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摘要：近五年生物高考考試大綱和普通高中生物課程標準都強調發展科學探究能力而提高生物科學素養的重要性，因此本文通過比較三套生物教材，明確了新教材中豐富的科學探究資源，介紹了加強探究性學習、發展科學探究能力的方式和實現途徑。

關鍵詞：科學探究生物科學素養教材比較

對我們高中教學來說，時間緊任務重，在有限的規定時間內追求最高的教學效率，提高學生成績通常是各個學校及老師工作的核心任務。因此如何大幅度提高學生的成績一直困惑著廣大師生。我們就這個問題結合近五年生物高考和三套生物教材［新教材（1990年人教版《高級中學課本生物》）、過渡教材（2000年人教版《全日制普通高級中學教科書生物》）、新教材（2004年人教版《普通高中課程標準實驗教科書生物》）］的使用情況，談一點粗淺的認識，以期拋磚引玉。

一、分析高考考試大綱和生物課程標準

近五年的生物高考考試大綱都強調：科學實驗探究能力既包括觀察、推理、預測、分類、建立模型的一般能力，又包括能夠通過事實或現象發現問題、構想假說（即嘗試性地解釋問題）、實驗設計（包括控制變量和給出可操作步驟）、收集整理解釋實驗數據、從實驗研究中得出結論、交流反思等方面的能力。

《普通高中生物課程標準（實驗）》明確提出了高中生物的四項課程理念：提高生物科學素養、面向全體學生、倡導探究性學習、注重與現實生活的聯系；也提出了課程的具體目標：知識、情感態度與價值觀、能力（操作技能、搜集和處理信息能力、科學探究能力三個方面，尤其是科學探究能力）。

所以,只有發展學生的主動探究能力，提高生物科學素養，才能實現學生的高考目標（有限的時間掌握規定的內容去做對“萬變”的題目），才能使學生奠定終身學習和發展的能力。

二、認識教材中科學探究資源的豐富性

資源一：生物科學的過程、方法、技能

“過程”包括科學家的研究過程和學生親自動手參加的探究過程；“方法”包括在科學探究過程中的一般方法和學科內的方法（如分離細胞器的方法、放射性同位素標記法、標記重捕法等）；技能側重突出以思維技能為核心的科學探究技能。

1．關于一般科學方法的內容

老教材、過渡教材中均未明確列出一般的科學研究方法，而新教材中涉及到了許多科學探究的一般方法（如圖1），各模塊中也很好地體現了科學方法等內容（見表1）。

2．培養科學探究能力的途徑

①豐富多樣的科學探究活動使學生體驗過程、領悟方法、訓練技能。見表2

②新教材、過渡教材、老教材中探究活動數量比較（活動具體內容略）（見表3）

3.介紹生物科學史的內容，特別是生物科學史上的經典案例，有的部分以科學發現的先后順序作為構建框架的重要線索，如遺傳部分是循著人類認識基因之路展開的。三套教材的生物科學史內容比較見表4。

資源二新教材在呈現方式上，注重引導學生進行主動探究活動

1.重視與生活經驗的聯系，創設問題情境，驅動知識的建構

教材內容的表述不是從概念到概念，而是盡量從生活經驗入手，創設較好的問題情境或懸念，激發學生的學習興趣，促使學生頭腦中發生新知識與原有經驗的聯系，完成知識的建構，同時也理解所學知識的價值。每節都從“問題探討”入手，該欄問題除出自科學史外，主要是從學生的生活經驗中提煉。很多章節采用“問題串”的形式，引導學生步步深入地分析問題、解決問題，建構知識，發展能力。

2.加強內容的引導性和開放性，促進探究性學習

為促進學生形成主動、探究、合作的學習方式，教材改變傳統的注入式寫法，也未停留在經典的啟發式寫法上，而是引導學生提出問題、分析問題、通過各種途徑尋求答案、在解決問題的思路與科學方法上加強點撥。

教材的引導性和開放性具體表現在以下幾個方面：

①有些問題，不是直接給出答案，而是讓學生通過“資料分析”、“思考與討論”、“探究”等活動尋求答案。如必修3第1章第2節中“內環境的穩態會不會出現失調的情形呢？”就是通過“思考與討論”讓學生找到答案。

