導(dǎo)學(xué)生們展開小組之間的交流，讓學(xué)生們?cè)谑崂砑?xì)胞有絲分裂的順序后對(duì)每個(gè)階段的特點(diǎn)都做一段總結(jié)，并利用電影膠卷的模式，連續(xù)起分裂的細(xì)胞圖像。讓學(xué)生們?cè)谟^察圖像后，對(duì)一次細(xì)胞分裂起點(diǎn)和終點(diǎn)展開判斷，并繼續(xù)闡述理由。之后，教師再對(duì)動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的各時(shí)期圖像和植物細(xì)胞的有絲分裂情況進(jìn)行直觀呈現(xiàn)，并讓學(xué)生在比較中對(duì)其中的異同點(diǎn)進(jìn)行思考分析和總結(jié)說明。通過這樣的方式，不僅能夠讓學(xué)生模擬科學(xué)家探索有絲分裂的過程，從而得出細(xì)胞周期的概念;還能夠在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)細(xì)胞周期各時(shí)期特點(diǎn)的了解下，更深層次的理解到生物學(xué)科的核心概念。既可以讓學(xué)生在生物多樣性和統(tǒng)一性等特性的認(rèn)識(shí)中，直觀體驗(yàn)出生命觀念;又可以讓學(xué)生在生命活動(dòng)規(guī)律的探究中，形成科學(xué)的自然觀和世界觀。從而能夠在加強(qiáng)對(duì)學(xué)生探究技能的培養(yǎng)下，提升其實(shí)際的問題解決能力和生物素養(yǎng)。

二、注重多維度分析，培養(yǎng)科學(xué)思維

科學(xué)思維是能夠觀察比較、分析綜合、抽象概括事物或者問題的一種思維，其具有明確的思維方向以及充分的思維依據(jù)。高中階段雖然正是學(xué)生將感性認(rèn)識(shí)發(fā)展為理性認(rèn)識(shí)的重要階段，但此階段的學(xué)生一般也還是以感性思維方式為主[2]。因此，作為高中階段的生物教師，在實(shí)際的教學(xué)中，就需要對(duì)各種感性的生物探究材料進(jìn)行提供，應(yīng)該基于不同的探究材料加強(qiáng)對(duì)問題串的設(shè)計(jì)。如此在注重學(xué)生對(duì)問題的多維度分析時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究性思維。

例如，教師在對(duì)“果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用”一課進(jìn)行講解時(shí)，此部分知識(shí)的教學(xué)重難點(diǎn)就在于探究“溫度和PH對(duì)果膠酶活性的影響”和“果膠酶的最適用量”，因而教師完全可以展開“探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)。首先，教師需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的提問，果膠酶具有哪些特性？其是否特指一種酶？在“探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，該如何設(shè)置溫度梯度？要想混合蘋果泥和果膠酶，要先怎么做？為什么要先將蘋果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理后才能混合蘋果泥和果膠酶？這樣做有何作用？此種實(shí)驗(yàn)是否需要設(shè)置對(duì)照等等。同時(shí)，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生們探究PH對(duì)果膠酶活性的影響，并讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出在此實(shí)驗(yàn)中所應(yīng)該設(shè)置的PH梯度結(jié)論。利用這樣的問題設(shè)置和實(shí)驗(yàn)探究，可以讓學(xué)生加強(qiáng)對(duì)問題的思考分析，可以對(duì)其思維進(jìn)行引發(fā)，對(duì)其學(xué)習(xí)動(dòng)力進(jìn)行激發(fā)?？梢栽诖龠M(jìn)學(xué)生科學(xué)思維習(xí)慣的形成下，達(dá)到學(xué)生科學(xué)思維和探究能力的雙向提升。

三、聯(lián)系熱點(diǎn)話題，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任

“社會(huì)責(zé)任”是以學(xué)生所認(rèn)識(shí)的生物學(xué)為基礎(chǔ)，在學(xué)生參與了個(gè)人或者社會(huì)事物的討論、判斷和理性解釋后，所嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問題的擔(dān)當(dāng)和能力。事實(shí)上，生物學(xué)就是一門緊密聯(lián)系進(jìn)學(xué)生實(shí)際生活的學(xué)科。因而教師在實(shí)際的生物課堂教學(xué)中，應(yīng)該對(duì)與學(xué)生生活事例相貼近的生物現(xiàn)象進(jìn)行選擇，以此對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行講解。如此能夠拉近學(xué)生和生活中生物知識(shí)之間的距離，引發(fā)學(xué)生的生物情感共鳴。

