摘要 通過對(duì)人教版新教材《必修1·分子與細(xì)胞》進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出“科學(xué)探究”學(xué)科核心素養(yǎng)與不同水平層次的相應(yīng)數(shù)據(jù)。且科學(xué)地依據(jù)此數(shù)據(jù)，就探究性教學(xué)方式提出相應(yīng)的教學(xué)改進(jìn)思考。

關(guān)鍵詞 生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng) 科學(xué)探究 教材分析 教學(xué)方式

中圖分類號(hào) G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

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)施以及結(jié)果的交流與討論的能力。在探究中，樂于并善于團(tuán)隊(duì)合作，勇于創(chuàng)新。

NRC指出，科學(xué)探究包括觀察、提出問題、查閱書籍、設(shè)計(jì)觀察方案、根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)修正已有信息、使用工具收集分析和解釋數(shù)據(jù)、提出答案、與他人交流等?？茖W(xué)探究被普遍認(rèn)為是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效策略?？茖W(xué)探究對(duì)于學(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)立思考者和學(xué)習(xí)者都有重要作用。

1生物學(xué)核心素養(yǎng)“科學(xué)探究”內(nèi)容統(tǒng)計(jì)及分析

教材中編入了一定量的體現(xiàn)“科學(xué)探究”素材是非常必要的。下面以人教社2019年出版的新教材《必修1·分子與細(xì)胞》為研究對(duì)象，對(duì)教材中出現(xiàn)的所有體現(xiàn)“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)方面的素材進(jìn)行全面梳理、深度挖掘（表1、表2）。

2結(jié)果分析

從表1數(shù)據(jù)可解讀出：《必修1·分子與細(xì)胞》中的“科學(xué)研究”核心素養(yǎng)類別均有所體現(xiàn)，共出現(xiàn)了44個(gè)頻度;主要側(cè)重在制定方案能力（13，29.54%）和表達(dá)交流能力（14，31.81%），兩者占比超6成。不同素養(yǎng)主次分明，充分體現(xiàn)了教材編者的用心，五大能力都是科學(xué)探究素養(yǎng)的很好表現(xiàn)。尤其制定方案能力和表達(dá)交流能力，是學(xué)生未來奠定發(fā)展基礎(chǔ)必須具備的素養(yǎng)。

從表2進(jìn)一步分析出：《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》）中要求的“科學(xué)探究”水平共有4個(gè)層次，該本教材中，水平（15，11.62%），水平2（21，48.83%），水平3（12，27.90%），水平4（5，11.62%），每個(gè)層次都有相應(yīng)的要求。4個(gè)水平呈正態(tài)分布狀，最容易的水平1和最高要求的水平4占比科學(xué)，中間程度要求的水平2和水平3占比超7成以上。這符合絕大部分學(xué)生的發(fā)展需求，具有一定的層次感與科學(xué)選撥性。

3教學(xué)方式的思考

生物學(xué)是一門科學(xué)，在高中階段的學(xué)科學(xué)習(xí)中，除了要求學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的掌握之外，學(xué)生更要學(xué)會(huì)科學(xué)的思維和方法?？茖W(xué)探究是科學(xué)實(shí)踐的重要部分，科學(xué)探究的教學(xué)也不是既定的步驟，應(yīng)是一個(gè)非線性的過程。課堂上，教師鼓勵(lì)學(xué)生善于觀察，敢于提問，對(duì)實(shí)驗(yàn)等問題制定方案，善于獲取數(shù)據(jù)且去表達(dá)交流。建議教師在備課的過程中結(jié)合《新課標(biāo)》中的核心素養(yǎng)，利用教材中的素材，細(xì)化教學(xué)目標(biāo)，運(yùn)用不同的教學(xué)策略，改變教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)思路，最終實(shí)現(xiàn)提升學(xué)生的科學(xué)探究這一核心素養(yǎng)的目標(biāo)。具體改進(jìn)思考如下。

