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(diào)發(fā)展科學探究能力而提高生物科學素養(yǎng)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(fā)展科學探究能力的方式和實現(xiàn)途徑。
關(guān)鍵詞：科學探究 生物科學素養(yǎng) 教材比較
對我們高中教學來說，時間緊任務重，在有限的規(guī)定時間內(nèi)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(jié)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(diào)：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(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題、構(gòu)想假說（即嘗試性地解釋問題）、實驗設(shè)計（包括控制變量和給出可操作步驟）、收集整理解釋實驗數(shù)據(jù)、從實驗研究中得出結(jié)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(yǎng)、面向全體學生、倡導探究性學習、注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系；也提出了課程的具體目標：知識、情感態(tài)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(fā)展學生的主動探究能力 ，提高生物科學素養(yǎng)，才能實現(xiàn)學生的高考目標（有限的時間掌握規(guī)定的內(nèi)容去做對“萬變”的題目），才能使學生奠定終身學習和發(fā)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(nèi)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(cè)重突出以思維技能為核心的科學探究技能。
1．關(guān)于一般科學方法的內(nèi)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(xiàn)了科學方法等內(nèi)容（見表1）。
2．培養(yǎng)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(lǐng)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(shù)量比較（活動具體內(nèi)容略）（見表3）
3.介紹生物科學史的內(nèi)容，特別是生物科學史上的經(jīng)典案例，有的部分以科學發(fā)現(xiàn)的先后順序作為構(gòu)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(nèi)容比較見表4。
資源二 新教材在呈現(xiàn)方式上，注重引導學生進行主動探究活動
1.重視與生活經(jīng)驗的聯(lián)系，創(chuàng)設(shè)問題情境，驅(qū)動知識的建構(gòu)
教材內(nèi)容的表述不是從概念到概念，而是盡量從生活經(jīng)驗入手，創(chuàng)設(shè)較好的問題情境或懸念，激發(fā)學生的學習興趣，促使學生頭腦中發(fā)生新知識與原有經(jīng)驗的聯(lián)系，完成知識的建構(gòu)，同時也理解所學知識的價值。每節(jié)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(jīng)驗中提煉。很多章節(jié)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(gòu)知識，發(fā)展能力。
2.加強內(nèi)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(tǒng)的注入式寫法，也未停留在經(jīng)典的啟發(fā)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(xiàn)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(jié)中“內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)會不會出現(xiàn)失調(diào)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(jié)中 讓學生搜集所在農(nóng)村或城市人口增長和環(huán)境變化的相關(guān)資料進行分析，總結(jié)人口增長對生態(tài)環(huán)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(guī)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(xiàn)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(jié)練習中拓展題。
3．改進教材編寫模式，激發(fā)學習的內(nèi)在動力
每章由章首頁、若干節(jié)、本章小節(jié)和自我檢測四部分組成。每節(jié)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(guān)信息”、“知識鏈接”、“想象空間”、“旁欄思考題”等欄目，有的節(jié)后有“技能訓練”或“課外閱讀”欄目。
三、加強探究性學習，發(fā)展科學探究能力
對于教材中的一些實驗、探究、模型建構(gòu)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(tài)度價值觀的養(yǎng)成，通常情況下只是把實驗過程表述一遍，再把考試中�？嫉闹R點重點強調(diào)一下，而相同的一節(jié)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(jié)課，甚至兩節(jié)課的時間，并且課后還要進行相關(guān)總結(jié)和評價，這樣費時費力，短時間內(nèi)難以讓學生在卷面上凸現(xiàn)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(fā)展為本，合理安排好探究性學習，發(fā)展學生科學探究能力。
1.保證實驗課的數(shù)量和質(zhì)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(xiàn)象”發(fā)生，全部做到一節(jié)實驗課的三個重要環(huán)節(jié)—實驗前的預習、實驗過程的精細、實驗后的總結(jié)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(fā)現(xiàn)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(jié)果以實物圖或文字描述的形式呈現(xiàn)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(jù)具體得到的實驗現(xiàn)象去分析為什么得到這個結(jié)果，并進一步總結(jié)并在班內(nèi)交流。通過這樣一節(jié)完整的實驗課，既有利于學生基礎(chǔ)知識、原理的建構(gòu)，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(fā)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(gòu)建、調(diào)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(tǒng)驗證性實驗一樣給學生經(jīng)典的套路，直接告訴答案呢？經(jīng)過短時間的摸索、嘗試、討論，我們采取以問題（任務）驅(qū)動，引導自主、探索、合作式的學習策略，恰當?shù)卦O(shè)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(jù)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(xiàn)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(xiàn)成答案，而是引導學生通過搜集資料或者設(shè)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(nèi)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(tài)度。
