在探究學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和過程性技能

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生物課程是高中理科課程的重要內(nèi)容，它和物理課程、化學(xué)課程一樣都以試驗為基礎(chǔ)。隨著新課改的落實，越來越多的老師重視開展生物探究學(xué)習(xí)，但是在思維能力和探究能力上的培養(yǎng)還有諸多問題，影響到探究學(xué)習(xí)的質(zhì)量，將探究學(xué)習(xí)流于形式化。因此本文對高中生物探究學(xué)習(xí)展開摸索，希望能夠在探究學(xué)習(xí)中提高學(xué)生的思維能力和過程性技能，以提高學(xué)生生物學(xué)習(xí)的積極性，提升其考試成績，促進(jìn)生物課程的改革。

高中生物;探究思維;過程性技能

探究式學(xué)習(xí)是在教育教學(xué)改革下生成的一種全新學(xué)習(xí)方式，自新課改落實以來，探究式學(xué)習(xí)已經(jīng)被廣泛用于教學(xué)當(dāng)中，老師致力于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，為學(xué)生提供足夠的探究時間與空間，讓學(xué)生在親身實踐當(dāng)中完成學(xué)習(xí)，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

一、摸索學(xué)習(xí)中培養(yǎng)過程性技能和探究思維的教學(xué)策略

在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，生物教學(xué)要求要以學(xué)生獨立自主探究的方式展開教學(xué)，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神，形成良好的合作意識。隨著探究教學(xué)的不斷發(fā)展，生物教學(xué)中的問題也隨之出現(xiàn)，譬如過于重視探究活動的形式，而忽視了方法的選擇，將探究學(xué)習(xí)淪為形式。由于外部條件的限制，學(xué)生在進(jìn)行探究學(xué)習(xí)時，也只是照本宣科的依照結(jié)論來進(jìn)行摸索，并沒有真正的把握正確的分析研究方法和思維規(guī)律。老師應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，尊重學(xué)生，將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交還給學(xué)生，讓學(xué)生能夠感受到探究學(xué)習(xí)的樂趣，從而激發(fā)起學(xué)習(xí)的興趣，堅持結(jié)果與過程并重，通過完善學(xué)習(xí)的內(nèi)容，數(shù)據(jù)處理和試驗分析等方式，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中形成正確的認(rèn)知和理解。

（一）分析技能的培育

想要在生物學(xué)當(dāng)中學(xué)有所成，分析資料的能力至關(guān)重要，特別是在生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)中，更加重視要從科學(xué)宏觀的角度來觀測一個領(lǐng)域當(dāng)中的變化，不應(yīng)拘泥于細(xì)節(jié)問題。資料分析的內(nèi)容包括文字信息、圖片信息、表格信息等等，對于高中生來說，生物高考題當(dāng)中出現(xiàn)的圖表試題越來越多，學(xué)生在面對這一題型時，經(jīng)常不知道該如何分析，因此很簡單做錯。高考生物的《考試大綱》中明確作出要求，要求學(xué)生要能夠理解生物科目當(dāng)中圖標(biāo)的表達(dá)意義，并且能夠使用多種表達(dá)形式來描述生物現(xiàn)象，這就需要學(xué)生要具備較強(qiáng)的認(rèn)知能力和扎實的知識基礎(chǔ)，學(xué)生要能夠?qū)D表的含義形成正確的認(rèn)知，能夠?qū)?shù)學(xué)學(xué)科當(dāng)中的二維坐標(biāo)曲線、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等知識用來輔助生物學(xué)習(xí)。在面對圖表問題時，學(xué)生要能夠正確的分析圖標(biāo)當(dāng)中的信息，學(xué)會使用生物學(xué)知識，對題目當(dāng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷，并且做出科學(xué)的推論以最終解決問題。想要正確的解決問題，對于文字的確切分析能力就至關(guān)重要。在學(xué)習(xí)生物知識時，學(xué)生需要了解生物學(xué)的發(fā)展和如今所取得的成果，以及對于今后社會發(fā)展的影響，但是縱觀目前生物教學(xué)現(xiàn)狀，老師對于這類信息尋常采取忽視的態(tài)度，學(xué)生對于這部分知識的把握程度不高，因此分析能力也明顯不足。譬如在《調(diào)查媒體對生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展的報道》這一研究課題當(dāng)中，可以分如下幾個步驟來進(jìn)行教學(xué)。首先，由老師提出兩個研究主題，分別為《胚胎干細(xì)胞研究進(jìn)展》和《SARS病毒防治》，學(xué)生依據(jù)自己的興趣愛好和學(xué)習(xí)水平來選擇主題，確定研究的方向。老師先向?qū)W生說明在信息收集過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注意的事項，對學(xué)生進(jìn)行提醒和指導(dǎo)，讓學(xué)生能夠?qū)W會從正規(guī)的網(wǎng)站和數(shù)據(jù)當(dāng)中收集到有效的信息。學(xué)生以小組為單位分工進(jìn)行合作，通過各種渠道完成信息的收集。在課堂當(dāng)中，老師可以對學(xué)生收集的信息進(jìn)行檢查，并且由組員推選出小組代表共享所搜集的信息。學(xué)生之間可以相互提問，展開知識辯論等活動，以提高學(xué)生的反思能力和思維能力。老師對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行補充、評價和總結(jié)，學(xué)生在這樣的活動當(dāng)中，能夠有效提高其語言表達(dá)能力和信息搜集能力。