（1）創(chuàng)設(shè)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科學(xué)探究素養(yǎng)。教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)探究環(huán)境，包括創(chuàng)設(shè)開放的選題環(huán)境。多樣的選材環(huán)境和可在探究活動(dòng)中檢驗(yàn)交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的環(huán)境。例如，光合作用的探究歷程這節(jié)課涉及多個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的很好課例。為此，筆者將之劃分為“過去、現(xiàn)在、未來”跨越300多年的三個(gè)階段，學(xué)生自由選擇不同階段，自由選題，如過去階段的亞里士多德實(shí)驗(yàn)、范海爾蒙特實(shí)驗(yàn)、普利斯特利實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以自由選材，自由設(shè)計(jì)可行方案，自由探討方案可行性，自由評(píng)價(jià)方案結(jié)果結(jié)論。教師在這一系列探究過程中，慢慢滲透科學(xué)探究的精神本質(zhì)。

（2）組織以活動(dòng)為核心的教學(xué)活動(dòng)。

教師可組織以活動(dòng)為核心的教學(xué)活動(dòng)，營(yíng)造一個(gè)能促進(jìn)學(xué)生參與探究的課堂氛圍，使學(xué)生以小組或角色扮演活動(dòng)，進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)。例如，關(guān)于光合作用歷程中的梅耶和英格豪斯兩位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，可采取角色扮演方式，既提高課堂參與興趣，又可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、組織分工與交流表達(dá)能力。薩克斯實(shí)驗(yàn)則以科學(xué)家小組的活動(dòng)方式讓學(xué)生自行提出相應(yīng)問題：暗處理過程是否可省略？為什么？本實(shí)驗(yàn)可改進(jìn)的地方是哪里？實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？如此，可以促進(jìn)學(xué)生在小組學(xué)習(xí)中主動(dòng)合作，推進(jìn)探究方案或工程實(shí)踐實(shí)施。

（3）加強(qiáng)探究式教學(xué)。

科學(xué)探究作為主要的學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方式，是學(xué)生習(xí)得生物學(xué)重要概念、形成生命觀念、提升科學(xué)思維等的重要途徑。因此，為加強(qiáng)科學(xué)探究式教學(xué)，教材中的思考討論、探究實(shí)踐和問題探討欄目，教師都可以充分去利用，去精心設(shè)計(jì)并且科學(xué)組織相應(yīng)教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)行有趣的探究式教學(xué)，從而使學(xué)生形成獨(dú)立研究的良好習(xí)慣，為核心素養(yǎng)形成奠定基礎(chǔ)。

生物學(xué)科探究式教學(xué)方式可分為完全探究、部分探究、指導(dǎo)型探究、開放式探究。例如，“影響酶活性條件”“酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究”“綠葉中色素的提取和分離”等課例可以進(jìn)行完全探究或部分探究;“使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)”可進(jìn)行指導(dǎo)型探究;“探究植物細(xì)胞吸水與失水”“比較過氧化氫在不同條件下的分解”“淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用”“觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂”可進(jìn)行開放型探究。不過，目前因受到觀念、課時(shí)等諸多因素的限制，大部分教師選擇部分探究和指導(dǎo)型探究較多，也有的通過演示實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、科學(xué)史、研究文獻(xiàn)、研究小報(bào)告等形式進(jìn)行簡(jiǎn)單的探究。

參考文獻(xiàn)：

[1]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年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]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，（9）：11-14.

[3]李佳瑩.創(chuàng)設(shè)環(huán)境培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)——以“酶的特性”為例談科學(xué)探究的培養(yǎng)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2019，（3）：75-76.

[4]鄧過房.生物學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)——以“光合作用研究的過去、現(xiàn)在、未來”為例[J].中學(xué)生物學(xué)，2017，（3）：3-5.

[5]田樹青王新.基于核心素養(yǎng)的生物學(xué)教學(xué)方式的思考[J].生物學(xué)通報(bào)，2018，（3）：26-29.

[6]王晶瑩.中美理科教師對(duì)科學(xué)探究及其教學(xué)的認(rèn)知[D].上海：華東師范大學(xué)，2009.