生物教學(xué)中科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)

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摘要：文章首先闡述了科學(xué)探究素養(yǎng)的概念，然后提出了生物教學(xué)中學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)策略，包括立足生活實(shí)際，增強(qiáng)探究氛圍；基于經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)探究情境；綜合評(píng)價(jià)，提升學(xué)生探究積極性；戶外教學(xué)，體驗(yàn)探究過程。

關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；學(xué)生；科學(xué)探究素養(yǎng)

一、科學(xué)探究素養(yǎng)的概念

科學(xué)探究作為生物學(xué)核心素養(yǎng)有不同的定義。楊銘等提出：作為生物學(xué)核心素養(yǎng)，科學(xué)探究是指學(xué)生能針對(duì)有價(jià)值的問題、疑問、難題或想法進(jìn)行研究，基于好奇與困惑理解生命世界和構(gòu)建知識(shí)的意愿和能力[1]?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中的表述是：科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施及對(duì)結(jié)果的交流和討論的能力[2]。兩者均認(rèn)為科學(xué)探究為一種能力，前者更突出學(xué)生的主觀意愿層面，缺乏對(duì)科學(xué)探究過程的闡釋；后者強(qiáng)調(diào)探究的基本方法和思路，但沒有對(duì)科學(xué)探究的品質(zhì)進(jìn)行說明。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版》的表述是：科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)；能發(fā)現(xiàn)和提出有價(jià)值的問題；能從問題和假設(shè)出發(fā)，依據(jù)探究目的，設(shè)計(jì)探究方案，運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究；勤于實(shí)踐，善于合作，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新[3]。這個(gè)定義認(rèn)為科學(xué)探究是各種品質(zhì)和探究過程、方法的有機(jī)統(tǒng)一，較好地闡釋了科學(xué)探究的特征。值得一提的是，雖然化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)是從化學(xué)的視角界定科學(xué)探究，但其所提出的科學(xué)探究的特征在生物學(xué)也同樣存在。因此，通過生物課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)逐步并最終掌握科學(xué)探究的思路和方法，形成互幫互助的合作精神，形成創(chuàng)新意識(shí)，能夠從實(shí)踐層面進(jìn)行探討或嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。因此教師在生物教學(xué)過程中需要靈活運(yùn)用多種教學(xué)策略、技能，讓學(xué)生成為具有科學(xué)探究素養(yǎng)的人。

二、生物教學(xué)中學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)策略

（一）立足生活實(shí)際，增強(qiáng)探究氛圍

生物學(xué)科是研究生命和生命規(guī)律的科學(xué)，其探究離不開生活，而且要求學(xué)生需具備良好的思維能力，在遇到問題時(shí)，能夠進(jìn)行思維發(fā)散，從而解決問題。為此，在教學(xué)過程中，教師需要將教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際進(jìn)行教學(xué)，增強(qiáng)探究氛圍，在探究過程中，讓學(xué)生進(jìn)行思維交流、碰撞，使其探究能力得到提升。例如，在教學(xué)“人類活動(dòng)對(duì)生物圈的影響”這一課時(shí)，教師要認(rèn)識(shí)到這節(jié)課的內(nèi)容緊貼生活實(shí)際，如果脫離實(shí)際生活讓學(xué)生學(xué)習(xí)書本上的知識(shí)，則難以達(dá)到預(yù)期的效果，無(wú)法實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目的。這就需要教師適時(shí)地聯(lián)系生活實(shí)際對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。課前先給學(xué)生提供學(xué)習(xí)綱要，讓學(xué)生自行學(xué)習(xí)，自主查找關(guān)于人類活動(dòng)對(duì)生物圈影響的資料，做好課前的了解工作。上課的時(shí)候，學(xué)生進(jìn)行小組交流，根據(jù)自己所查找的資料進(jìn)行談?wù)?，最后?qǐng)每個(gè)組派一名代表上臺(tái)進(jìn)行闡述，這種學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)與小組間的活動(dòng)相結(jié)合的探究形式，激發(fā)了學(xué)生的探索興趣，讓他們主動(dòng)參與其中，增強(qiáng)了探究氛圍，更為重要的是無(wú)形之中加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)生物圈環(huán)境的關(guān)注，有效提升了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，實(shí)現(xiàn)了思維能力的培養(yǎng)，并逐漸養(yǎng)成良好的探究習(xí)慣。

