新课程背景下培养学生生物科学探究能力

于丽丽

摘 要：发展学生科学探究能力是高中生物新课程标准的能力目标，也是提高生物学核心素养的一个重要途径。在多年的教学中力求体现学生的主体地位，进行以探究为特点的课堂教学模式，使学生从接受式学习转变为主动获取式学习，从而培养他们发现问题、提出问题、实验设计、科学实践和语言表达这五个基础探究能力。

关键词：新课程；生物学；核心素养；科学探究

生物学核心素养涵盖了“生命观念、理性思维、科学探究、社会责任”四个方面的基本要求，这些要求较以往生物学课程更具有挑战性，需要通过每节课或每项活动来逐步培养形成。“科学探究”是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。发展学生科学探究能力是高中生物新课程标准的能力目标，也是提高生物学核心素养的一个重要途径。因此，在新课程改革的背景下，如何在教學中提高学生的科学探究能力，是每一个生物教师值得探究的课题。下面简单谈一谈我的一些做法。

一、利用科学观察，培养发现问题的能力

科学探究能力中最主要的就是发现问题的能力，没有观察就谈不上发现，更谈不上创造。观察者要养成实事求是的科学态度，不能以主观臆测代替客观事实。当然，必要时教师应提供相关的图文信息资料或数据以供参考。例如，“物质跨膜运输的实例”一节问题探讨中的思考题第1题：“漏斗管内的液面为什么会升高？”很多学生毫不犹豫地回答：“烧杯中的水进入了漏斗中。”这种回答明显属于主观臆测，并没有经过思考，已知条件已经明确给出，玻璃纸是一种半透膜，水分子可以透过它，也就是说水分子是可进可出的。此时，教师展示渗透装置的动画，学生会通过观察发现自己的错误从而发现问题。

二、引导科学质疑，培养提出问题的能力

提出问题是科学探究的逻辑起点。爱因斯坦说过：“提出一个问题比解决一个问题更为重要。”就高中生而言，问题主要来自他们所观察到的现象之间的矛盾。例如，在学到“细胞的能量‘通货——ATP”时，教师提供了这样的资料：（1）一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5 kg的ATP水解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24 h内竟有40 kg的ATP水解。（2）人体在安静状态时，肌肉内ATP含量只能供给肌肉收缩1～2 s所需的能量。学生读了资料后发现这两条信息似乎存在矛盾，教师引导后他们会提出问题：细胞内的ATP含量很少，为什么一天内还有那么多ATP水解呢？这样不仅可以引入ATP和ADP的相互转化，还能培养学生认真思考和提出问题的能力。引导学生提出有创新价值的问题，对培养创新型人才至关重要。

三、鼓励大胆设想，培养实验设计的能力

由于探究方法和探究角度的不同，在科学探究的过程中学生可能会提出一些教师意想不到的问题。对此，教师应鼓励学生大胆设想，设计实验去求证。例如，在学习“酶的特性”一节内容时，有些学生提出生物体内可能存在重金属离子（如镉、铜等），那么它们的含量也可能影响酶的活性。教师应鼓励并指导学生根据探究性实验的原则合理地设计实验，并提供条件让学生去实验室操作，体会获取真理的艰辛和快乐。这样的课堂有利于提高学生的信息收集与处理能力，培养学生的科学态度和科学精神，激发学生对未知领域的探索与创新。

四、引导亲身体验，培养科学实践的能力

1.培养小组分工合作的能力

科学探究活动一般比较复杂，学生较难独立完成，需要小组密切协作。根据学生认知水平的不同，小组的每位学生之间可以经过协商讨论分配任务，最终进行汇总。科学探究的过程使每位学生都有参与的机会，并从接受式学习转变为主动获取式学习。这种合作学习方式有助于形成良好的学习氛围，增强学生的团队意识，培养适应社会需求的人才，这也是课程标准所倡导的。

2.培养学生动手操作的能力

高中生物教材中除了提供了大量的实验外，还有许多模型构建，如概念模型、数学模型和物理模型等，这些都可以培养学生学习生物学的兴趣和动手操作能力。在课堂教学中，教师可以让学生利用身边的工具制作简单的模型，直观地理解一些抽象的概念或过程。例如，在讲解“细胞增殖”相关内容时，学生可以利用彩泥和牙签，对照课本内容制作染色体动态变化模型，深入而直观地理解染色体结构的变化过程，将抽象变具体，有利于重难点知识的把握，同时也培养了学生的动手能力及自主学习能力，进一步提高了学生的科学素养。

五、鼓励交流讨论，培养语言表达的能力

《全国卷》理科综合能力测试中，生物学科非选择题的命题模式从以往的填空逐渐向问答形式转变，可见其对学生语言表达能力的要求有所提高。教师应坚持以人为本，充分留给学生思考的时间和空间，让每位学生都有表达自己观点的机会。对于观点正确且表述完整精炼的，要予以肯定和表扬；对于回答不够完善的要先肯定其正确的部分，再想办法进行鼓励和引导，让学生改变答题思路和角度。如果小组间的答案不同，也可以让学生展开多层次、多角度的辩论，让学生在争辩中明辨是非，调动每个学生表达的积极性和主动性，使学生的思维水平和语言表达能力在原有的基础上得到发展和提高。

参考文献：

[1]谭静.用探究性学习的钥匙开启学生科学素质的大门[J].中学生物学，2003（4）.

[2]蒋桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学，2015（10）.