例如，在《植物的激素調(diào)節(jié)》章節(jié)知識(shí)的講解中，高中生物教師就可以在講解完基礎(chǔ)的知識(shí)后，通過各種文獻(xiàn)資料或者信息設(shè)備等呈現(xiàn)給學(xué)生一些植物激素的實(shí)際情況，如催熟的草莓，并在呈現(xiàn)之后展示出相關(guān)的新聞，并講解出因?yàn)檎`食這些植物而導(dǎo)致的后果。其次，教師可以讓學(xué)生以所學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，通過對(duì)資料的查找和小組合作的交流討論，對(duì)“兒童因?yàn)槭秤么呤斓牟葺栽缡臁钡默F(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)分析和解釋，并需要在解釋后以此而得出概念結(jié)論。又如，教師可以結(jié)合現(xiàn)實(shí)社會(huì)中時(shí)常發(fā)生的事件，如當(dāng)?shù)卣菩械挠晡鄯至鞯墓艿拦ぷ鳌ＴS多人民群眾認(rèn)為政府所推行的此項(xiàng)工作不過是勞民傷財(cái)，無法發(fā)揮實(shí)際效果?；诖朔N理念，高中生物教師就可以讓學(xué)生利用課外時(shí)間，通過小組合作學(xué)習(xí)模式，探究和理解雨污分流的原理，并以此監(jiān)測(cè)出雨水和生活污水的水質(zhì)，而后以此監(jiān)測(cè)為前提，對(duì)常見藻類的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得最終結(jié)論。教師還需要指導(dǎo)學(xué)生們?cè)谥匾暽罱?jīng)驗(yàn)的積累后，對(duì)相應(yīng)的實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行積極參與;并需要加強(qiáng)對(duì)生物科技方面信息、與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題的關(guān)注;要在關(guān)注后讓其嘗試著應(yīng)用自己所學(xué)過的生物知識(shí)對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)問題進(jìn)行分析，對(duì)生活中的生物現(xiàn)象進(jìn)行解釋[3]。這樣才能加強(qiáng)對(duì)學(xué)生生物學(xué)習(xí)能力和實(shí)際探究能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐參與能力，促進(jìn)其正確情感態(tài)度和價(jià)值觀的形成。

四、結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)展實(shí)踐能力

無論是學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，還是學(xué)生核心素養(yǎng)的形成，都離不開實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)不僅是對(duì)生物現(xiàn)象進(jìn)行解釋的絕佳途徑，也是簡(jiǎn)化生物概念的良好方式，更是幫助學(xué)生深刻理解和掌握生物知識(shí)、提升探究技能的重要環(huán)節(jié)。因此，在實(shí)際的高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)該利用各種方式和設(shè)備展開實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生們?cè)趥鹘y(tǒng)思維的轉(zhuǎn)變中，對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的無窮奧秘進(jìn)行探尋。

譬如在“還原糖的檢測(cè)”實(shí)驗(yàn)中，教師就可以讓學(xué)生們對(duì)此相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行回顧和學(xué)習(xí)，而后再以教學(xué)內(nèi)容為結(jié)合點(diǎn)，展開實(shí)驗(yàn)。首先教師要對(duì)白色或者接近白色并且還原糖含量高的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行選取，如蘋果和白蘿卜。其次教師要以斐林試劑為檢測(cè)溶液，要選擇零點(diǎn)一克的NaOH溶液和零點(diǎn)零五克的CuSO4溶液，并現(xiàn)配現(xiàn)用這些溶液。接著教師需要將兩毫升的待測(cè)組織液加入進(jìn)試管中，并在試管中加入一毫升的斐林試劑。而后教師要準(zhǔn)備燒杯，并在其中注入五十到六十度的溫水后將試管放入其中加熱，加熱時(shí)間為兩分鐘。之后教師就可以讓學(xué)生對(duì)試管中的顏色變化進(jìn)行觀察，通過觀察對(duì)相應(yīng)的問題進(jìn)行思考“為什么要現(xiàn)配現(xiàn)用斐林試劑”“能否用酚酞溶液或者碘液替代斐林試劑”等等。最后再讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)問題的思考展開自主的實(shí)驗(yàn)探究，以此幫助學(xué)生拓展思維，提高對(duì)生物知識(shí)的掌握能力和對(duì)生物現(xiàn)象的探究意識(shí)。從而在其思維能力和探究意識(shí)的增強(qiáng)中，促進(jìn)其良好核心素養(yǎng)的發(fā)展。

五、指導(dǎo)設(shè)計(jì)創(chuàng)新，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)