（二）探究思維的培育

對信息進(jìn)行加工時，需要具備排除、矯正、檢索等一系列的批判性思維，缺乏批判性思維，其思維靈巧性和分辯真?zhèn)蔚哪芰蜁兴蛔?，在面對問題時，學(xué)生只會套用公式，而不會依據(jù)問題展開思考，導(dǎo)致認(rèn)知不全面，或者出現(xiàn)認(rèn)知錯誤。當(dāng)學(xué)生面對大量的資料時，如何探尋資料當(dāng)中的有用信息，用科學(xué)的思維模式對信息進(jìn)行歸納和整理，以形成自己完整的知識體系，這是需要老師發(fā)揮出自身的引導(dǎo)作用的，用問題層層深入的引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生通過交流和溝通來發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題，將學(xué)生的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動摸索。老師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生通過實踐，構(gòu)建出自己的知識框架，并且勉勵學(xué)生進(jìn)行交流，在面對繁雜紛繁的信息時，學(xué)會使用構(gòu)建歸納-推理，演繹-推理的思維模式，用辯證思維來獨立解決學(xué)習(xí)當(dāng)中的問題。同時老師也要注意把控學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，不能只重視動態(tài)學(xué)習(xí)，也要結(jié)合靜態(tài)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會思考如何歸納信息。譬如對于《基因和DNA存在平行關(guān)系》這一結(jié)論的學(xué)習(xí)中，依照傳統(tǒng)的教學(xué)模式，老師一般先闡述科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體和DNA的過程，然后學(xué)生通過模擬得出結(jié)論。而采用全新的探究式學(xué)習(xí)，老師就可以提醒科學(xué)家在發(fā)現(xiàn)基因行為特點上的背景資料，對照DNA發(fā)現(xiàn)進(jìn)行比較，讓學(xué)生通過自主思考總結(jié)得出DNA和基因存在平行關(guān)系的結(jié)論。老師在教學(xué)的過程當(dāng)中，要引導(dǎo)學(xué)生使用類比歸納，演繹推理的方式來形成批判性思維的意識，發(fā)展學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生探究生物的欲望。老師要根據(jù)不同的教學(xué)環(huán)節(jié)來安排具體的事例，譬如在課堂引入環(huán)節(jié)當(dāng)中，可以用于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在課程終止后，用于后續(xù)知識學(xué)習(xí)的鋪墊，提高學(xué)生的思考主動性，也可以留作課下的作業(yè)。

（三）試驗技能的培育

高中生物課程當(dāng)中含有大量的試驗，這些試驗除了讓學(xué)生了解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程，更重要的是讓學(xué)生借由試驗，能夠樹立起實踐探究的意識和思維，形成正確的試驗觀，因此，對學(xué)生試驗技能的訓(xùn)練顯得至關(guān)重要。高中生物教材當(dāng)中的試驗雖然是一種固化行為，但是仍舊要重視對過程性技能的訓(xùn)練，在試驗活動當(dāng)中，存在學(xué)生和教材，生生，師生，老師和教材，老師、學(xué)生和試驗結(jié)果之間的對話，這些對話都極大地促進(jìn)了學(xué)生個體的發(fā)展，但是老師應(yīng)當(dāng)要正確認(rèn)知對話的核心是學(xué)生，因此要從學(xué)生的角度出發(fā)來分析問題體驗試驗，尊重學(xué)生，形成平等的師生關(guān)系，這是對學(xué)生試驗技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)。老師要把握好課堂教學(xué)，讓學(xué)生把握正確的試驗方法，依照正確的試驗步驟，操縱試驗的過程。譬如在《植物的水培法》這一試驗當(dāng)中，老師可以先引導(dǎo)學(xué)生思考植物培養(yǎng)的方式有幾種，并且分析其特點?？紤]到單一變量的問題，讓學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組來共同商討試驗的方案，借由學(xué)生自評、老師評價和小組互評的方式，對試驗進(jìn)行評價。學(xué)生探討完成后，老師要給出標(biāo)準(zhǔn)的方案，學(xué)生依據(jù)多種方法反思其原先制定的方案，從而找出正確的試驗方法。