因此教材中的探究活動能有效的驅(qū)動學生針對現(xiàn)實的事物或現(xiàn)象提出問題；積極主動的進行觀察和實驗等收集事實證據(jù)；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(zhì)疑、推理和批判性地思考科學現(xiàn)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(yǎng)科學 探究能力最經(jīng)常的途徑就是培養(yǎng)思維能力。在新教材中內(nèi)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(jié)合�、诒孀C思維和橫縱思維相結(jié)合�、郯l(fā)散思維、求異思維和批判性思維相結(jié)合 ④數(shù)學方法、模型方法和系統(tǒng)分析方法的介紹和運用。這里僅說明系統(tǒng)、數(shù)學、模型方法與生物學相結(jié)合的思維方法。
生物學是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學。生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律都依賴于一定的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，這些物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)就構(gòu)成了從細胞到個體、種群、群落，再到生態(tài)系統(tǒng)的各個層次的生命系統(tǒng)，系統(tǒng)有著自身的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生、發(fā)展和變化的內(nèi)在規(guī)律，讓學生學習和理解這些規(guī)律，有助于學生形成系統(tǒng)的科學觀；數(shù)學是自然科學的基礎(chǔ)學科，將數(shù)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(shù)學統(tǒng)計的方法提出了遺傳規(guī)律而建立遺傳學。②種群數(shù)量的變化規(guī)律是數(shù)學方法的具體體現(xiàn)，根據(jù)這一規(guī)律人們掌握了發(fā)酵的具體過程；模型的方法在現(xiàn)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(jié)構(gòu)模型、建立血糖調(diào)節(jié)的模型、能量金字塔模型等。系統(tǒng)、數(shù)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(tǒng)的科學認知觀，還強化了與數(shù)學、物理、化學等學科的內(nèi)在聯(lián)系。
4.利用科學史培養(yǎng)學生科學探究品質(zhì)
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(chuàng)新，豐富的科學精神和品質(zhì)，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(tài)度、科學精神等多方面的啟迪。達爾文懷疑“特創(chuàng)論”和“用進廢退”學說而創(chuàng)立了達爾文進化論的科學史，激發(fā)了學生的好奇心，培養(yǎng)了敢于懷疑和獨立思考的科學品質(zhì)。
四、培養(yǎng)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(tǒng)的課堂教學模式基礎(chǔ)上實現(xiàn)新的教學理念，如何在落實國家規(guī)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(qū)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(jīng)驗，結(jié)合高中教學的實際特點，根據(jù)我�！敖逃虒W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(yǎng)”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(yōu)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(zhuǎn)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(jié)合；b 學生個性互補；c 男、女生組合；d 區(qū)域、經(jīng)濟條件；e 學生分類。
3各組人數(shù)：8人為一個行政大組，4人為一個學習小組，其中：語數(shù)外理化生6科課代表、紀律衛(wèi)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(nèi)的紀律委員、衛(wèi)生委員、學習委員負責，下對組員負責；
b 組內(nèi)各項活動進行合作；以一個行政大組為學習、紀律、衛(wèi)生、活動等的綜合實體進行班內(nèi)評比；
c“兵教兵，兵練兵，兵強兵”的實現(xiàn)措施:自我提高與幫扶相結(jié)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(jié)和每一堂課的內(nèi)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(chǔ)（知識、思維、能力）；鉆研教材，搞清知識的來龍去脈與建構(gòu)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(zhuǎn)化點、相關(guān)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(tài)度價值觀
b：預習過程：知識：以問題情景設(shè)置為主要形式
例題：分析思路、錯誤辨析
總結(jié)：提煉本節(jié)知識點和思維方法
相關(guān)資料補充
c：預習檢測：知曉學習過程中的“會與不會”內(nèi)容，激發(fā)學習欲望與人交流的內(nèi)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(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)容占本節(jié)課內(nèi)容的四分之一以內(nèi)。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(guān)鍵
1.時間：課堂前30分鐘
2.方式：組內(nèi)展示以草稿紙為載體，組間班內(nèi)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(jié)合，一方面激發(fā)并維持學生的表現(xiàn)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(nèi)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(tǒng)點播本節(jié)所有內(nèi)容）。
c 展示后評價:由各小組在展示記錄表中記下展示內(nèi)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(tǒng)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(wǎng)絡和認知過程、方法。
（五）訓練檢測 檢驗課堂效果
經(jīng)過學生自學提高和老師精講點撥，學生已經(jīng)獲得比較系統(tǒng)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(cè)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(jīng)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(xiàn)了基礎(chǔ)、思維、表達的空前提高；真正發(fā)展了科學探究能力，實現(xiàn)了科學素質(zhì)的提高。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/110111.html
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