核心素養(yǎng)下高中生物探究性教學(xué)的思考

史佳琴

核心素養(yǎng)體系的提出是一種世界趨勢。20世紀(jì)90年代以后，發(fā)達(dá)國家和國際組織紛紛提出核心素養(yǎng)的概念。21世紀(jì)初，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）開展了“素養(yǎng)的界定與遴選”項(xiàng)目研究，將核心素養(yǎng)體系概括為“人與工具”“人與自我”和“人與社會”三個方面。它要解決的問題是：21世紀(jì)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該具備哪些最核心的知識、能力與情感態(tài)度，才能成功地融入未來社會，才能在滿足個人自我實(shí)現(xiàn)需要的同時推動社會發(fā)展。核心素養(yǎng)的具體要求涉及學(xué)會學(xué)習(xí)、自主發(fā)展、信息技術(shù)素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作等方面。

目前，“核心素養(yǎng)”是我國當(dāng)前深化基礎(chǔ)教育課程改革的重要理念之一，是課程設(shè)計(jì)的指向標(biāo)。生物學(xué)科核心素養(yǎng)具體表現(xiàn)為4個方面：生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任。高中生物教學(xué)過程中應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究方法，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。在這種變革中，教師作為學(xué)習(xí)活動指導(dǎo)者的作用比以往更顯重要。通過多樣化的教學(xué)方式，教師幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)知識與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。探究性教學(xué)就是讓學(xué)生充分參與教學(xué)全過程，在動口、動手、動腦的探究活動中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)之目的。那么在生物課堂教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究？

1 創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)探究意識

問題是思維的源泉，更是思維的動力。教師要精心創(chuàng)設(shè)問題情境，不斷激發(fā)學(xué)生對新知學(xué)習(xí)的熱情，拉近學(xué)生與新知的距離，使學(xué)生經(jīng)常處于“憤悱”的狀態(tài)中，給學(xué)生提供學(xué)習(xí)目標(biāo)和空間。學(xué)生如果能帶著教師精心設(shè)計(jì)的問題來閱讀教科書，則有助于推動或加速學(xué)生思考、探究、創(chuàng)新等思維能力的發(fā)展。因此，在教學(xué)時，教師根據(jù)大多數(shù)學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，圍繞一定目標(biāo)，按照一定邏輯結(jié)構(gòu)精心設(shè)計(jì)一組彼此關(guān)聯(lián)的“問題串”，以“問題串”為中心組織學(xué)習(xí)內(nèi)容，并貫穿于整個課堂教學(xué)過程中。教師通過問題啟動新知，把問題的解決與新知識的學(xué)習(xí)、學(xué)生能力的培養(yǎng)緊密結(jié)合起來，從而引導(dǎo)學(xué)生深入理解、掌握解決問題的方法，可以大大地提高課堂效率。

1.1 巧用“問題串”，激發(fā)學(xué)生求知欲

教師把教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)成具有主題線索的生活情景的問題串，充分調(diào)動與激發(fā)學(xué)生的求知欲望，挖掘其潛能，使存在個體差異的學(xué)生都能產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和積極的情感體驗(yàn)。在教師的誘導(dǎo)下，學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)，在趣味中獲知，在求知中得趣，得到全面和諧發(fā)展。如在學(xué)習(xí)“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”時，教師用多媒體播放“藝術(shù)家用煙頭和口香糖中的DNA還原主人相貌”的視頻，提供問題串①DNA是什么物質(zhì)？②人的相貌主要由什么決定？③煙頭和口香糖中的DNA為何可以還原主人相貌？學(xué)生感慨于先進(jìn)科技的同時，也激發(fā)了自己的探究欲望。

1.2 巧用“問題串”，引導(dǎo)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)

