“问诊式实验”：提升高中生生物核心素养的路径探究

周军鸽

【摘要】文章探讨了“问诊式实验”的教学方法，通过分析传统实验教学的限制，详细阐述问诊式实验的含义、特点和优势，并列举具体的案例研究。在此基础上，提供实施“问诊式实验”的方法和建议，涵盖教师角色和指导策略、资源和实验设施的要求，以及学生评价和反馈的收集方式，旨在提升学生生物核心素养。

【关键词】“问诊式实验”；核心素养；生物；科学思维；实验设计

高中生物学科的教学不仅需要促进知识的传递，也需要培养学生的学科核心素养。传统的实验教学往往以简单的演示和重复实验为主，学生的参与度和思考能力受到限制。因此，寻找一种能够提升学生核心素养的路径是教师共同面临的任务。通过探讨“问诊式实验”的教学方法，以问题探究引导学生进行实验，从而激发他们的学习动力和科学思维。问诊式实验强调学生的主动参与和思考，注重培养他们的探究精神和解决问题的能力。通过这种教学方法，可以为高中生物学科教学带来新的思路和实践。本文旨在介绍“问诊式实验”的概念和特点，探讨其对学生核心素养的影响，并提供实施“问诊式实验”的方法和建议。通过对这一教学方法的深入探讨，分享一些具体的案例研究，以展示“问诊式实验”在高中生物学科教学中的应用价值，希望能够引起更多教育者关注和实践“问诊式实验”，从而提升学生的生物学科核心素养。“问診式实验”作为提升学生生物核心素养的路径，通过揭示其潜力和价值，并为教师提供实践的指导和启示。通过共同努力，为培养学生的科学素养和批判性思维作出积极的贡献。

一、生物核心素养概念解读

在探讨如何提升学生生物核心素养之前，我们首先需要明确核心素养的概念和内容。核心素养是指学生在学科领域中所需具备的基本能力和知识体系，它超越了传统的知识传递，注重培养学生的思维能力、解决问题的能力和批判性思维。生物学科的核心素养包括但不限于以下几个方面：

一是科学思维能力。培养学生观察、提问、假设和推理的能力，让他们能够运用科学方法来解决问题，发展自己的科学思维方式。

二是实验设计和实施能力。学生需要学会设计并执行科学实验，掌握实验技巧和操作规范，能够准确记录和分析实验数据，从而推动实验能力的进步。

三是数据分析和解释能力。学生应该具备处理和解释实验数据的能力，能够运用统计方法和科学推理，从数据中得出合理的结论，并对实验结果进行评估和解释。

四是科学沟通和合作能力。培养学生有效表达科学观点的能力，包括书面报告、口头演讲和图表展示等。同时，学生还需要具备与他人合作、交流和讨论的能力，通过团队合作解决问题。

五是科学伦理和社会意识。培养学生对科学研究的伦理意识和社会责任感，使他们能够正确理解和应用科学知识，关注科学与社会的互动关系。

理解和培养这些核心素养对于高中生物学科教学至关重要。通过注重核心素养的培养，可以帮助学生在生物学领域中发展全面的能力，为他们未来的学习和职业发展打下坚实的基础。在接下来的内容中，将探讨如何通过问诊式实验这一路径来提升学生的核心素养。

二、传统生物实验教学的限制

1.简单演示和实验重复的问题

传统的实验教学方法通常采用简单的演示方式，教师通过展示实验过程和结果来向学生传递知识。然而，这种方式存在一些限制。首先，简单的演示往往无法激发学生的好奇心和探究欲望，他们只是被动地观察实验，缺乏实际参与和思考的机会。其次，演示的实验结果往往是预先准备好的，学生不能亲自进行实验操作和数据收集，无法真正体验科学探究的过程。此外，一些实验可能被重复操作，学生在多次观察同一实验结果后可能失去兴趣，限制了他们对不同条件和变量的理解。

