新課程背景下高中生物探究式教學實踐研究

摘要：新課程背景下，如何在實際教學中有效實施探究式教學，平衡知識傳授與能力培養(yǎng)，激發(fā)學生的探究興趣并保持長久性，仍然是當前高中生物教學面臨的重要問題?；诖?，本文將分析探究式教學在高中生物課堂中的應(yīng)用意義，并且提出相關(guān)教學策略，指出通過教學設(shè)計的優(yōu)化、探究活動的積極組織、多元教學方法的運用、教學評價的改變以及校本課程的構(gòu)建，形成良好的教學體系，進而有效提高高中生物教學質(zhì)量。關(guān)鍵詞：新課程；探究式教學；高中生物；教學實踐隨著新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的深入推進，探究式教學作為培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要方式，越來越受到教育界的重視。在高中生物學科教學中，探究式教學不僅能幫助學生掌握基本知識和技能，更能培養(yǎng)其科學探究精神、創(chuàng)新能力與學習興趣，顯現(xiàn)出了良好的應(yīng)用價值。如何在實際教學中有效實施探究式教學，成為廣大一線教師研究的重要課題。本研究旨在深入分析新課程背景下高中生物探究式教學的應(yīng)用意義，總結(jié)當下存在的教學問題，探討其實施策略和效果，為進一步優(yōu)化教學提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。一、探究式教學在高中生物課堂中的應(yīng)用意義（一）科學思維能力的提升通過參與真實的探究活動，學生學會了提出問題、形成假設(shè)、設(shè)計實驗、分析數(shù)據(jù)等科學研究的基本學習步驟，培養(yǎng)了他們的邏輯思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維[1]。如，在研究植物生長因素的實驗中，學生需要考慮控制變量、設(shè)置對照組，這鍛煉了他們的實驗設(shè)計能力和變量控制意識。在分析實驗數(shù)據(jù)時，學生學會了使用圖表、統(tǒng)計方法等工具，提高了他們的數(shù)據(jù)分析和解釋能力。通過小組討論和成果展示，學生學會了如何評估證據(jù)、論證觀點，增強了科學推理能力，不僅有助于學生更好地理解和應(yīng)用生物學知識，還能遷移到其他學科和日常生活中，提高解決復(fù)雜問題的能力。（二）實踐操作技能的增強通過頻繁參與實驗、觀察和野外考察等活動，學生掌握了多種生物學研究方法和技術(shù)。如，在顯微鏡觀察實驗中，學生學會了制作臨時裝片、調(diào)節(jié)顯微鏡、繪制觀察圖等基本技能。在植物解剖實驗中，他們掌握了使用解剖工具、制作切片的技巧。野外考察活動則培養(yǎng)了學生的野外識別、采集和記錄能力，有效提高了學生的動手能力，還加深了他們對生物學概念的理解。又或者通過親自提取DNA實驗，學生對遺傳物質(zhì)的認識從抽象概念變?yōu)榫唧w經(jīng)驗。此外，在探究過程中遇到的各種問題和失誤，也鍛煉了學生的問題解決能力和實驗操作的靈活性。（三）學習興趣和態(tài)度的改善傳統(tǒng)的講授式教學往往使學生感到枯燥乏味，而探究活動則激發(fā)了學生的好奇心和探索欲。通過親身參與科學探究過程，學生體驗到了發(fā)現(xiàn)的樂趣和成就感。如，在觀察植物生長的長期實驗中，學生每天記錄數(shù)據(jù)，親眼見證植物的變化，這種持續(xù)觀察激發(fā)了他們對生命奧秘的興趣。小組合作探究活動也增強了學生的參與感和責任感，他們學會了與他人合作、交流想法，形成了積極的學習態(tài)度。此外，探究式教學強調(diào)將生物學知識與實際生活聯(lián)系起來，如研究水質(zhì)污染對生態(tài)系統(tǒng)的影響，使學生認識到生物學的實際應(yīng)用價值，增強了學習動力。學生的角色從被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥奶剿髡撸粌H提高了他們的學習效率，還培養(yǎng)了終身學習的意識和能力。二、當前高中生物探究式教學存在的問題（一）學生探究能力和學習動機不足學生作為探究式教學的主體，部分學生缺乏基本的科學探究技能和方法，如提出假設(shè)、設(shè)計實驗、數(shù)據(jù)分析等能力較弱，使得他們在面對探究任務(wù)時常常感到無所適從。而且，長期以來的應(yīng)試教育模式培養(yǎng)了學生被動接受知識的習慣，導(dǎo)致他們?nèi)狈χ鲃犹骄康呐d趣和意愿，大方向上也更關(guān)注知識點的記憶和題型的訓(xùn)練，而非探究過程中的思考和創(chuàng)新，這種功利性的學習態(tài)度嚴重阻礙了探究式教學的深入開展。