使用“問題串”進(jìn)行教學(xué)實(shí)質(zhì)上是引導(dǎo)學(xué)生帶著問題（任務(wù)）自主學(xué)習(xí)，由表及里、由淺入深地自我建構(gòu)知識的過程。問題串的設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)梯度性和過渡性，使每一個問題都會成為學(xué)生思維的階梯，使學(xué)生在問題串的引導(dǎo)下，通過自身積極主動的探索，實(shí)現(xiàn)由未知向已知的轉(zhuǎn)變。例如在進(jìn)行“植物生長素的生理作用”的學(xué)習(xí)時，筆者設(shè)計(jì)問題串：① 生長素由什么部位產(chǎn)生？② 生長素的功能有那些？③ 植物的不同器官對生長素的敏感度如何？④ 生長素類似物的功能有那些，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上是如何應(yīng)用這些激素的？通過這些問題的解決，教師不但能督促學(xué)生復(fù)習(xí)，要求學(xué)生理解并分析運(yùn)用生長素濃度與所起作用的關(guān)系，還要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本知識：生長素類似物的概念，結(jié)合課本和生活常識分析其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用，無形之中使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到了鍛煉和提高。

1.3 巧用“問題串”，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

在“問題串”模式教學(xué)中，教師還要敢于創(chuàng)新和大膽實(shí)踐，以開放化的思維來設(shè)計(jì)課堂問題，驅(qū)動學(xué)生去進(jìn)行主動思考、主動探究。這不僅可以激發(fā)學(xué)生的問題意識，還能夠拓展學(xué)生思維的深度和廣度，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。如在學(xué)習(xí)“生長素的生理作用”時，教師設(shè)計(jì)如下問題串：“你能利用生長素的作用來獲得無子番茄嗎？如何操作？如果小麥開花時受到陰雨天氣影響，不能正常授粉，能使用生長素減緩減產(chǎn)損失嗎？為什么？”為了解決這些問題，學(xué)生不但需要回憶有關(guān)的知識并對其進(jìn)行綜合分析，還要加上自己的判斷及想法，在不知不覺中完成了思維的創(chuàng)新過程。

2 創(chuàng)新教學(xué)方法，營造探究過程

從某種意義說，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性能否發(fā)揮，主要取決于教師的教學(xué)方法。所以，教師一定要認(rèn)真鉆研教材，研究學(xué)生，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇和創(chuàng)新教學(xué)方法，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，如多媒體演示課件、觀看教學(xué)錄像，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開展探究性教學(xué)活動，開展課外實(shí)踐活動等。這樣不僅使教學(xué)內(nèi)容直觀形象、生動具體，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的感知性與趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，也有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，提高教學(xué)效果。

2.1 指導(dǎo)學(xué)生掌握探究方法，培養(yǎng)探究的能力

實(shí)施探究性學(xué)習(xí)的一個重要目標(biāo)是使學(xué)生初步學(xué)會科學(xué)探究的一般方法?？茖W(xué)探究的一般方法包括觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、收集證據(jù)等獲取經(jīng)驗(yàn)的方法和推理、判斷、分析、綜合等思維方法。教師只有讓學(xué)生掌握方法，才能使學(xué)生從“學(xué)”到“學(xué)會”再到“會學(xué)”。例如：在學(xué)生進(jìn)行觀察前，教師要讓學(xué)生弄清“看什么”“怎樣看”，這樣就能使學(xué)生有目標(biāo)、細(xì)致地去觀察，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