2.知识传递模式的局限性

传统实验教学往往采用知识传递的模式，即教师将知识传授给学生，而学生则被动接受和记忆。这种模式存在一些局限性。首先，它强调的是知识的传输，而忽视了学生的主动参与和思考能力的培养。学生只是被要求记住和理解教师所传授的知识，缺乏独立思考和问题解决的能力。其次，这种模式往往缺乏与学生现实生活和实际问题的联系，使得学生难以将所学知识应用到实际情境中。最重要的是，知识传递模式没有充分发掘学生的潜能和创造力，限制了他们在科学探究和实验设计方面的发展。

3.学生缺乏参与和探究的机会

在传统实验教学中，学生的参与和探究机会相对较少。教师通常在课堂上演示实验，学生只是旁观者或实验记录员，缺乏主动参与和探究的机会。这限制了学生提升实验设计和执行能力的机会，学生观察、分析和解释实验结果的能力也得不到培养。此外，学生缺乏参与和探究的机会也可能导致学生对生物学科的兴趣下降，对科学研究的理解和认识也可能受到影响。

三、“问诊式实验”的内涵

1.“问诊式实验”理念

“问诊式实验”是一种基于问题和探究的实验教学方法，旨在培养学生的学科核心素养。它强调学生的主动参与和思考，通过提出问题、设计实验、收集数据、分析结果和推理等环节，使学生能够深入思考和解决问题。大多数问题由学生自己解决，教师留出更加宽裕的时间，给足学生思考的时间，若有自己无法解决的问题再去向老师求解，由此效率更高，效果更好。

2.“问诊式实验”的特点和优势

“问诊式实验”相较于传统的实验教学方法具有许多特点和优势。首先，“问诊式实验”鼓励学生提出问题和独立思考，激发他们的好奇心和探究欲望。学生通过自主设计和执行实验，有机会亲身体验科学探究的过程，从而增强他们对实验的理解和兴趣。其次，“问诊式实验”注重培养学生的科学思维能力，包括观察、提问、假设、推理和解释等。通过这一过程，学生能够培养批判性思维和问题解决能力，提高他们的科学素养和学科认识。此外，“问诊式实验”还强调培养学生的合作与交流能力，通过小组讨论和共同解决问题，学生能够提升团队合作能力和沟通技巧。

3.“问诊式实验”范例

为了更好地促进“问诊式实验”的实际应用，下面列举一些具体的案例研究，展示“问诊式实验”在高中生物学科教学中的应用。

（1）实验设计和操作。在这一阶段，学生将学习如何设计一个有针对性的实验，并掌握实验操作的技巧。例如，学生可以选择研究植物的光合作用，设计不同光照条件下植物的生長实验。他们需要确定适当的实验变量、控制组和实验组，以及收集和记录数据的方法，而教师能够告知的仅仅是这些步骤，具体的操作需要学生自己思考摸索。

（2）学生主动参与和思考。“问诊式实验”强调学生的主动参与和思考。学生在实验过程中扮演问题提出者、实验设计者和数据分析者的角色。他们将自主提出问题、探索变量的影响，并利用所学的知识和科学方法进行推理和解释。

（3）结果分析和讨论。学生将根据实验结果进行数据分析和讨论。他们可以通过绘制图表、计算统计数据和进行数据比较等方式，对实验结果进行分析和解释。在小组讨论中，学生可以互相交流和分享自己的观察和理解，从中得出结论并讨论可能的错误和改进的地方。

通过以上案例研究，可以看到“问诊式实验”在培养学生核心素养方面的潜力和优势。它不仅能够激发学生的兴趣和好奇心，还能够培养他们的科学思维能力和实验技能。

四、“问诊式实验”对核心素养的影响

1.利于科学思维的培养

“问诊式实验”对学生的核心素养有着积极的影响。首先，通过“问诊式实验”，学生得到了观察和提问的机会。他们学会仔细观察实验现象，提出深入的问题，培养了对细节的好奇心和敏感性。其次，学生在实验设计和执行过程中开始形成假设并进行推理。他们能够提出可能的解释和预测，并基于实验数据进行论证和推断。这种科学思维的培养使学生在解决问题和分析现象时能够更全面、准确和批判地思考。

