高中生物核心素养中科学探究能力的培养与提升分析

◎唐文菊（甘肃省陇南市成县陕西师范大学成州中学）

在高中生物教学中，教师要改变传统教学方法，让学生获得自主学习空间和机会，并引导学生重点思考和理解重点内容，使学生能够进行深度学习。当前高中生物教学中还存在很多问题，教师要对此进行分析，并根据学生情况，积极调整教学方式，要始终贯彻核心素养这一主题，培养学生科学探究能力，尤其是在新课标课程改革背景下，高中生物教师要明确学科核心素养，并采取有效方法完成培养目标，通过有意识、有计划地培养，提高学生科学探究能力。

一、基于核心素养的科学探究能力概述

核心素养是指基于学生科学探究、理性思维、社会责任及生命观的培养。在生物教学中，教师要积极采用实验教学方法，培养学生核心素养。科学探究是通过实验方法让学生领悟科学知识。高中生物知识涉及的内容比较广泛，通过特定的实验，引导学生进行观察和提问、交流和讨论，让学生通过团队合作了解更多的知识。基于核心素养的科学探究需要满足以下条件：一要能够正确使用工具。科学探究是基于实验基础上所完成的，因此在设计实验时，为了对相关知识进行探究，学生要掌握简单的实验器具的使用，根据教师所设计的实验进行有效探究，并以书面形式记录实验结果。例如，在探究《根尖分生组织细胞的有丝分裂》时，学生需要正确使用刀片、滴管等简单的实验器具，并记录相关数据，形成实验结果。二要能够认真观察。科学实验是基于观察探究所得出来的结果，因此在设计实验时，学生需要与他人合作，并认真观察实验现象，比如在探究《植物细胞的吸水和失水》时，教师可以提出相应的问题，让学生进行合作探究，并以表格的方式记录实验结果。

二、基于核心素养下的高中生物科学探究能力培养的意义

（一）有助于提高学生科学素养

在高中生物教学中，通过开展实验教学，可以增强学生的科学素养，让学生储备更多的知识，同时还有利于提高学生的科学探究精神，促进学生综合发展。例如，在学习《细胞的生命历程》这一章节时，讲述了细胞出生到凋亡的过程，教师通过实验教学方法可以帮助学生拓宽知识面，提高学生科学文化素养，让学生详细了解生命历程，并进一步引导学生对其他事物进行探索。

（二）有助于提高学生自主学习能力

在开展实验教学之前，教师需要让学生掌握相应的理论知识，只有当学生掌握了理论知识之后，再进行实验探究，才能够让学生更好地认知生物知识。同时可以让学生运用所学知识进行科学探究，以激发学生自主学习能力，增强学生对物理学的理解，从而推动高中生物课程教学的创新和改革。在传统教学中，很多学生还停留在记忆和背诵的层面，无法感受到生物学的魅力，从而降低了学习热情。而在新课标背景下，通过开展生物实验教学，教师可以有效激发学生学习热情。例如，在学习《细胞物质输入和输出》一文时，教师可以将细胞作为一个独立的个体，引导学生认知细胞内物质的供应和排出，这样可以大大提高学生的学习热情。通过开展相应的实验活动，让学生进行探究，可以帮助学生更好地了解生物原理，引发学生的好奇心，促进学生对知识的深入探究，帮助学生掌握更多有关生物的知识，促使学生形成自主探究的习惯。

（三）有利于提高学生观察能力

通过实验教学有利于提高学生观察能力，通过实验教学，可以让学生集中注意力，观察实验过程和结果，促进学生自我能力的提升。例如，在讲解《种子的结构》一文时，教师可以让学生观察种子的生长过程，并组织开展生物实验活动，帮助学生了解胚芽生长变化。通过认真观察，开展相应的实验活动，促进学生观察能力的提升。

三、高中生物教学中存在的问题

高中生物是一门研究生命科学和生命现象的学科，在教学中，教师要关注学生实际学习情况，注重学生核心素养的培养，同时教师要不断整合优化课堂形式，并重点规划科学探究知识，让学生能够得到全面发展，但是在实际教学中还存在一些问题。