②并未敘述的面面俱到，而是提出要求，讓學生自己搜集信息。如“必修3第6章第1節中讓學生搜集所在農村或城市人口增長和環境變化的相關資料進行分析，總結人口增長對生態環境的影響。

③“探究“活動寫法重在引導，對于探究的課題、材料、用具、方法、步驟等不作過死的規定；對于難度較大的探究活動，教材提供了參考案例。

④介紹生物科學中目前尚未解決的疑難問題或存在的爭議，體現科學體系的開放性。如細胞衰老的原因介紹了自由基學說和端粒學說。

⑤有些練習題的答案不唯一。如必修1 第5章自我檢測中知識遷移題和必修2 第5章第1節練習中拓展題。

3．改進教材編寫模式，激發學習的內在動力

每章由章首頁、若干節、本章小節和自我檢測四部分組成。每節一般由問題探討、正文主欄、正文旁欄、練習四個版塊組成，正文中靈活安排“相關信息”、“知識鏈接”、“想象空間”、“旁欄思考題”等欄目，有的節后有“技能訓練”或“課外閱讀”欄目。

三、加強探究性學習，發展科學探究能力

對于教材中的一些實驗、探究、模型建構等活動，很多老師過多倚重知識的傳授，忽視過程、方法、能力、情感態度價值觀的養成，通常情況下只是把實驗過程表述一遍，再把考試中常考的知識點重點強調一下，而相同的一節實驗或探究活動如到實驗室進行實驗或者對問題展開完整的探究，就要花費整整一節課，甚至兩節課的時間，并且課后還要進行相關總結和評價，這樣費時費力，短時間內難以讓學生在卷面上凸現成績。但是“授人以魚，不如授人以漁”或“點石成金”等都說明學生向老師要的不是老師點出來的“金子”或捕獲的“魚”，而是老師“點石成金或捕魚的手指”。因此，我們必須以學生的終身發展為本，合理安排好探究性學習，發展學生科學探究能力。

1.保證實驗課的數量和質量，加強實驗等實踐活動的教學

我們克服了實驗工作量大等困難，避免了“學生到實驗室圖個熱鬧新鮮而學不到任何東西的現象”發生，全部做到一節實驗課的三個重要環節—實驗前的預習、實驗過程的精細、實驗后的總結交流。①上課前，老師進行2次以上的提前實驗，清楚實驗中應重點注意哪些問題，以便對學生預習進行合理指導。②實驗課一定要讓學生預習好實驗原理和實驗目的，并在實驗過程中對學生進行指導，讓他自己發現問題、解決問題，切忌讓學生照葫蘆畫瓢地“克隆”課本上的實驗步驟。③實驗完成后讓學生寫一份實驗報告，把實驗結果以實物圖或文字描述的形式呈現在實驗報告上。實驗報告不只是對實驗過程的簡單記錄，而應該根據具體得到的實驗現象去分析為什么得到這個結果，并進一步總結并在班內交流。通過這樣一節完整的實驗課，既有利于學生基礎知識、原理的建構，又讓學生在實踐中學科學，“作”科學，更加有效的促進實驗操作、科學探究能力的發展。

2.提高多種科學探究活動的有效性

新教材中探究、技能訓練、資料分析、模型構建、調查等活動不同于過渡教材中的研究性課題（師生共同提出研究性課題，確定研究的方法、途徑，獲得有新意的成果）。對于這些沒有定路可循的探究活動，是否還像傳統驗證性實驗一樣給學生經典的套路，直接告訴答案呢？經過短時間的摸索、嘗試、討論，我們采取以問題（任務）驅動，引導自主、探索、合作式的學習策略，恰當地設置問題情境，營造有價值的師生、生生之間的課堂交流氛圍（學生提出個人的想法、見解、問題，并運用證據和邏輯展開討論，老師適當引導去培植學生的探索精神和自信心）。例如“植物細胞的吸水和失水”這個探究活動很貼進生活，除了“白菜剁餡”和“燒苗”現象外，我們又引出“夏天拌涼菜時為避免菜汁過多，都要最后加鹽或糖，為什么呢？”學生對生活中的問題很感興趣，迫不及待地想知道問題的答案。有了問題之后老師不能直接給出現成答案，而是引導學生通過搜集資料或者設計探究方案，自己尋找問題的答案。在這個過程中學生真正“做“科學，既學到知識內容，又掌握了運用和探究那些知識所需要的思維方法，使探究能力得以提高，同時形成對待科學問題的態度。

