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基于科学探究能力的高中生物学实验教学的价值意蕴、现实困境及实施路径

朱晓玲
  
大鑫媒体号
2024年58期
四川省南充龙门中学 637001

摘  要:新课程、新教材实施以来,科学探究能力越来越受到重视。《普通高中生物学课程标准》(2017年版2020年修订)将科学探究被作为高中生物学学科核心素养之一,进一步凸显科学探究在高中生物学课程中的地位和作用。与此同时,加强和改进实验教学也是高中生物学发展的重要趋势,实验教学是高中生物课程教学的重要组成部分,强调要通过高中生物学实验教学培养学生的科学探究能力和学科核心素养。本文以指向科学探究能力培养为出发点和落脚点,立足实际,改进方法,着力探索高中生物学实验教学优化策略。

关键词:科学探究能力;高中生物学;实验教学

一、高中生物学实验教学的价值意蕴

(一)有利于提升学生的学习兴趣和探究动力

高中阶段学生的好奇心强、求知欲浓、观察力强,高中生物学实验教学兼具生活性、真实性、直观性、形象性、生动性、逻辑性和趣味性等特点,因此积极开展高中生物学实验教学有利于提升学生的学习兴趣和探究动力。在高中生物学实验教学中,坚持“学生为主体,教师为主导”,通过探究活动使学生提出不一样的观点,亲身参与实验过程,通过观察实验现象进一步得出实验结果,感受高中生物科学的巨大魅力,在从提出问题到发现问题,再从发现问题到解决问题的过程中收获学习上的成就感,从而充分调动他们对高中生物学的兴趣和热爱,进一步增强学习自信心,激发内在探究积极性。

(二)有利于促进学生理解知识和迁移运用

在高中生物学实验教学中,学生通过亲自进行实验验证和探索,使学习过程更加直观和具体,引导学生透过在纷繁复杂的现象中发现其内在本质规律,学生可以更加深刻地理解生物学基础知识和基本规律,并且加强引导学生更加深入的理解知识,超越浮于教材表面的知识。在探究的过程中,学生会不断地尝试和试错,有效生成学生的能力和素养,从而更利于学生在理解知识的基础上进行迁移运用,达到举一反三和触类旁通。

(三)有利于培养学生的创新精神和合作能力

在高中生生物实验教学中,通过鼓励学生自主设计和实施实验方案,在实验中能够获得知识,培养学生的发现问题、分析问题和解决问题的关键能力和思维品质,引导学生形成实事求是、勇于探究、敢于实践、不断创新的科学精神品质。同时,通过实验小组成员之间分工合作、密切配合完成实验任务,能够激发每个学生的潜能,培养学生的集体主观观念和沟通协调意识,从而为深入的实验探究奠定坚实的基础。

二、高中生物学实验教学的实施路径

(一)积极创设情景,营造浓郁氛围

要增强高中生物学实验教学的针对性和实效性,培养学生的科学探究能力,第一步就需要创设相应的探究情境,通过创设生活化、实践性、问题型、探究型、练习型的教学情境,有效链接学生的现实生活与生物知识,引导学生充分融入探究情境,激发学生参与高中生物学实验教学的积极性和主动性,推动高中生物学实验生活化。因此,教师巧妙设置问题情境,以有意义、有价值、有深度、有思考的问题来培养学生的创新思维。在高中生物学实验教学中,教师要依据新课程标准和教材内容要求,善于从学生的实际情况以及学校实际的教学条件出发,充分发挥学生的内在潜力,创设相应的教学情景,引导学生积极思考,提出问题。教师要正确定位角色,不能大包大揽,而主要是引导学生分析问题、发现问题和解决问题,给予学生主动进行深层次的思考,充分激发学生的好奇心和求知欲。如在高中生物学必修1第4章“探究植物细胞的吸水和失水”实验中教师可在原有实验操作中引导学生补充提出以下探究问题:实验材料改为洋葱鳞片叶内表皮,实验现象和结果会怎样?如果实验材料改为洋葱鳞片叶内表皮,在实验中还需如何改进才能看到明显的实验现象?

