基于探究性学习的高中生物学科核心素养培养策略论文

 

　　关键词：学科核心素养；探究性学习；高中生物

 

　　高中阶段，生物是一门非常重要的学科，它不仅是高考科目之一，而且也能够让学生初步了解生物世界的一些基本特点与奥秘，从而为更好地认识生物世界，形成生命意识奠定基础。在核心素养培养目标下，高中生物教学可以采用探究性学习，引导学生在探究过程中培养生命观念，形成科学思维，提高科学探究能力，进而逐渐成长为具有一定社会责任意识的人才[1]。换言之，在高中生物教学中，通过实施探究性学习方式，加强对学生生物学科核心素养的培养，既能够对学生未来升入高等院校进一步深造有积极的促进作用，而且还能让学生的科学思维与探究能力得到发展。

 

 

　　(一)核心素养

 

　　核心素养是指在学习与成长过程中，能够对个体产生长期且深刻影响的关键能力素养。重视核心素养培养是当今世界教育界的共识之一，核心素养有诸多公共内容，如语言应用能力、科学意识、文化修养、公共素质等，其是成为一个现代化公民必需的素养。由于国情不同，每个国家在具体的核心素养内容方面略有差异，如新加坡把全球意识列为核心素养之一，这与新加坡作为一个“城市国家”需要广泛与世界交流才能够更好地生存发展有一定的关系。我国基础教育领域的核心素养主要关注学生的文化基础、自主发展和社会参与，具体包括人文底蕴，即要求学生具备人文精神与底蕴，能用人文思想对待自己和社会；科学精神，即要求学生用科学理性的思维和态度分析世界，具备基础科学常识；学会学习，即要求学生具备学习能力，在任何时候都能学习和进步；健康生活，即要求学生有健康的生活模式和习惯；责任担当，即要求学生有社会公共意识，能承担起社会职责和个人职责；实践创新，这是一种突破发展的能力素养。核心素养概念的提出，对于教育改革是有深刻影响与促进作用的，因为它将影响中国育人目标的调整。

 

　　(二)学科核心素养

 

　　学科核心素养是我国教育界根据不同学科的特点，对其应培养的学生关键能力素养进行的总结与归纳。与核心素养相比，学科核心素养更细致，与学科联系更紧密，更能体现学科特征，有利于在学科教学模式下更好地培养学生的核心素养。对于高中生物学科而言，其核心素养主要包括四个维度：生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。这四项素养是学生学好生物学的要求，也是学生未来能够在生物学领域进行深入探究的关键能力。高中生生物学科核心素养是在学习与探索中形成的，即当学生作为学习主体学习生物知识或探索问题时，相关核心素养培养目标就会逐步实现。

 

　　(三)探究性学习

 

　　所谓探究性学习，是指教师采用探究性模式，在目标问题的启发下，确定一个探究方向或探究任务，然后由学生独自或以小组为单位进行探究思考。与传统学习方式不同的是，探究学习要求学生发挥自主性，学生的能力在探究过程中可以得到提高。在这一过程中，教师不再直接给予学生答案，而是让学生自己探究答案。由于探究过程具有不确定性，因此学生在探究过程中需要学会解决问题，而不是等着教师公布答案[2]。在科技迅速发展的背景下，培养学生的探究能力十分必要，因为探究过程也是学生知识构建的过程，更是能力提升的过程。之所以选择通过探究学习促进高中生物学科核心素养培养，是因为探究学习方式和特点与生物学科核心素养有着内在的契合，对于学生的科学思维与科学探究能力发展有促进作用，同时在探究学习过程中，学生的生命观念与社会责任感也会得到培养。

 

 

　　(一)基础教育改革深入发展的要求

 

　　中华人民共和国成立以来，尤其是改革开放以来，基础教育已经取得了巨大成就，建立了比较完善的基础教育体系，保障了每个公民的受教育权，提高了社会公民的整体文化素养，也培养了大批人才。然而随着社会的发展与进步，传统以知识传授为主要特征的教育模式暴露出其弊端，应试教育已经不再符合时代发展要求。随着知识获取更容易、知识更新更快，学生学会学习比学懂知识更加重要，他们必须树立终身学习理念，不断进步，才能够跟上时代发展。对此，基础教育应不断改革，从重知识学习转为重能力培养，以育人为根本目标，培养具有科学精神、实践创新意识、生命观念的新人。高中生物学科核心素养的提出，在一定程度上契合了生物学科育人目标中的能力培养维度。在高中生物教学中，通过采用探究性学习方式，学生学习能力、思维水平等方面的素养都会得到发展，这是符合核心素养培养要求的[3]。概言之，教育改革的目的是培养更优秀，具有更高能力与素养的人，而探究性学习对学生生物学科核心素养培养有促进作用，进而可实现育人目标。