（一）教师教学思想落后

很多教师在教学活动中仍然是以传统教学方法为主，以自身为中心，忽略了学生课堂地位，也没有关注学生学习过程中存在的问题。在这种情况下，学生处于被动学习状态，无法感受到生物知识的有趣，在学习中也会陷入很大的困境，尤其是对于生物知识和问题，无法从多方面去感知生物的奥秘，这在很大程度上影响了学生的学习效果。

（二）教学形式比较单一

很多教师在教学中没有完整的教学体系，而且教学方法比较单一，忽略了多样性教学方法的重要性。在进行教学时候，主要依据教材内容进行讲解和分析，没有科学设计教学方案，更没有认真了解学生的学习状态和特点，所采用的传统教学方法造成课堂气氛过于枯燥，这种教学结果在一定程度上导致了学生的注意力无法集中，尤其是对于学困生，很难跟上教师的步伐，从而造成两极分化的问题。

（三）师生缺乏互动

很多教师受到应试教育的影响，在教学中虽然能够把握好课堂的时间，却缺乏与学生的互动，不利于激发学生学习热情。在学习过程中逐渐失去了方向，甚至迷失自己，让学生陷入学习困境中。

（四）学生主体地位没有得到体现

很多教师在教学的时候，没有关注学生的中心位置，而是强调于自己对新课程的理解，这在很大程度上无法满足学生的需求，尤其是在传统教育模式下，教师过于关注理论知识的讲解，采用灌输式的教学方法对学生进行知识讲解，这样会导致学生处于被动学习状态。

（五）以板书为主要教学形式

部分教师仍然延续传统教学模式，在教学时采用板书的方式，这样不仅会浪费大量的时间，还会影响教学效果。对于生物理论知识的讲解十分不利，由于固定的画面缺乏灵活性，导致生物课堂变得空洞乏味，不利于培养学生的空间思维能力，无法让学生感知生物学独特的魅力，这也在很大程度上影响了学生的学习兴趣。

四、在核心素养下培养学生科学探究能力的途径

（一）在概念中培养学生科学探究能力

高中生物存在大量的概念，只有理解了这些概念，学生才能够真正掌握知识，并以点形成线，由线形成面，最终形成完整的知识体系。但是在实际教学中，很多教师忽略了概念教学，而学生对于概念的学习也只是处于死记硬背的状态。因此，教师需要抓住概念性知识，从概念上引导学生探究生物知识的奥秘，为学生后续学习打下基础。例如，在教学“基因突变和基因重组”的时候，在教学之前布置相应的预习作业，让学生自主去翻阅资料，查找相关的知识，分清两者之间的区别，明确基因重组和基因突变发生的原因，最后收集一些案例进行探究。在课堂教学中，教师要依据教材内容进行教学，加深学生对概念的理解，以概念为中心，设计教学活动，锻炼学生科学探究能力。

（二）在资料中培养学生科学探究能力

在高中生物教材中引入了很多的教学资料，而在传统教学中，教师往往会将这些资料展示给学生，通过简单讲解的方式完成教学任务，在这个过程中缺少与学生的有效互动，也忽略了对学生科学探究能力的培养。因此，在当前教育背景下，教师需要改变传统教育思想，抓住教材上的资料，并以此为重点设立主题，设计科学探究活动，激发学生对生物学习的热情，同时有利于让学生将所学生物知识运用于探究未知世界。

（三）在实验中培养学生科学探究能力

生物实验是高中生物教学中必不可少的教育手段，因此在教学中，教师需要结合教材内容，合理设计实验课堂，以开阔学生的眼界，帮助学生理解教材内容。例如，在教学“DNA的提取和鉴定”时，为了让学生理解DNA提取和鉴定原理，教师可以让学生思考提取DNA应该选择的实验材料。有的学生会回答用鸡血进行实验，然后教师再提出相应的问题，可以用其他诸如兔血、羊血代替吗？在实验教学中不断提出问题，并进行探究性引导，这样可以培养学生科学探究能力。

