高中生生物科学探究素养培养策略

廖中富

“科学探究”是指学生根据观察到的生物学现象，提出问题，观察、设计实验、进行实验、分析结果、总结交流。科学探究素养的培养与实验教学密不可分，在课堂教学中，教师要不断向学生强调生物实验的重要性，提高学生对实验的重视程度，调动学生实验探究的欲望，让学生乐于参与。

一、利用生物科学史，培养学生科学探究方法

生物科学史是科学家进行实验探究的历程，其中蕴含了科学家严谨的实验研究方法、解决问题的实验思路和实验结论等。例如，“光合作用的探究历程”蕴含了同位素标记法、对照实验法;“分离定律和自由组合定律的发现”用了假说-演绎法;“萨顿的假说”用了类比推理法。生物科学史其实是科学家提出问题、作出假说、设计实验、进行实验、验证假说、揭示规律的过程。在教学中要利用好教材的生物科学史，使学生掌握一些基本的科学探究方法，提高学生的科学探究素养。

二、重视教材实验，提升学生科学探究能力

人教版新教材中安排了很多实验，这是培养学生科学探究素养的珍贵素材，有观察实验、调查实验、模拟实验，最多的是探究实验。其中，必修1《分子与细胞》包含3个观察实验和7个探究实验，必修2《遗传与进化》包含2个观察实验、1个调查实验、1个模拟实验和2个探究实验，选择性必修1《稳态与调节》包含1个模拟实验和1个探究实验，选择性必修2《生物与环境》包含4个调查实验和2个探究实验。

从上述数据可以看出，每个模块中都安排了探究性实验，这反映了探究实验在高中生物课程中的重要地位。

在课堂教学中，教师要充分利用教材实验，尽可能创造条件让学生亲自动手进行实验操作。通过实验可以学习新知识、巩固旧知识，形成生物学概念，提升实验操作技能，掌握一些基本的科学探究方法。经过一段时间的实验训练，学生的实验探究能力会有明显的提高。

三、加强实验设计教学，提高学生实验设计能力

近几年的生物高考题十分注重学生实验能力的考查，特别侧重考查学生的基本实验能力和实验探究能力。这几年的命题风格基本上是创设一个比较新颖的实验情境，要求学生认真分析题干给出的信息，根据命题者设定的问题为导向，自主从给出的仪器（器具）或药品中进行挑选，完成部分实验步骤的设计、预期实验结果以及得出实验结论、总结规律等。因此，在日常教学中，教师要重视实验，尤其是教材中的探究实验。要改变以往在“黑板上做实验”的教学方式，加强实验设计教学，利用好探究实验来训练学生的实验设计能力，久而久之，学生的实验探究能力和科学探究素养就能够不断得到提高。

在讲授“酶的特性”时，笔者提供了两个问题给学生思考：“①加酶洗衣粉的包装袋为什么要标注洗涤的温度范围？②唾液淀粉酶随唾液流入胃后还具有催化活性吗？胃蛋白酶随食糜进入小肠后还具有催化活性吗？”先让学生开展小组讨论，经过集体讨论后提出值得探究的问题。然后将全班分成几个小组，分别设计一个实验方案，下节课由各小组派代表上台讲解实验方案，其他小组进行评价，提出修改和完善的建议。最后，在老师和学生的共同努力下，制定了较为科学合理的实验方案。

如果教师能够经常以探究性实验为情境，不断训练学生实验設计、分析推理、预测实验结果的能力，就会不断提高学生的科学思维能力和科学探究能力。

四、延伸拓展课本实验，进一步提升探究能力

由于课堂时间有限，在课堂中进行实验探究会受到一定限制。有时在实验中发现了新问题，也无法在课堂中进行实验探究。例如，学生在操作“影响酶活性的条件”实验时，会产生疑问：“为什么在经过100℃处理的试管中加碘液、振荡后，溶液先变蓝然后很快又消失了呢？”针对这一问题，教师可鼓励有兴趣的学生，利用课后时间进一步探究。

又如，在讲授“植物细胞的质壁分离和复原”实验后，教师还可布置学生对教材实验进行延伸拓展，进一步探究：设计实验测定植物细胞液的浓度大小，如何比较不同植物细胞的细胞液浓度大小。通过延伸拓展课本实验，可进一步提升学生的实验设计能力和实验探究能力。

总之，培养学生科学探究素养的策略方法多种多样，也不是一朝一夕就能够成功。在教学过程中，教师还需要不断进行实践探索。

注：本文系广东省2021年度中小学教师教育科研能力提升计划项目“科学探究素养视域下生物实验教学实践研究”（课题编号：2021YQJK159）阶段性研究成果。