 

　　(二)学生学习与成长的现实要求

 

　　对学生来说，他们的学习与成长有两个现实任务：一是争取升入更好的高等院校进行深造；二是培养个人能力与素养，为人生的长远发展奠定基础。生物学科核心素养被提出之后，高考对于学生的考查也开始注重渗透核心素养理念，要求学生综合运用所学的知识灵活地解决问题，同时具有一定的创造性思维。以生物高考题目为例，出题者可能会根据现实中的某个事件或情境设计一个具体的题目，要求学生运用所学的知识探究解题思路，并且最终将题目解答出来。高中生要想在高考中取得更好的成绩，就需要在日常学习中注重生物学科核心素养的培养，这样才能够在考试中有更好的表现，从而为升入高校进行深造打好基础。另外，生物学科核心素养中的科学精神、生命观念、科学探究能力与社会责任等对于学生的发展与成长有着独特的价值，可让他们珍爱生命，并且努力学习和探索未知生物科学领域。

 

 

　　在高中生物教学中，以探究性学习为手段，从生物学科核心素养四个维度的培养出发，让学生在探究中形成良好的思维品质，以及发展实践探究能力，不仅有利于提高高中生物学科的教学质量，也能够促进学生长远发展。

 

　　(一)在实验探究学习中促进学生科学探究意识与能力的提升

 

　　生物是一门非常注重实验的学科，生物学知识的进步基本上都依靠实验探究，某些生物学理论假设也是通过实验方式进行验证，才成为行业认可的理论。如孟德尔遗传定律就是通过豌豆杂交试验的方式进行探究和确定的。高中生物教学注重学生实验能力的培养，包括实验设计能力、实验操作能力、实验观察与分析能力等。在实验探究的过程中，学生的科学思维水平、科学探究能力，以及生命意识等方面的核心素养都会得到较为显著的发展[4]。尤其是在新课改背景下，生物实验探究教学的地位显著提升，不管是日常学习还是考试考查，都注重对学生实验能力发展水平的检测。学生若是不具备实验能力，就无法验证自己的理论假设，进而无法真正深入探究生物科学奥秘。

 

　　高中生虽然可以从教材中学习各种已有的生物学知识，但若想真正了解和掌握其中的内涵，还须通过实验方式进行探究学习。高中生通过学习已经知道动物和植物都是由细胞组成，并且也了解到动物细胞和植物细胞既有相同点，也有不同点。以植物细胞为例，“植物细胞由几个部分组成？每部分的特点与作用是什么？应该如何设计实验探究植物细胞知识？植物细胞与动物细胞的异同点在哪里？该如何采用实验方式进行探究分析或验证？”等问题有的在教材中就有答案，有的需要学生进行思考。根据教学实践来看，学生记住相关知识并不难，但是由于缺乏实际体验，因此对其了解得并不透彻，也不具体，一旦进入实际问题分析解决过程，就容易陷入一种不知道该如何着手研究的现实困境。之所以会出现这种情况，是因为学生学习生物时侧重知识性记忆，而并没有转化为实际认知能力，也就无法运用知识分析、解决问题。若教师采用实验探究方式指导学生设计一个探究细胞组成或了解细胞特点的实验，并引导其在实验过程中观察各种实验现象，最终得出研究的结论，那么学生获得的知识是深刻的，也是具体的。尤为关键的是，学生在实验探究过程中，可实现科学探究意识与能力的提升，并且懂得若想探究某一个领域的知识，应该如何设计实验、操作实验、观察和记录实验现象，以及最终对实验现象和数据进行分析，得出科学合理的结论[5]。学生在未来若想要探究别的生物学知识，也可以采用类似的实验方式。同时，在实验过程中，学生会感悟到生命的神奇与伟大，生命意识也会在一定程度上得到发展。如有的生物实验会将动物作为实验对象，要求学生具备一定的人文精神，能够善待动物，这是尊重生命和热爱生命的表现。

 

　　由上可知，在生物实验探究学习中，学生需要通过实验学习、观察、思考、总结，在此过程中，他们的科学探究意识与能力会得到提升，进而实现生物学科核心素养的发展。

 

 

　　(二)在问题探究学习中促进学生科学思维的发展

 

　　问题是探究的起点，在科学研究的过程中，有时候提出一个有价值的问题甚至能够推动科技的进步。实际上，科学技术的诸多重大突破都是通过对问题的思考，即先提出问题，然后想办法探究问题的答案，最终推动科技的进步。如巴普洛夫经典反射学说实际上就是研究者通过对动物的观察发现了某种生理现象，然后形成一个问题，最后在探究这个问题的过程中发现了条件反射等生物现象。对高中生来说，能够主动提出问题，就意味着认真思考；能够提出有一定价值和水平的问题，就说明其思维水平较高、知识基础较好[6]。高中生物教学实践中，教师有必要引导学生学会提出问题，并且教给学生一些探究问题的方法。这样学生在问题的引导下探究学习，其学习能力将会得到显著提高，科学思维也会得到发展。