（二）課程設(shè)置與評價體系不合理當前，高中生物課程設(shè)置和評價體系與探究式教學的要求存在一定矛盾，部分探究活動與教學內(nèi)容結(jié)合不夠緊密，顯得有些牽強和生硬，難以激發(fā)學生的探究興趣。而且，現(xiàn)有的評價體系仍然以考試成績?yōu)橹鳎y以全面反映學生在探究過程中的表現(xiàn)和進步，不僅無法有效激勵學生參與探究，還可能導(dǎo)致教師為了應(yīng)付考試而放棄或簡化探究活動。（三）教學資源和支持不足探究式教學的有效實施離不開充足的教學資源。然而，當前許多學校在這方面存在明顯不足，實驗設(shè)備和材料的缺乏限制了探究活動的開展，一些重要的生物學實驗無法在校內(nèi)完成。并且，高質(zhì)量、多樣化的探究教學資源相對匱乏，教師在設(shè)計探究活動時常常感到無從下手[2]?，F(xiàn)代信息技術(shù)在探究式教學中的應(yīng)用還不夠充分，如虛擬實驗、在線協(xié)作工具等的使用率較低，在一定程度上限制了探究活動的深入開展，使得探究式教學在實施過程中面臨諸多困難。三、新課程背景下高中生物探究式教學實踐（一）充分優(yōu)化教學設(shè)計優(yōu)化教學設(shè)計是提升探究式教學效果的關(guān)鍵，教師應(yīng)根據(jù)教學目標和學生特點，精心設(shè)計探究活動，可以從生活實際或?qū)W科前沿問題入手，提出富有挑戰(zhàn)性的探究問題。設(shè)計時要注意循序漸進，從簡單探究逐步過渡到復(fù)雜探究，再預(yù)留充足時間讓學生獨立思考、討論和實踐。可以采用項目式學習、問題導(dǎo)向式學習等方法，增加學習的連貫性和深度。以“細胞中的糖類和化合物”一課為例，教師可設(shè)計一系列循序漸進的探究活動，引導(dǎo)學生深入理解相關(guān)概念并培養(yǎng)科學探究能力。首先，可從日常生活中常見的食品入手，如讓學生調(diào)查家中常用食材的營養(yǎng)成分，引發(fā)對糖類和其他化合物的初步認識。其次，設(shè)計簡單的實驗，如用碘液檢測不同食物中的淀粉含量，培養(yǎng)學生的基本實驗技能。引導(dǎo)學生探究植物光合作用與淀粉累積的關(guān)系，設(shè)計對照實驗，觀察不同光照條件下葉片中淀粉含量的變化。在此基礎(chǔ)上，可提出更具挑戰(zhàn)性的問題，如探討環(huán)境因素（如溫度、CO2濃度）對植物糖類合成的影響。最后，可采用項目式學習方法，讓學生分組設(shè)計一個提高作物糖分含量的方案，并進行小型實驗驗證。在整個過程中，教師需要預(yù)留充足時間讓學生獨立思考、討論和實踐，同時適時給予指導(dǎo)，幫助學生克服困難，逐步提升其探究能力和科學素養(yǎng)。（二）積極組織探究活動組織高效的探究活動是探究式教學成功的關(guān)鍵，教師應(yīng)將學生作為主體，鼓勵學生積極表達自己的思想。教師可以讓學生以小組的形式展開活動，遇到難易明確的環(huán)節(jié)，教師要給予及時引導(dǎo)，但要把握好“度”，可以設(shè)置階段性檢查點，及時了解學生進展，提供必要支持，讓學生自主完成的同時拓寬其視野[3]。在“酶的作用和本質(zhì)”這一課的教學中，教師可以精心設(shè)計一系列探究活動，激發(fā)學生的科學探索熱情。課程開始時，教師可以問學生一個在生活中經(jīng)?？吹降膯栴}：“為什么水果切開后顏色會越來越深？”這個問題學生們基本都會遇到，但是有些同學并不知道其原理，就可能很好奇。接著，將全班分成小組，每組負責不同的探究任務(wù)，比如，一組研究不同溫度對蘋果變色速度的影響，另一組探討各種處理方法（如浸泡在檸檬汁中）對褐變的抑制效果。在實驗設(shè)計階段，教師鼓勵學生大膽提出假設(shè)，并設(shè)計可行的實驗方案。為確保探究活動的順利進行，教師可以在實驗設(shè)計完成、數(shù)據(jù)收集中期和結(jié)果分析等階段進行及時了解，并提供必要幫助。最后，組織一次班級討論，各小組展示研究成果，互相質(zhì)疑和辯論。通過這一系列活動，學生不僅能深入理解酶的特性和作用機制，還能切實體驗科學研究的過程，使抽象的生物學概念變得生動有趣，大大提高了學習效果。（三）開展多元化教學方法教學方式的單一久而久之終會使得學生感覺學習枯燥無味，學習積極性不高，熱情逐漸減退。在高中生物教學過程中，教師需要積極以新課標為依托，不斷轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學理念，創(chuàng)新全新的教學模式，使學生更好地參與到課堂活動當中。如，當前信息化應(yīng)用十分普遍，教師可以利用多媒體教學設(shè)備，打造沉浸式學習情境，創(chuàng)設(shè)問題，從而挑起學生的學習欲望。如在“細胞呼吸”這一課的教學中，教師可先為學生展示細胞結(jié)構(gòu)圖和動態(tài)變化視頻，學生能夠更清晰地理解細胞的微觀世界。為了激發(fā)學生的探究興趣，教師可以提出一些生活中常見但又引人思考的現(xiàn)象，如“為什么長期存放的蘿卜會變空心？”