（二）基于經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)探究情境

教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)是教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究素養(yǎng)培養(yǎng)的良好素材。但在傳統(tǒng)的生物學(xué)教學(xué)中，由于受到考核壓力、課時(shí)不足等因素影響，大多數(shù)中學(xué)生物教師對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)只注重其中關(guān)于生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)的講解，使學(xué)生對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知過于單一，無(wú)法深入把握其要點(diǎn)，長(zhǎng)期處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致其探究能力的缺失。如果教師只是單純、嚴(yán)格地按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將會(huì)降低經(jīng)典實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的價(jià)值，教師應(yīng)通過進(jìn)行重復(fù)但不完全一致的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)具體的探究學(xué)習(xí)情境，開放探究過程，讓學(xué)生體會(huì)探究的樂趣。例如，在進(jìn)行“用高倍鏡觀察葉綠體和線粒體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)中教師直接將實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法提供給學(xué)生，學(xué)生如果按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)就變成了學(xué)生練習(xí)高倍顯微鏡的使用。針對(duì)此，教師需要將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，具體而言，教師應(yīng)將實(shí)驗(yàn)室已有的實(shí)驗(yàn)材料用具列一個(gè)清單，并且設(shè)置一些干擾選項(xiàng)，如將樟樹樹葉和新鮮菠菜葉作為觀察葉綠體的選項(xiàng)。然后設(shè)置一個(gè)探究性的問題：“請(qǐng)同學(xué)們想辦法觀察葉綠體的結(jié)構(gòu)”。以此開啟科學(xué)探究模式，提高學(xué)生的探究積極性。在此過程中學(xué)生會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，如有學(xué)生選取菠菜葉的上表皮，則無(wú)法觀察清楚葉綠體結(jié)構(gòu)。這時(shí)候教師需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生分析其原因，并根據(jù)原因引導(dǎo)學(xué)生找到解決的辦法。教師只需要給學(xué)生搭建一個(gè)用“科學(xué)方法”解決問題的平臺(tái)，使學(xué)生體會(huì)到探究的樂趣，學(xué)生便能夠在自主探究的過程中主動(dòng)掌握生物學(xué)知識(shí)。

（三）綜合評(píng)價(jià)，提升學(xué)生探究積極性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力，評(píng)價(jià)的好壞直接影響著學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情和動(dòng)力。教師應(yīng)對(duì)學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)進(jìn)行多方位的綜合評(píng)價(jià)。例如，實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性、可行性、創(chuàng)新性，實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度，小組內(nèi)的參與度，是否完成實(shí)驗(yàn)，能否將剩余實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行正確的處理等。教師要找出每個(gè)小組的閃光點(diǎn)，并對(duì)其不足進(jìn)行鼓勵(lì)改正，使每個(gè)學(xué)生都能從實(shí)驗(yàn)中收獲知識(shí)、鍛煉能力，提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，進(jìn)而提升其參與科學(xué)探究的主觀能動(dòng)性。

（四）戶外教學(xué)，體驗(yàn)探究過程

教師在進(jìn)行戶外教學(xué)過程中，可以小組的形式讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)完成整個(gè)探究過程，還原科學(xué)探究的基本步驟，激發(fā)學(xué)生的探索興趣，促進(jìn)其合作精神的培養(yǎng)。在進(jìn)行探究過程中要適當(dāng)引入學(xué)科知識(shí)，加深其對(duì)生物學(xué)知識(shí)的認(rèn)知并有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)他們司空見慣的環(huán)境中的現(xiàn)象提出自己的疑問，然后運(yùn)用所學(xué)知識(shí)探究、解釋遇到的問題。教師在戶外教學(xué)時(shí)，不只要關(guān)注生物學(xué)科本身的知識(shí)，還應(yīng)力求融會(huì)貫通各科知識(shí)，提供給學(xué)生展示自己的機(jī)會(huì)，爭(zhēng)取在戶外教學(xué)體驗(yàn)探究的過程中讓理論和實(shí)踐充分結(jié)合，使學(xué)生感受到生物學(xué)科的魅力，進(jìn)而產(chǎn)生興趣，發(fā)展探究能力。例如，教師在進(jìn)行“用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度”戶外教學(xué)時(shí)，學(xué)生參與了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，包括提出問題、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、交流討論。通過這一過程，學(xué)生完成了科學(xué)探究的基本過程。除了完成實(shí)驗(yàn)中的探究問題之外，學(xué)生也會(huì)提出許多其他的問題。如詢問教師“某種植物的名稱、作用”“為什么某種植物在某地生長(zhǎng)茂盛，而在其他地方卻非常少”等。根據(jù)學(xué)生的問題，教師可以進(jìn)行良好的指引，對(duì)于植物名稱，可以讓學(xué)生將這種植物的花葉采摘回去，自己查閱資料進(jìn)行探究判斷；對(duì)于第二個(gè)問題讓學(xué)生談?wù)摻涣?，有人認(rèn)為與土壤有關(guān)，有人認(rèn)為與植物間的相互競(jìng)爭(zhēng)有關(guān)等。對(duì)學(xué)生提出的問題，教師要讓其自主進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力與意識(shí)。

三、結(jié)語(yǔ)

科學(xué)探究素養(yǎng)對(duì)學(xué)生掌握科學(xué)概念、參與科學(xué)實(shí)踐、理解科學(xué)本質(zhì)、成為獨(dú)立的思考者和學(xué)習(xí)者都有重要作用。教師在教學(xué)過程中要立足教材，運(yùn)用多種教學(xué)策略，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊銘,劉恩山.生物學(xué)核心素養(yǎng)視角下的科學(xué)探究[J].生物學(xué)通報(bào),2017,52(9):11-14.

[2]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)[S].北京:人民教育出版社,2017.

[3]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)[S].北京:人民教育出版社,2017.

作者：古軍 單位：富順第一中學(xué)校