 

　　对高中生来说，提问题要有感而发，要有理有据，而不是凭空想象。所谓有感而发，是指要提出在学习过程中发现或遇到的问题，而不是杜撰一个问题，因为基于认知障碍的问题才有针对性，这样后续思考问题，探究问题答案时也能够有的放矢。比如，关于酶的知识是高中生物的一个重要知识点，对高中生来说，针对酶的学习可以提出“酶的本质是什么？酶的特性与作用是什么？酶的作用机制是什么？当前学习中需要了解的酶都有哪几种？”等一系列问题。带着问题开展探究性学习，学生就可以不断获取知识，科学思维能力也会得到发展。基于问题的探究学习有多种具体的学习方式，可以是实验学习，也可以是交流学习，还可以是查资料阅读学习等，每一种方式都有自己的特点，然而不管是哪种学习方式，探究都是其本质特征之一，学生可以根据自己的实际情况选择一种合适的学习方式，最终实现进步。比如，查资料阅读学习不是漫无目的地阅读，而是根据现实中遇到的问题查找对应的资料，如想要了解某种酶的作用机制，教材的介绍实际上是比较简单的，而要想了解得更加详细，学生就可以查阅相关资料，看学者是如何开展研究的，以及在研究中得出了哪些比较确定的结论。实际上，查资料阅读是一种常见的探究学习方式，它能够让学生了解教材之外其他学者的研究方式和研究思想，也了解当前的研究成果。而针对某一个问题阅读大量文献，学生对该问题的探究学习就会逐渐深入，最终形成一个相对体系化的认知。另外，学生学习过程中遇到问题的时候，不管是跟同学交流，或者跟教师交流，都可以得到启发，甚至能够在交流中发现自己遇到问题的原因，从而反省调整，因此交流学习也是一种很有应用价值的探究学习方式。

 

　　由上可知，在高中生物基于问题的探究学习过程中，教师可让学生先提出问题，然后解决问题，这样学生的科学思维可以得到发展，并且学习能力与认知水平也会得到提高，核心素养培养目标也就随之实现。

 

　　(三)在实践探究学习中促进学生生命意识与社会责任感的形成

 

　　生命是宏观的，也是微观的，因此对生物知识的学习是宏观与微观的融合。高中生学习生物知识还需要通过实践探究的方式，尤其是涉及生态、环保等领域的内容，实践探究是主要模式[7]。在目前人类观察到的宇宙中，地球是唯一具有多种生命形态的星球。生命创造了丰富多彩的文化，生命让人类变得不一样。生物学科的研究对象就是生命，各种各样的生命。生物科学之所以能够不断发展，是因为对生命规律、生命特点的研究日趋深入。因此对高中生来说，其不仅要学习生物学科知识，还要形成正确的生命观念，愿意了解生命，探究生命，同时能尊重和热爱生命，这就是生命观念素养。生命观念既包含理性意识，也包含人文精神。高中生在学习探究多姿多彩的生命世界时，生命观念会随之形成。在社会发展过程中，人类行为对生态的影响是客观存在的，但是具体影响产生的原因、表现及后果等则需要通过实践探究方式进一步了解，这样才能够在后续制定合理的对策。高中生物实践探究学习中，教师可对学生生命意识、社会责任等方面的学科核心素养进行培养。

 

　　地球是一个大的生态圈，人类属于该生态圈重要的一环，然而在现代社会发展过程中，生态破坏的情况比较严重，因此高中生物要求学生了解生态圈的组成，以及生物多样性的重要性，从而形成环保意识与观念，为人类社会的长远发展做出应有的贡献[8]。以环境污染为例，环境污染对生态的影响是客观存在的，但是学生只看教材的介绍是远远不够的，其只有通过实践探究才能够深入了解环境污染对生态，以及生态圈中动植物的破坏。以水污染为例，高中生只阅读教材是无法感受到水污染的危害的。对此，为了了解水污染对生态环境的危害，教师可以组织实践探究活动，选定一个水污染区域和样本让学生进行实践探究。其可将高中生分成小组，让各小组从不同的角度探究这一问题。如一组学生调查水污染的来源，观察水污染是工业生产造成的，还是农业生产造成的，抑或是生活排污造成的，这就需要学生对河道、池塘等水域的源头进行排查，进而找到污水来源，并且追溯其源头；一组学生探究水污染的特点与影响，包括检测水质、确定水污染的类型与程度，以及水污染是否会影响该区域内动植物的生长情况等；一组学生了解周边人群或机构对水污染的态度与认知，具体可以设计一个问卷进行调查，因为这是未来解决水污染必须面对的现实问题。通过实践探究方式，可促使学生增强社会责任意识，意识到水污染是公共利益问题，对周边环境及附近动植物和人类社会都会产生不利影响，而解决水污染是一个社会性问题，需要结合社会多种力量才能够达到较好的治理效果。在进行探究的过程中，学生的生命意识也会得到发展，如在一些污染严重的河道中，鱼虾贝类等水生动物很少，甚至连水草也非常少，学生会对此进行反思[9-10]。