嚴(yán)格上來說，高中階段的學(xué)生所進(jìn)行的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)大多數(shù)都屬于“菜單式實(shí)驗(yàn)”或者是“模仿式實(shí)驗(yàn)”，也就是說，學(xué)生們只需要在教師的演示指導(dǎo)下，應(yīng)用已經(jīng)給定的實(shí)驗(yàn)材料、儀器工具和步驟等來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而不需要自己特意設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或者設(shè)計(jì)相應(yīng)的步驟[4]。這樣的實(shí)驗(yàn)雖然說可以達(dá)到對(duì)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，但毫無疑問，無法對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際設(shè)計(jì)能力進(jìn)行培養(yǎng)。然而在高中生物教育改革中，提出了“教師應(yīng)該展開創(chuàng)新教學(xué)”的要求。此種創(chuàng)新，不僅是教學(xué)方式的創(chuàng)新，也意味著思維的創(chuàng)新，角度的創(chuàng)新;意味著學(xué)生們需要在教師創(chuàng)新的指導(dǎo)下，對(duì)問題進(jìn)行創(chuàng)新的探究和解決?？傊瑒?chuàng)新教學(xué)鼓勵(lì)的是以創(chuàng)新的方式對(duì)問題進(jìn)行創(chuàng)新分析，以創(chuàng)新的手段提出自己創(chuàng)新的見解;在創(chuàng)新實(shí)踐自己的想法時(shí)，杜絕墨守成規(guī)和迷信權(quán)威。對(duì)于高中階段的學(xué)生而言，創(chuàng)新可以是整體的，也可以是局部的。而無論是整體創(chuàng)新，還是局部創(chuàng)新，都離不開學(xué)生強(qiáng)烈的科學(xué)探究能力和核心素養(yǎng)。針對(duì)此，高中生物教師在教學(xué)實(shí)踐中，尤其是在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)以所講解的生物理論知識(shí)為結(jié)合點(diǎn)，注重對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。教師要在教學(xué)中，組織學(xué)生練習(xí)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生們熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)規(guī)范要求。利用這樣的方式，來對(duì)學(xué)生創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力進(jìn)行培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的提升。

比如，在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，教師們選用的材料多為菠菜，實(shí)驗(yàn)的方式多數(shù)是從菠菜上對(duì)葉片光合色素進(jìn)行提取，而在提取后，能夠看出實(shí)驗(yàn)濾紙上所顯示的是四條色素帶，分別為“橙黃色”“黃色”“藍(lán)綠色”“黃綠色”等，與這些色素帶相對(duì)應(yīng)的色素?zé)o疑就是“胡蘿卜素”“葉黃素”“葉綠素a”和“葉綠素b”。但事實(shí)證明，在自然界中，季節(jié)的不同、植物的不同，都會(huì)使得植物的葉片形狀和顏色產(chǎn)生不同，此時(shí)教師就可以對(duì)學(xué)生提出問題，“不同顏色的葉片中都含有哪些色素”？“色素是否存在理化性質(zhì)”？讓學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)了理論知識(shí)后，思考問題，展開實(shí)驗(yàn)探究[5]。在接下來的生物課程教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生們對(duì)不同植物不同顏色的葉片進(jìn)行選取，在這些葉片上對(duì)不同顏色的色素進(jìn)行分離和提取，此時(shí)學(xué)生們就會(huì)基于自己對(duì)菠菜葉片色素提取和分離方法的掌握，集思廣益，對(duì)實(shí)驗(yàn)的思路進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

在之后學(xué)生的實(shí)驗(yàn)中，教師還可以指導(dǎo)其對(duì)不同顏色的葉片和花瓣進(jìn)行收集，并依據(jù)菠菜葉片色素的提取分離方式，來分離和提取其他顏色的葉片和花瓣上的色素。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們就能夠發(fā)現(xiàn)，從莧菜葉片上所提取的濾液中，有紫紅色的色素，但此種色素的分離并沒有體現(xiàn)在濾紙條上。這時(shí)教師可以對(duì)學(xué)生給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，讓學(xué)生們對(duì)相關(guān)的文獻(xiàn)資料進(jìn)行查找，并以小組的方式進(jìn)行交流討論。高中學(xué)生則需要在討論過后，以清水為層析液，對(duì)水溶性紫紅色的莧菜紅素進(jìn)行分離，并于分離后對(duì)光合色素不溶于清水的特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這樣能夠在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的局部創(chuàng)新下，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、探究技能和?chuàng)新的意識(shí)素養(yǎng)。

總之，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要教師轉(zhuǎn)變以往課堂關(guān)注的知識(shí)點(diǎn)，需要注重對(duì)學(xué)生素養(yǎng)的養(yǎng)成。在高中生物教學(xué)中，教師需要對(duì)生命觀念進(jìn)行滲透;需要在學(xué)生的知識(shí)探究中，對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行啟迪，對(duì)其責(zé)任意識(shí)進(jìn)行培養(yǎng);需要通過結(jié)合四個(gè)維度的素養(yǎng)，落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

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（作者單位：山東省青島市城陽區(qū)上馬街道城陽第三高級(jí)中學(xué)，山東 青島266112）