高中生物探究技能中核心素养的培养与测评研究

    刘霞

    

    

    摘 要：首先阐述生物学科核心素养的具体内容，随后提出高中生物学科核心素养培养的策略，包括以校本课程为依托，巧妙运用实验教学培养学生的科学探究能力，通过解决实验中出现的具体问题锻炼学生的理性思维，增强学生的生命观念意识，坚持理论联系实际提高学生的社会责任意识。教师要关注在系列实验完成过程中学生学科能力的表现，才能突破素质教育评价的束缚，切实促进学生核心素养的发展。

    关键词：高中生物;探究技能;核心素养;培养与测评

    一、问题的提出

    2016 年 9 月公布的“中国学生发展核心素养”中提出要发展学生六大核心素养，而生物学科核心素养由四个要素组成：生命观念、 理性思维、 科学探究和社会责任，这四个要素是一个统一的整体。高中生物学教学中有不少探究的内容，学生在面对简单的探究活动时，表现出无从下手。于是笔者在前人研究的基础上，对高中生生物科学探究能力现状进行初步调查研究，旨在了解学生的科学探究能力水平，以及影响学生的科学探究能力形成的变量因素，进而通过多种教学环节策略，有针对性地提高学生的生物科学探究技能。

    通过高中生物教学的以下方式，如实验课、校本课程、研究性学习等方式进行其探究技能练习，根据学生具体实践过程中的行为表现或者理论情境的考核进行相应技能的测评，找出学生相关生物学科素养缺乏的问题所在，尝试提出一些解决策略，最后确定出一套适合我校学生的、可提升其学科核心素养的、可行性高的具体的方式方法，并在后续教学中不断总结完善。通过有针对性地培养学生生物学科核心素养，使学生能够掌握科学探究的思路和方法，形成合作精神， 能把所学的理论知识从实践的层面探讨或尝试解决现实生活中的生物学问题。

    二、研究过程

    为了全面了解高中生生物科学探究能力，我在同一时期选取本校高一150人，高二257人（其中男生224人，女生183人）作为本次研究对象。调查共发放407份问卷，有效回收386份。

    笔者在前人相关调查的基础上，借鉴并设计了一份“高中生生物科学探究能力自我评价调查问卷”，该问卷分为两部分：（1）高中生物科学探究能力现状调查问卷。（2）生物科学探究能力各要素特点调查，以具体的探究问题，从学生提出问题并形成课题的能力等维度进行科学探究能力的调查。

    问卷前半部分采用 4 级评分，对每个问题的描述，由调查对象根据自己实际情况符合的程度，从不同意到非常同意，按 1～4 分进行赋分。学生得分越高，表示被调查对象的生物科学探究能力越强。后半部分生物科学探究能力各环节要素以不同比重给分，总分100分。

    三、结果与分析

    （一）高中生生物科学探究能力现状调查结果

    通过对学生问卷调查的分析：发放407份问卷，有效回收386份，统计结果表明：高一、高二两个年级学生的生物科学探究能力不存在显著的差异，即知识的传授时间长短不能替代系统能力的培养;男、女学生所测得的科学探究能力的数据存在显著差异，即学生生物科学探究能力存在显著的性别差异，男生在制订探究方案、搜集证据的能力方面明显高于女生。

    分析统计学生普遍生物学科探究技能缺乏的原因有以下几点：

    （1）知识的缺少：因为相关知识储备不足，没有系统的学习过或练习过相关内容;

    （2）实践机会的缺乏：在学校或是家里很少有多样的可参与的探究活动机会，限制了学生相关技能的发展，尤其是初中学习环境条件较差的学生更为突出;

    （3）信心的缺失：由于缺乏实践经验，在某个具体的探究活动中，

    对自己的探究实践能力没信心，不敢动手参与，生怕做错被别人取笑;

    （4）习惯的缺欠（主动参与是一种良好的习惯，然而相当一部分学生在成长过程中，因为大人的包办等原因，养成了习惯于听别人说，看别人做，很少自己主动参与）;

