基于“科学探究”的生物学科核心素养的培养

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1、基于“科学探究”的生物学科核心素养的培养《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020隹）》指出，“树立科学的质量观，把促进人的全面发展、适应社会需要作为衡量教育质量的根本标准”。学生的核心素养是我国建立教育质量标准的基础与核心。教育部出台的“关于高中学科核心素养（讨论稿）”对牛物学科的核心素养做了叙述，高中生物学科核心素养具体拟定为四个内容：生命观念、理性思维、科学探究、社会责任。科学探究是指学生用来获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。下面，笔者结合教学实践，谈谈如何通过科学探究活动来

2、培养生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等高中牛物学科核心素养的相关做法。一、在科学探究屮形成生命观念生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是经过实证后的想法或观点。它有助于理解或解释较大范I韦I的相关事件和现象。学牛应该在较好地理解了牛物学概念性知识的基础上形成牛命观念，如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等，并能够用生命观念认识生命世界、解释生命现象。在生物教学中，让学生简单地记住生物学知识并不能有效形成生命观念，学生只有亲丿力生物学知识的发现过程，感悟知识屮蕴含的思想、观点和方法，才能

3、将生物学知识转化为牛命观念。在课堂教学中，教师应积极组织学生开展科学探究活动，让学生深刻理解和反思生物学知识和核心概念，挖掘牛物学知识背后深层次的思想和观点，从而让学牛真正形成自己的生命观念。例如，有关细胞器的知识，教材上都是以“分布一结构一功能”为主线作结论性知识介绍的。在教学中，笔者改变教学顺序，选择以“功能一结构”为主线，给学生提供一种问题探究的环境，实现了从“教授知识”到“经历学习”的转变。以线粒体教学为例，教师首先给学生提供如下科学史资料：①1890年，德国生物学家Altmann首先在光学显微镜下观察到动物细胞质中存在一种颗粒状

4、结构，称作“生命小体"o1897年Benda重复了以上实验，因这种小体呈短线状或颗粒状，故根据形态将其命名为线粒体；②后来的研究发现，线粒体普遍存在于动植物细胞屮；③植物幼嫩组织和分牛组织中线粒体数量比衰老组织中多；④肝细胞和心肌细胞中线粒体数量较表皮细胞多；⑤在同一细胞中线粒体分布不均匀，常聚集在精子尾基部、原生动物的纤毛基底部、小肠上皮细胞的微绒毛基部等。接着教师提出问题：①根据初中所学内容，生命活动所需能量从哪里来？②冇机物在有氧条件下的分解被称作细胞的有氧呼吸，线粒体和能量供应有关，由此你能推出线粒体的功能吗？学生在经历了“思考分

5、析一整理原有知识使之系统化一利用原有知识使之转化为推理能力一科学推理”的过程后，得出“线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所”的结论。然后，借助“结构总是和功能相适应”的生物学观点，教师又引导学生由功能反向推理线粒体的结构并让学生在黑板上画出线粒体的结构模式图。在教学过程中口始至终都让学牛参与到教学探究过程中，通过问题探究自主发现和获取知识，这些探究有助于学生形成和深化“结构与功能相适应”的生命观念。二、在科学探究中锻炼理性思维生物学属于理科范畴，理科就要讲理，促进学生理性思维的发展是生物学科的基本任务。理性思维是一种有明确的思维方向，有充分的思

6、维依据，能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括等的一种思维。新课程十分注重培养学生的科学探究能力，倡导探究性学习是普通高中生物课程的一个基本理念，是提高牛物学科核心素养的一条重要途径。在教学中，教师应有计划地指导学生进行科学探究，让学生像科学家那样去思考和探究，在完成科学探究“提出问题一作出假设一设计实验一实验验证一得出结论”的一般步骤的实践过程中，锻炼学生自己的理性思维。例如，“检测牛物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验是学牛进入高中阶段的第一个实验，这个实验传统上属于验证性实验，验证生物组织样液中含有相应的有机物，如苹果

7、匀浆富含还原糖、花生富含脂肪、大豆富含蛋白质。为让学生初步接触探究性实验的一般程序，培养学生科学探究的基本素养，提高学生的学习积极性，笔者在教学中将其设计成探究性实验。本实验总体难度不大，但实验所用化学试剂、用具以及实验步骤较多，故教师在课前要求学生依据导学单做好预习工作，以保证实验的顺利开展。在设计导学单时，教师还把烦琐的实验步骤简化为图形，帮助学生进一步掌握实验操作步骤。在本实验教学中，教师提供了苹果匀浆、马铃薯匀浆、豆浆、花生种子匀浆、花生种子5种实验材料，以及相关实验用具和试剂。在学牛实验之前，教师先按教材展示还原糖、淀粉、蛋白质

8、和脂肪与相应化学试剂颜色反应的验证性实验，使学生明确生物组织中主要化合物的鉴定方法。在此基础上，教师引导学牛提出问题：检测还原性糖最好的材料一定是苹果匀浆吗？检测蛋白质最好的材料一定是豆浆吗？