2.2 組織探究小組，指導(dǎo)合作探究

在探究過程中，學(xué)生常會遇到靠自己獨(dú)立思考難以解決的問題，此時通過組織探究小組，發(fā)揮合作探究作用，是解決疑難問題的有效途徑。例如，在“染色體變異”的教學(xué)過程中，學(xué)生要理解染色體組的概念，首先要理解同源染色體這一核心概念。筆者以紅藍(lán)兩種不同顏色的卡紙剪出染色體的形狀來模擬果蠅體內(nèi)的同源染色體，藍(lán)色的一條來自于父方，紅色的一條來自于母方，指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，親自動手構(gòu)建雌雄果蠅體內(nèi)的染色體組成模型和配子的染色體組成模型。筆者在課堂觀察中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生構(gòu)建出果蠅精子或卵細(xì)胞的染色體組成都是一致的。面對這種情況，筆者常常不過早解釋，而是準(zhǔn)備好不同顏色的染色體構(gòu)建的模型，提出問題：① 這樣的一組同源染色體可以存在于果蠅的精子中嗎？② 你對非同源染色體有何認(rèn)識？③ 你對染色體組的概念有何認(rèn)識？然后指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作探究。小組成員就相關(guān)疑問，相互研討，交流探討的結(jié)果。該過程中，學(xué)生分析透徹，獲得的概念更清楚，結(jié)論更準(zhǔn)確。教師在關(guān)鍵處加以指導(dǎo)、點(diǎn)撥，使問題得到集中解決，同時能促進(jìn)學(xué)生思想情感的交流，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，構(gòu)建民主和諧的課堂氣氛，養(yǎng)成良好個性品質(zhì)。

2.3 組織交流得出結(jié)論，反思內(nèi)化形成新知

學(xué)生通過探究活動，對所獲得的信息資料經(jīng)過歸納、比較、分析、綜合，形成對問題的解釋。生物知識看似凌亂、繁多，其實(shí)內(nèi)在都有緊密聯(lián)系。只有學(xué)生主動去總結(jié)歸納，才能有效地使知識變成自己的思維產(chǎn)物，才能深刻理解本質(zhì)。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過師與生、生與生討論與交流，以及教師的總結(jié)，進(jìn)一步澄清事實(shí)得出結(jié)論。同時，教師引導(dǎo)學(xué)生對問題的解釋進(jìn)行反思，通過反思，不僅使學(xué)生能夠認(rèn)真地審視自己的探究過程，對問題的解決過程進(jìn)行反思和歸納，培養(yǎng)認(rèn)識能力，還能使學(xué)生獲得的新信息納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，內(nèi)化成新知識，使思維能力獲得提升。

3 創(chuàng)設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生主動探究

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，教師可創(chuàng)設(shè)一些探究性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供一個能動腦思考、交流、合作、探究創(chuàng)新的空間，激發(fā)學(xué)生的求知欲，促使學(xué)生主動探究，使學(xué)生的知識水平逐漸增長、探究能力逐漸提高。

例如，“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”是一個驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。在完成教學(xué)目標(biāo)后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生向探究的方向邁進(jìn)：（1） 是否只能選用洋蔥外表皮細(xì)胞，其他植物細(xì)胞可以嗎？盡量選用紫色部分的意義何在？（2） 除了蔗糖溶液，可改用其他試劑嗎？試劑的濃度是多少呢？（3） 實(shí)驗(yàn)操作方法有無可改進(jìn)或簡化的地方，以提高實(shí)驗(yàn)效率的？學(xué)生經(jīng)思考、實(shí)踐和探討后，得出結(jié)論：（1） 其他植物細(xì)胞也行，但洋蔥外表皮紫色部分，液泡呈紫色，原生質(zhì)層和細(xì)胞壁區(qū)分明顯，在顯微鏡下觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象十分清晰。（2） 蔗糖溶液黏性強(qiáng)，易污染顯微鏡。根據(jù)滲透作用原理，其他試劑也行，比如可用經(jīng)濟(jì)易制的NaCl試劑。而試劑的濃度不能太高，否則易導(dǎo)致細(xì)胞死亡；濃度太低，實(shí)驗(yàn)沒有現(xiàn)象或不明顯。（3） 操作方法可改進(jìn)為直接把蓋玻片掀開，滴加外液。這樣，一方面可以減少了幾次重復(fù)滴加和用吸水紙吸引的步驟；另一方面又避免因操作不當(dāng)污染了顯微鏡。通過此實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，并由此設(shè)計(jì)實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)的過程不僅使自己的能力有了一定的提高，而且更好掌握了植物滲透吸水原理，對知識的理解也有了進(jìn)一步的深化。