    （5）认识的缺憾（认为参与具体的探究活动是那些爱表现的学生的事情，参与了对自己考试成绩没有多大好处，这种实践活动就是浪费时间）等。

    绝大多数学生对于高中生物课开设具体的探究活动比较认同，乐于接受，可以帮助他们提升生物学科素养，激发学生的学习兴趣和求知欲，培养发散思维能力。

    （二）高中生生物科学探究能力的整体特点

    从学生在科学探究能力及其各要素得分的描述性统计结果来看，学生生物科学探究能力的平均得分为55.32分（100分满分），得分率仅有55.3%。结果表明，高中生生物科学探究能力普遍偏低，各要素的发展现状都不容乐观，其中合作与交流的能力偏低显得尤为突出，平均分仅有4.1分（满分10分），得分率为 41.76%。

    四、对策

    （1）第一類：以高中生物课本为依托，在高二学完相关内容后，开展相关探究活动：例如检测生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质;观察细胞中DNA、RNA的分布;用高倍显微镜观察细胞中线粒体、叶绿体;制作动植物细胞亚显微结构模型;观察植物细胞的质壁分离与复原实验;色素的提取与分离实验;观察根尖细胞有丝分裂;制作DNA分子的双螺旋结构等。

    通过第一类的课本上实验的开展，观察学生的行为，有了明显变化，学生从第一节课的不知所措，到后面做实验时，基本都能按照书上实验操作过程，有条不紊地完成实验过程，还能提升其他素养，例如通过探究类实验，了解要控制变量，更具科学思维了，也在不同的探究实验中锻炼了科学探究能力;通过制作动植物细胞模型，更能理解什么叫“结构决定功能”的生命理念。

    （2）第二类：以学校的研究性学习为依托，在高一、高二年级中，学生自发组成小组（每组大概4～5人），进行具体的研究课题。从问题的提出，做出猜想与假设，研究方案的制订，研究方案的实施，数据的搜集与分析，得出结论，均由学生小组自己完成，老师在过程中给出指导。我校学生研究性学习小组探究的课题有很多，比如：学校周围餐馆免费的餐巾纸中微生物探究，西固居民生活垃圾的处理现状调查，西固饮用水源头环境调查，探究限制兰州市永登县苦水镇“苦水玫瑰”品牌发展的因素等很多可行性课题。

    通过第二类研究性课题的开展，从提出课题，做出猜想假设，制订研究方案，搜集数据，结果分析与推理，反思与评估，到最后的合作交流分享，全部由学生自己以小组分工形式完成，体现了学生的主体地位，教师只是起指导作用，在整个课题的完成过程中，我们观察到学生会碰到方方面面的问题，但在我们教师有意识的、不直接告知其怎么做的情况下，孩子们最后都能想尽一切办法自己解决，有些方式虽然不够完美，但重要的都是他们自己完成的，对于核心知识点的理解，理性思维的锻炼，探究技能的提升，社会责任也有了更多的理解。

    （3）第三类：以校本课程为平台，在高一、高二选修课程中，开展生物学科探究活动：观察微生物的基本技术（培养基的配制、高压蒸汽灭菌、微生物的分离与纯化）;酸奶制作与乳酸菌的分离;葡萄酒制作与酵母菌的观察;了解微生物前沿——平板绘画;微生物大事件搜集与分享。

    通过第三类校本课程，我们通过开设一类具体的生物探究活动——微生物的培养、应用等相关实验操作，在学校实验设备下，更系统、专业地训练学生的相关生物技能，例如高压蒸汽灭菌，微生物的接种，微量移液枪的使用，除此之外中间添加一些功能菌实践应用——制作泡菜、葡萄酒、酸奶等，学生在生物核心知识、科学探究、情感态度与价值观及对科学、技术和社会的认识等领域都有了全面发展。

    参考文献：

    [1]杨新，张君.谈高中生物学科核心素养的培养[J].西部素质教育，2017（15）.

    [2]俞红成.高中生物学科核心素养的教学培养策略[J].中学生物教学，2016（8）.

    [3]尹许英.浅析培养高中生的生物科学探究能力[J].中学教学参考，2011（17）.

    [4]谢翠雪.高中生生物科学探究能力现况调查研究[J].教育观察，2012（3）.

    [5]李能国.中学生科学探究能力的结构分析[J].中学生物学，2012（5）.

    编辑 鲁翠红