（四）數(shù)據(jù)處理能力的訓(xùn)練

生物學(xué)和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系十分緊湊，在近幾年的高考中，生物和數(shù)學(xué)學(xué)科之間的結(jié)合越來越緊湊，解題思維也越來越偏向數(shù)學(xué)化，學(xué)生需要借助數(shù)學(xué)工具思想來分析生物學(xué)當(dāng)中的現(xiàn)象和規(guī)律?？茖W(xué)不僅是定性的也是定量的，且對于定量也有相當(dāng)高的確切性要求。生物學(xué)作為科學(xué)的分支，其嚴(yán)密性和定量化是重要的特點，利用數(shù)學(xué)思維方法的遷移來完成生物學(xué)的定量研究，能夠取得良好的效果。譬如在解釋數(shù)據(jù)的訓(xùn)練中，四個不同時間段下，細(xì)胞無核部分的存貨個數(shù)分別為81、62、20和0。老師可以向?qū)W生設(shè)問這些數(shù)字當(dāng)中有特別的嗎？引導(dǎo)學(xué)生從雜亂的數(shù)據(jù)當(dāng)中提取出特別的數(shù)據(jù)。在這一組數(shù)據(jù)當(dāng)中，0為特別數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)說明教學(xué)內(nèi)容，能夠更好地解釋無核的細(xì)胞是無法存活很久的，從而分析得出結(jié)論，學(xué)生借由數(shù)據(jù)就能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)。老師在生物教學(xué)的過程當(dāng)中，要通過反復(fù)訓(xùn)練讓學(xué)生學(xué)會在數(shù)字當(dāng)中找到規(guī)律，把握收集歸納整理數(shù)據(jù)的方法，通過繪制表格記錄數(shù)據(jù)，用統(tǒng)計學(xué)的方式來完成數(shù)據(jù)分析，譬如求和、計算平均值、分析概率等等，都能夠讓學(xué)生建立起良好的數(shù)據(jù)分析模式。

二、教學(xué)反思

（一）學(xué)習(xí)材料

在如今生活條件優(yōu)越背景下成長起來的高中生心智大多不太成熟，老師在教學(xué)時，假如借用趣味性對比強(qiáng)的道具來進(jìn)行教學(xué)，很簡單會出現(xiàn)好多不可控的狀況。譬如利用橡皮泥教學(xué)基因時，有些學(xué)生不依照老師的要求進(jìn)行操作，而是將生物課變成了泥塑課，雖然借由橡皮泥進(jìn)行教學(xué)，能夠很好地鍛煉學(xué)生的思維發(fā)散性，但是教學(xué)的效果不佳，而將橡皮泥改為長條形的彩色便利貼，既能夠發(fā)揮出其反復(fù)粘貼的優(yōu)勢，又能因其紙質(zhì)的材質(zhì)，可以依照相應(yīng)的要求裁剪成適合的大小，還可以直接在上面寫上基因，這樣既能夠充分發(fā)揮出材料本身的特性，又能夠讓學(xué)生集中注意力，更好地學(xué)習(xí)生物知識。

（二）學(xué)習(xí)方式和活動評價

為了充分地表達(dá)出學(xué)生的獨立自主性，老師要讓學(xué)生依照自己的興趣愛好和學(xué)習(xí)水平來選擇學(xué)習(xí)任務(wù)，凸顯出學(xué)生在學(xué)習(xí)當(dāng)中的主動地位，也能夠更好地順應(yīng)如今青少年想要呈現(xiàn)自己的性格特點。

（三）學(xué)習(xí)安排

老師要從學(xué)生的可發(fā)展性出發(fā)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)稍有難度的知識，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的成就感，激發(fā)其潛能，超越最近發(fā)展區(qū)，以提高各項技能和水平，然后以此為基礎(chǔ)。超越下一個最近發(fā)展區(qū)。因此老師要循序漸進(jìn)環(huán)環(huán)相扣的安排任務(wù)，依照學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律來展開學(xué)習(xí)。

三、終止語

探究學(xué)習(xí)是一種特別的學(xué)習(xí)方式，蘊含了豐富的教學(xué)價值，如今探究學(xué)習(xí)受到了教育界的廣泛關(guān)注和青睞，也得到了越來越多老師的認(rèn)可。生物新課標(biāo)中明確指出