因此教材中的探究活動能有效的驅動學生針對現實的事物或現象提出問題；積極主動的進行觀察和實驗等收集事實證據；提出和求證假說以及作出解釋；進行交流甚至辨論，得以評判自己和他人的解釋。這樣不僅擴展自己對知識的理解，而且提高質疑、推理和批判性地思考科學現象的能力。

3.注重思維方法的訓練

思維能力是科學探究能力的核心，因此培養科學探究能力最經常的途徑就是培養思維能力。在新教材中內容的學習和問題的解決，都注重思維方法的訓練：①形象思維、直覺思維和邏輯思維相結合　②辨證思維和橫縱思維相結合　③發散思維、求異思維和批判性思維相結合　④數學方法、模型方法和系統分析方法的介紹和運用。這里僅說明系統、數學、模型方法與生物學相結合的思維方法。

生物學是研究生命現象和生命活動規律的科學。生命現象和生命活動規律都依賴于一定的物質、結構基礎，這些物質結構基礎就構成了從細胞到個體、種群、群落，再到生態系統的各個層次的生命系統，系統有著自身的結構、產生、發展和變化的內在規律，讓學生學習和理解這些規律，有助于學生形成系統的科學觀；數學是自然科學的基礎學科，將數學方法引入生物學研究，正是生物學取得重大進展的歷史時期，例如①孟德爾應用數學統計的方法提出了遺傳規律而建立遺傳學。②種群數量的變化規律是數學方法的具體體現，根據這一規律人們掌握了發酵的具體過程；模型的方法在現代生命科學中起著越來越大的作用，如細胞膜的“流動鑲嵌模型”，DNA的雙螺旋結構模型、建立血糖調節的模型、能量金字塔模型等。系統、數學、模型的方法不僅對學生學習生物科學有幫助，而且還有助于學生將來進行科學研究，解決生活和工作中的問題；不僅有利于學生形成系統的科學認知觀，還強化了與數學、物理、化學等學科的內在聯系。

4.利用科學史培養學生科學探究品質

科學史蘊含著科學家和人類的高度智慧如大量的科學方法和創新，豐富的科學精神和品質，嚴密的邏輯和推理等。引導學生分析科學家怎么進行科學研究，從中獲得科學方法、科學態度、科學精神等多方面的啟迪。達爾文懷疑“特創論”和“用進廢退”學說而創立了達爾文進化論的科學史，激發了學生的好奇心，培養了敢于懷疑和獨立思考的科學品質。

四、培養學生的科學探究能力的主要途徑──課堂教學改革

如何在傳統的課堂教學模式基礎上實現新的教學理念，如何在落實國家規定的課程標準前提下找到合適的途徑？這是目前課程改革實驗區老師一直在探索的問題。

借鑒洋思教學模式和杜郎口課堂教學改革的經驗，結合高中教學的實際特點，根據我校“教育教學高考一體化”的要求，我校自2004年9月1日進行了旨在“提倡自主、合作、探究式學習，提高學生科學素養”的課堂教學改革。簡要介紹如下：