或“為什么過冬后的蒜瓣會變輕？”這些問題能夠有效地將抽象的細胞呼吸概念與日常生活聯(lián)系起來。隨后，教師可以鼓勵學生根據(jù)所觀察到的視頻內(nèi)容，思考自然界中還有哪些類似的現(xiàn)象，使抽象的生物學概念變得更加生動和易懂。此外，教師還可以組織學生展開小組合作學習模式，將班級分成幾個小組，每組負責研究細胞呼吸的不同階段，如糖酵解、檸檬酸循環(huán)、電子傳遞鏈。學生需要合作收集資料、設(shè)計實驗?zāi)Ｐ突蛑谱餮菔静牧?，小組成員分工協(xié)作，有的負責資料整理，有的進行實驗設(shè)計，有的準備演講，大家一起探究，明細探究成果。這種方法不僅加深了學生對細胞呼吸過程的理解，還培養(yǎng)了他們的團隊協(xié)作能力和表達技巧。通過多元化的教學方法，教師可以創(chuàng)造一個豐富多彩的探究環(huán)境，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)其全面的科學探究能力，提高教學的針對性和有效性[4]。（四）有效改革評價方式教學過程中，教師應(yīng)建立多元化的評價體系，設(shè)計開放性的探究題目，不僅關(guān)注知識掌握，更要重視過程性評價和能力評價，全面評估學生的探究能力、科學態(tài)度和創(chuàng)新精神。教師可以引入自評、互評機制，培養(yǎng)學生的反思能力和批判性思維，還要重視評價的激勵作用，將評價結(jié)果應(yīng)用于改進教學，形成良性循環(huán)。在“光合作用的原理和應(yīng)用”一課中，教師可以先設(shè)計一個“如何提高植物的光合效率”的開放性探究實驗，從這個實驗中就可以看出學生對實驗的設(shè)計能力和創(chuàng)新思維。實驗操作的過程，教師可以觀察學生的操作技能、數(shù)據(jù)收集和團隊協(xié)作情況，進行過程性評價。實驗完成之后，學生會進行匯報，就可以看出其數(shù)據(jù)分析和表達能力，以及學生面對實驗問題的態(tài)度，評估其科學探究精神。此外，教師還可以通過作業(yè)評估學生的知識遷移能力，如思考光合作用在農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護領(lǐng)域的應(yīng)用。教師根據(jù)評價結(jié)果及時反饋，指導(dǎo)學生改進方案或深化理解。鼓勵學生繼續(xù)探究相關(guān)主題，如研究不同波長光對光合作用的影響，培養(yǎng)持續(xù)探究的興趣。這種多元化評價體系不僅全面評估學生表現(xiàn)，還能激發(fā)學習興趣，促進全面發(fā)展。同時，評價結(jié)果也幫助教師反思教學效果，持續(xù)優(yōu)化教學策略，形成良性循環(huán)。（五）構(gòu)建校本探究課程體系構(gòu)建校本探究課程體系是深化探究式教學的長效機制，教師可根據(jù)教學實際和學生需求，積極建議教研組開發(fā)系列探究課程，設(shè)置常規(guī)課程中的探究模塊，也可開設(shè)專門的探究選修課，參與到相關(guān)課程的教學中來。在此過程中，課程設(shè)計應(yīng)注重層次性和連貫性，從基礎(chǔ)探究到開放性研究逐步深入，通過系統(tǒng)的課程體系使探究式學習成為學生的常態(tài)，培養(yǎng)其終身學習能力[5]。以“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”一課為例，可以構(gòu)建一個系統(tǒng)的校本探究課程體系。首先，在常規(guī)生物課程中設(shè)置探究模塊，讓學生通過觀察和實驗了解生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。其次，開設(shè)“校園生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查”的專門探究選修課，學生可以在校園內(nèi)選擇特定區(qū)域，如小花園或水池，進行長期觀察和數(shù)據(jù)收集，分析生物與非生物因素的相互作用?？梢蚤_展“城市生態(tài)系統(tǒng)研究”的跨學科探究項目，結(jié)合地理、化學等學科知識，研究城市環(huán)境對生態(tài)系統(tǒng)的影響。最后，鼓勵高年級學生參與“生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)”的開放性研究，設(shè)計并實施小型生態(tài)修復(fù)項目。通過這種系統(tǒng)化的探究學習，學生不僅能深入理解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，還能培養(yǎng)科學探究、數(shù)據(jù)分析、問題解決等關(guān)鍵能力。同時，參與實際的生態(tài)保護項目也有助于培養(yǎng)學生的環(huán)境意識和社會責