 

　　由上可见，实践探究过程对于学生未来发展是有益的，同时对于社会未来发展也是有益的，学生的生命意识可得到发展，而且社会责任感也会增强，这不仅是生物教学社会价值的一种体现，还是学生学科核心素养形成的表现。

 

 

　　在高中生物学科教学中，核心素养培养是目标，是育人追求，而探究性学习则是实现这一目标的手段与途径。核心素养的培养，对于学生的成长与发展有着重要的价值与意义。教师采用探究性学习方式，从不同的角度推动高中生的生物学科核心素养得到发展，可为他们的未来成长奠定基础。

 

　　在探究性学习中培养核心素养是发展趋势。在新课改背景下，加强学生核心素养培养已经成为一种共识。高中生物教学对于生物学科核心素养的培养逐渐深入，这是时代要求、教改要求与学生成长的现实需求。对高中生来说，他们未来的成长不仅要求其学习和掌握生物知识，更重要的是具备科学思维能力与独立学习探究能力，因为未来社会知识在不断发展和更新，能力要求也在不断提升，其只有具有学习探究能力，才能够在未来与时俱进，跟上时代的步伐。同时，学生应具有一定的生命意识与社会责任感，尤其是在人类社会发展面临严重的环境与生态挑战的时代，学习生物知识不仅能让学生了解生态环境保护及生物多样性发展的重要性，而且能够意识到生命的宝贵，对于生态环境有一定的责任感，从而成长为未来社会合格的公民。实际上，对于环境与生态问题的解决是需要运用生物知识的，因此高中生在学习生物课程时，对应的观念与能力也会随之完善和发展。另外，在现实中，很多问题并没有现成的答案，它要求个体探究更好的解决之道。因此，在探究性学习过程中培养核心素养是必然的，也是有意义的。学生在开展探究性学习的过程中，思维能力、操作水平等都会得到显著提升。

 

　　探究性学习是一种手段和途径，可以达到事半功倍的效果。在高中生物探究性学习中，加强核心素养培养是趋势，然而要想达到更好的核心素养培养效果，则需要讲究一定的策略。不同的探究学习方式、不同的探究学习方向与内容，其培养的核心素养的维度是不一样的，如阅读探究方式能够开阔学生的视野，让学生的科学思维得到发展，因为通过广泛探究学者研究思路和研究成果，学生思维会变得开阔，学科认知也会更加深入；实验探究方式下，学生的科学探究能力、实验操作能力、观察能力、分析能力等都会得到发展。探究性学习是一个手段，但是具体开展方式有多种，教师引导学生选择合适的方式，自然就可以对不同维度的核心素养进行培养。不过不管采用哪一种探究性学习方式，核心素养培养的目标都是提高学生的关键能力，都是为了让他们在未来有更好的发展。基于此，在高中生物探究性学习中，教师应注重学科核心素养培养，并且要选择合适的策略或方法，让核心素养培养的效果更好、效率更高，从而促进学生的思维与能力发展。

 

 

　　[1]黄鹏.核心素养下如何将社会责任感培养融入高中生物教学中[J].高考,2021(29):75-76.

 

　　[2]樊荧荧.基于学科核心素养的高中生物深度教学策略探讨[J].中学生物学,2021,37(10):13-14,17.

 

　　[3]王英杰.基于核心素养的高中生物教学设计:以新教材《细胞膜的结构与功能》为例[J].中学教学参考,2021(26):86-89.

 

　　[4]赵洁云.高中生物教学中如何渗透学科核心素养[J].新教育,2021(26):36-37.

 

　　[5]田叶霞.核心素养理念下的高中生物教学探究[J].新课程,2021(36):73.

 

　　[6]戴国金.在高中生物教学中提升学科核心素养[J].江西教育,2021(24):20-21.

 

　　[7]曹佳.基于核心素养的高中生物实验教学探究[J].试题与研究,2021(21):51-52.

 

　　[8]王丽元.在实验教学中落实高中生物核心素养的培养[J].吉林教育,2021(增刊6):92-93.

 

　　[9]陈芳.高中生物学科核心素养的教学培养策略分析[J].高考,2021(34):105-106.

 

　　[10]谢文昊.论高中生物学科核心素养的教学培养策略[J].高考,2021(30):103-104.