又如，在“DNA的粗提取與分離”實(shí)驗(yàn)中，筆者為學(xué)生提供了花菜、香蕉、雞血、魚白4種材料，將學(xué)生分成四組，各選其中一種材料分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)選擇魚白的組別提取到的絮狀DNA最多，實(shí)驗(yàn)效果最佳，實(shí)驗(yàn)成功率較高。最后學(xué)生討論、分析魚白材料中DNA含量高的原因，為實(shí)驗(yàn)結(jié)果尋求理論依據(jù)。教師引導(dǎo)學(xué)生探究可選的實(shí)驗(yàn)材料的實(shí)驗(yàn)過程，有效激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，鍛煉了學(xué)生的動手操作能力，使理論與實(shí)踐得到了有機(jī)結(jié)合。

4 豐富作業(yè)形式，拓展自主空間

學(xué)生作業(yè)的布置與批改是教學(xué)活動的有機(jī)組成部分，能夠彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足，是課內(nèi)知識的繼續(xù)和發(fā)展。教師要從實(shí)際出發(fā)，依據(jù)學(xué)生的年齡特征和個性差異，有的放矢地布置作業(yè)。例如，對一些學(xué)困生可利用他們好動手、喜歡標(biāo)新立異的特點(diǎn)，布置小實(shí)驗(yàn)、小創(chuàng)新等形式的實(shí)踐性作業(yè)。生物知識包羅萬象，教師可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外閱讀、上網(wǎng)查找生物學(xué)資料，提醒學(xué)生重視生物知識素材的收集、整理，將平時收集的相關(guān)生物學(xué)資料打印出來，裝訂成冊，發(fā)放到每一個班。例如，在講授“群落的演替”時，教師讓學(xué)生在課前查找相關(guān)資料，了解蘇州本土資源陽澄湖小島——葫蘆島近幾年的變化。教師布置任務(wù)：為家鄉(xiāng)葫蘆島北岸的開發(fā)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，以小組為單位提出可行性開發(fā)方案。在實(shí)際的教學(xué)中，學(xué)生提出的方案有：① 將蘆葦?shù)馗臑楦亍⒐?、漁場、養(yǎng)殖場，開發(fā)生態(tài)農(nóng)業(yè)；② 保持原貌，適當(dāng)開發(fā)，建立濕地公園，定位為生態(tài)旅游經(jīng)濟(jì)模式；③ 開發(fā)別墅區(qū)；④ 開發(fā)“葫蘆娃”主題兒童樂園等然后，教師組織小組間相互評價哪個方案最合理。在學(xué)生的評價和教師的引導(dǎo)、啟發(fā)下，學(xué)生共同認(rèn)識到實(shí)施①、③、④方案雖然短期內(nèi)可以帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，但意味著原有的蘆葦?shù)乇黄茐?，即由自然方向演替來的濕地生態(tài)系統(tǒng)所帶來的生態(tài)價值將失去，得不償失。此時學(xué)生，領(lǐng)悟到尊重自然規(guī)律、因地制宜的重要性，理解適合的才是最好的。教師通過提出和評價開發(fā)方案，讓學(xué)生能學(xué)以致用，激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力，不僅使學(xué)生擴(kuò)大了知識面，也使思維活躍起來。

學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是今后學(xué)校教育的主要任務(wù)，探究性學(xué)習(xí)的作用正得到越來越多的認(rèn)可，也是生物教師需要不斷探索和實(shí)踐的問題。教師不僅要讓學(xué)生學(xué)會知識，還要讓學(xué)生“會學(xué)與會用”，全面提高學(xué)生的素質(zhì)，才能使生物課堂煥發(fā)出生命的活力，為國家培養(yǎng)出知識與能力并重的創(chuàng)新型人才。