2.促进学生实验设计和实施能力的提升

“问诊式实验”也有助于学生的实验设计和实施能力的提升。通过参与实验的各个阶段，学生学会了制定实验步骤、选择适当的实验变量和控制组，以及进行实验操作和数据收集。他们了解到实验的重要性和实验设计的原则，提高了对实验过程和实验数据的理解。这种能力的提升使学生能够更加独立地设计和执行实验，同时培养了他们的实验技巧和操作规范。

3.促进学生数据分析和科学沟通技巧的加强

“问诊式实验”对学生的数据分析和科学沟通技巧也有着积极的影响。学生在实验过程中需要处理和分析收集到的数据，并从中得出结论。他们学会了使用适当的统计方法和工具来分析实验结果，以及对结果进行解释和评估。这种数据分析的技巧使学生能够更加客观、准确地理解实验结果，并能够得出合理的结论。此外，通过“问诊式实验”，学生有机会向他人展示和沟通自己的科学观点和实验结果。学生通过口头和书面的形式，学会了有效地传达科学思想和展示实验成果，提高了科学沟通的能力和表达技巧。

五、实施“问诊式实验”的方法和建议

1.教师角色和指导策略

在实施“问诊式实验”时，教师起着重要的指导和引导作用。教师应该充当学生的导师和合作伙伴，鼓励学生自主思考和探索。教师可以通过提出引导性问题激发学生的好奇心和思考，以及提供相关的背景知识和资源来引导学生的实验思路。此外，教师还应提供适当的支持和反馈，帮助学生解决问题和克服困难。重要的是，教师要创造一个积极的学习氛围，鼓励学生互相合作和分享经验。最后，教师应当扮演好一个咨询者的角色，体现“问诊式实验”的优势，回答好学生提出的问题。

2.资源和实验设施的要求

为了有效实施“问诊式实验”，教师需要合理规划和准备必要的资源和实验设施。这包括提供相关的实验器材和材料，确保实验室设施的安全和良好运行，并提供足够的时间和空间供学生进行实验。此外，教师还可以利用信息技术和多媒体资源来支持学生的实验学习，例如使用模拟实验软件、视频教学和在线数据库等。

3.学生评价和反馈的收集方式

在“问诊式实验”的实施过程中，教师需要采用适当的评价和反馈方式来了解学生的学习情况并指导他们的进一步学习。教师可以采用多种形式的评价方法，包括观察学生的实验表现、收集学生的实验报告和数据分析结果，以及进行小组和个人讨论的评估。此外，教师还可以与学生进行个别会谈，了解他们的学习体验和反馈意见，以便及时调整教学策略和支持学生的发展。

六、结论

“问诊式实验”是一条有助于提升高中生生物核心素养的有效路径。通过引入“问诊式实验”，学生能够在积极参与实验设计和实施的过程中，培养科学思维能力、提升实验技能。“问诊式实验”能够激发学生的好奇心和兴趣，使他们更深入地理解生物学知识，培养独立思考和解决问题的能力。

“问诊式实验”不仅能够促进学生的科学思维能力的培养，还能提升他们的实验设计和实施能力，以及数据分析和科学沟通的技巧。这种实验形式为学生提供了更深入、更具体的学习体验，使他们能够真正参与到科学探究中。在提升学生生物核心素养的过程中，“问诊式实验”具有重要的价值。通过“问诊式实验”，学生能够更全面、更深入地理解生物学的概念和原理，培养批判性思维，为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。

鉴于“问诊式实验”在提升高中生生物核心素养方面的潜力和价值，教育者可以积极探索和应用“问诊式实验”，结合学科内容和学生的需求，设计和实施具有挑战性和启发性的实验活动，促进学生的全面发展。总之，问诊式实验是一种创新的教学方法，可以提升高中生全面发展的能力。通过积极引入“问诊式实验”，能够激发学生的学习兴趣和探索精神，不断提高学生的学科核心素养。我们相信，通过教育者的共同努力，“问诊式实验”将在高中生物学科教学中发挥更大的作用，为学生的未来发展奠定坚实的基础。

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