（四）创设问题情境，培养探究意识

通过创设问题情境方法，可以达到这一教学目的。在问题情境的驱动下，学生的学习主动性更强。在教学中通过创设问题，让学生带着问题去思考和探究，以培养学生的探究能力。需要注意的是，在创设问题时，教师要找到学生最近发展区，并按照相关的逻辑结构设计，这样学生能够通过自己的努力去解决问题，既起到了提升教学效果的作用，又不至于给学生设置障碍。例如，在教学“遗传信息的表达”的时候，教师可以利用多媒体播放遗传物质的转录和翻译动态视频，并让学生直观观察遗传物质转录和翻译的过程。在此基础上，教师结合教育目标和教学难点设计以下问题：蛋白质合成需要哪些物质？然后老师继续提问，如何采用DNA确定亲子遗传信息。通过提出这些问题，调动学生进行思考和分析，培养学生的探究能力。

（五）改进教学方法，重视探究过程

在对学生进行生物教学时，教师需要不断改进教学方法。在教学中，首先要对教学内容和教学大纲有一定的了解，并在此基础上创设最佳教学方法，例如可以采取构建物理模型教学法、游戏教学法、角色扮演法，通过模型教学法提高学生对知识的认知，通过游戏教学法激发学生的思维，通过角色扮演法培养学生的科学探究能力，实现思维上的碰撞，以此拓宽学生的视野，降低学习难度。例如，在教学《酶》这个章节的时候，教师可以设计有关酶的实验，让学生了解酶的生物特性，并对实验结果进行归纳总结。在教学中，教师要做到以人为本，积极改变固有的教学方法，注重学生科学探究能力的培养。通过采用多元化的教学模式，不断激发学生的学习兴趣，让学生在实践活动中，提高创新意识和探究能力。

（六）创新作业形式，延伸探究空间

教师可以通过课外作业培养学生的科学探究能力。首先，教师要考虑学生的实际情况，以生物课堂教学内容为基础布置探究性作业，以扩大学生探究空间。例如，在学习完“质膜的结构模型”，教师可以要求学生利用乒乓球、纸盒制作质膜流动模型。通过这种方法激发学生的科学探究欲望，提高了学生的科学探究能力。高中生物知识点繁杂，教师还可以根据教材内容指导学生进行广泛的课外阅读，收集相关资料，并进行简易实验制作，提高学生学习热情，拓宽学生视野。

（七）创设实验情境

在以往教学中，教师往往采用口头说教的方法进行知识讲解，但是这种教学方法不利于提高学生对生物的认知，部分学生无法全面了解生物知识。而通过在实验教学中创设情境，让学生动手操作，使学生能够融入真实的环境中，从而激发学习热情，促进核心素养的养成。每个个体都是由亿万计的细胞所组成的，而且不同的组织细胞结构不同，因此教师需要设计合理的实验，引导学生进行探究。例如，在讲解《细胞中的元素和化合物》时，教师可以为学生创设教学情境：大家有没有想过我们人体由哪些细胞元素组成？最大的元素是什么？微量元素又是什么？这些元素对细胞有什么作用？通过开展研究性课题，并制订好相应的实验计划，让学生进行探究。通过为学生构建教学情境，引导学生深入探究，同时教师也可以更好地了解学生的学习情况，指导学生进行实验，保证实验能够顺利进行。

（八）优化评价体系

高中学生无论是身体还是心理都在发生一些微妙的变化。因此，教师需要关注学生的特点，并给予学生相应的激励，以满足学生的内心需求，通过鼓励和赞赏方式树立学生的学习自信。在教学中，教师要关注每个学生的特点，并根据学生实际情况进行客观评价。在评价中，要注重发掘学生的优点，找出学生身上的闪光点，促进学生不断进步。

五、结语

总而言之，在对高中生进行生物教学时，教师要结合教学目标和学生实际情况，既要加强对学生理论知识方面的讲解，又要培养学生的科学探究能力，以提高学生对生物知识的认知能力，帮助学生高效学习。在实际教学中，教师要及时积极与学生进行交流，了解学生学习中存在的问题，并不断优化自己的教学方法，满足学生需求，提升学生核心素养。※