(二)激活内生动力,调动学习积极性

在高中生物学实验教学中,教师要善于设置相应问题情境激活学生内生动力,充分信任学生具有学习的能力,引导学生运用已掌握的知识对自己提出的问题作出相应的假设,并且设计实验验证自己提出的假设。首先,制定实验方案,在教师的科学引导下, 通过组内进行充分讨论、自由交流和全班反复论证、仔细推敲,科学设计实验材料用具的选择、实验方法步骤、实验的记录撰写、实验结果的分析讨论等实验的各个基本流程,确定一个汇聚众人智慧的最优化实验设计方案。其次,要科学开展实验,严格按照优化完善的实验设计方案进行实验操作,扎实做好每一个实验步骤和环节,以确保实验结果的准确性和实验数据的科学性。注意搜集关键信息和重要变化,及时记录重要数据和实验现象,做到实验过程合理有序、结果实事求是。再次,要进行总结反思,学生要在实验结果分析的基础上,学生需要总结实验并对实验结果进行讨论,进一步分析实验的意义、影响、可解释性和科学价值,并运用已有的理论知识进行推理和解释,从而得出科学的结论,对结论进行解释和验证。最后,要迁移应用,当探究活动结束后,要进一步了解学生课堂上掌握知识的情况,及时查漏补缺,教师可以命制针对性的实时训练。实时训练的命制既要立足学生的实际,又要考虑基础性、拓展性、创新性等能力层级的训练。

(三)推动实验创新,培养探究能力

要培养学生的科学探究能力,教师要善于改变传统的固化的“教师讲、学生听,教师做、学生看,教师先操作、学生再模仿”的教学方式,结合学习内容的难易程度、学生技能水平的发展程度,由易到难、由简单到复杂进阶安排,勇于创新教学方式,设计具有探究价值的实验教学活动,让高中生物生实验教学探究味浓郁起来,着力培养学生的科学精神和探究能力。如在生物学与化学的跨学科实验教学中,教师可以通过设计细胞呼吸与光合作用的化学反应有机结合的实验,引导学生深入理解生物过程背后的化学原理。在教师进行高中生物实验教学创新时,不仅要立足学生需要通过探究解决心中疑惑,而且要考虑进一步加深核心主干知识的理解和原理的掌握。因此,教师要转变观念,加强探索实践、勇于创新,让高中生物学实验教学探究意味更浓,真正发挥其巨大优势。

(四)科学合理评价,提高教学效率

科学合科的评价有利于评估学生的综合能力和核心素养,是教育评价的重要组成部分,是关涉学生能否高质量学习与发展的关键。因此,在高中生物学实验教学中,教师要在关注学生的实验结果的同时,还应高度关注学生在实验过程中的表现和评价。当然,要实现评价的多元化应该涵盖数据分析、问题解决、团队合作、高阶思维等诸多方面,通过矩阵性、形成性评价将增值性评价和动态评价有机融入到高中生物学实验教学评价中,通过学生自评、小组互评、教师评价有机结合实现评价的多元化和科学性,既要对探究实验进行整体评价,又要准确记录在探究过程中操作情况,进行从而全面客观地了解学生的学习掌握情况和进步程度,科学合理地评价学生在实验过程中的综合表现,让高中生物学实验教学评价更加全面,具有说说服力和针对性,为学生的诊断和改进奠定坚实的基础,进一步增强高中生物学实验教学的活力和实效。

三、结语

高中生物实验教学有利于指向学生科学探究能力的培养是高中生物学实验教学的应有之义。因此,学校要积极改善教学条件,教师要创设有效情境、进行创新实验教学和探索科学评价,学生要激活内生动力,多措并举,多方发力,着力打造有生命力的高中生物学实验教学课堂氛围,让高中生物学实验教学“开起来”“动起来”“实起来”。

参考文献

[1]王永旭. 高中生物实验教学面临的问题及改进策略 [J]. 新课程研究, 2023, (23): 40-42.

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