（一）科學分組：是課堂改革成功的前提條件

1.學生分組

a 優等生（思想習慣好，成績好，具備較強學習能力，掌握一定的學習方法）；

b 中等生（思想習慣較好，有一定的上進心，成績處于中游水平，有一定的學習能力，能自我約束自己）；

c 學習待進步生（思想習慣較好，但成績較差，學習能力及方法欠缺）；

d 習慣待轉化生（思想習慣較差，學習成績一般，有一定的學習能力及方法）；

e 思想習慣和學習成績都需提高的學生。

2.分組原則

a 學習總成績與單科成績相結合；b 學生個性互補；c 男、女生組合；d 區域、經濟條件；e 學生分類。

3各組人數：8人為一個行政大組，4人為一個學習小組，其中：語數外理化生6科課代表、紀律衛生組長、學習等活動組長各一人

4.小組微觀運行機制

a 民主選舉的行政大組組長、課代表上對班內的紀律委員、衛生委員、學習委員負責，下對組員負責；

b 組內各項活動進行合作；以一個行政大組為學習、紀律、衛生、活動等的綜合實體進行班內評比；

c“兵教兵，兵練兵，兵強兵”的實現措施:自我提高與幫扶相結合；

d 各科老師承包一組或幾組。

（二）充分預習（以新授課為例）是課堂改革成功的保證

1.預習的種類：

a 宏觀預習: 熟悉整套教材和各模塊的重點；

b 微觀預習：教材每節和每一堂課的內容。

2.新授課的微觀預習

①學案的編制

A 原則：學生的層次性決定學案知識、題目的層次：小臺階、高密度、多層次。

B 保證：清楚學生的認知基礎（知識、思維、能力）；鉆研教材，搞清知識的來龍去脈與建構過程、方法、思維，知識的重難點，特別是舊知與新知的連接點、知識向能力的轉化點、相關學科的交叉滲透點。

C 三個板塊

a：預習目標：知識、過程與方法、情感態度價值觀

b：預習過程：知識：以問題情景設置為主要形式

例題：分析思路、錯誤辨析

總結：提煉本節知識點和思維方法

相關資料補充

c：預習檢測：知曉學習過程中的“會與不會”內容，激發學習欲望與人交流的內心動力。

②　預習指導

A 時間：輔導時間（即用練習做題時間，使繁雜、苦悶的機械練習轉變成自主、合作、探究式的學習活動）

B 前30分鐘獨立（不說話、不討論，可參考教材等）完成學案的預習，后10分鐘小組內成員自由交流、討論。

C 各小組課代表→班課代表→老師

③預習效果

需要教師講解的內容占本節課內容的四分之一以內。如“染色體變異”中只補充解釋了“染色體組”的含義及多倍體的形成過程。

（三）展示提升是課堂改革成功的關鍵

1.時間：課堂前30分鐘

2.方式：組內展示以草稿紙為載體，組間班內展示以黑板為載體。

3.方法：學生主動展示和老師隨機點名展示相結合，一方面激發并維持學生的表現欲、提高表達能力，另一方面防止學生不愿展示形成被動落后的局面。

4.a 學生獨立展示完成后，可隨機從同學中找一個求助對象（最好不同組，以促使所有同學思考展示的所有問題）把展示的問題解決的更完美(展示后修改要用彩色粉筆標出)；二人商定由一人講解并回答同學提出的問題（講解過程中其他的同學要認真聽而思考，不能說話中斷）。

b 老師點撥內容（學生認識思路不清楚或不全面的問題及難以表達的問題）和時間（學生講完每一個問題后立即補充深化或全面講完后再系統點播本節所有內容）。

c 展示后評價:由各小組在展示記錄表中記下展示內容、時間，一周進行一次綜合評價，表揚先進，鼓勵暫時落后。

（四）回顧與反思使課堂系統化

艾賓浩斯遺忘曲線顯示出遺忘速度由快到慢，所以必須及時回顧與反思：引導學生明確學習思路和知識，并能準確、簡潔地用語言（文字、圖解、圖形、表格等）表達出來，形成條理清晰的知識網絡和認知過程、方法。

（五）訓練檢測檢驗課堂效果

經過學生自學提高和老師精講點撥，學生已經獲得比較系統的知識但尚未形成技能，教師應及時（當堂或者練習時間）從知識的不同層次、不同側面全面地讓學生練習，再針對存在問題進一步采取補救措施，求得全面達標（特別注意成績差學生的學習狀況）。

經過兩年的課堂教學改革，學生的學習方式真正成為自主合作探究式學習，實現了基礎、思維、表達的空前提高；真正發展了科學探究能力，實現了科學素質的提高。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.lg566.com/gaozhong/110111.html

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