摘要：科学探究是生物学学科核心素养的重要维度，是学生在学习生物学的过程中必须养成的素养。日常的生物学教学是学生发展科学探究素养的“沃土”，教师要改进传统教学方式，以学生为本，应用多种策略引导他们探究，使他们在实践的过程中培养科学探究素养。文章基于培养学生科学探究素养的重要性，以不同教学阶段为入手点，以具体的教学内容为基础，阐述了在高中生物学教学中培养学生科学探究素养的策略。

　　关键词:高中生物学,科学探究素养,培养策略

　　《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》明确规定了生物学学科核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。其中，科学探究素养是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力[1]。在生物学教学过程中培养学生的科学探究素养，可以扭转传统教师讲学生听的教学局面，让学生主动学习，积极地与教师和同学互动，提高生物学教学质量[2]。基于培养学生科学探究素养的重要性，高中生物学教师应以日常教学为依托，以学生为本，以不同的教学阶段为立足点，以具体的生物学教学内容为依据，采用恰当的策略实施生物学教学，让学生在亲身探究的过程中发展科学探究素养。

　　一、课前：做好培养学生科学探究素养的准备工作

　　课前是教师培养学生科学探究素养的准备阶段。教师的课前准备工作包括确定教学内容和设定教学目标。

　　（一）研读生物学教材，确定科学探究素养的培养内容

　　统编高中生物学教材以核心素养的培养为导向，设置诸多栏目，助力教师培养学生科学探究素养[3]。在课前阶段，教师应在“用教材教”理念的引导下，研读生物学教材中的不同栏目，确定培养学生科学探究素养的内容。

　　例如，统编高中生物学教材必修一第一章第二节设置了“探究·实践”栏目，介绍了“使用高倍显微镜观察几种细胞”的目的要求、材料用具和方法步骤。“能使用简单的实验器具”是生物学科学探究素养中观察能力的具体表现。因此，“使用高倍显微镜观察几种细胞”是教师培养学生科学探究素养的着眼点。

　　又如，统编高中生物学教材必修二第一章第一节设置了“科学方法”栏目，重点介绍了“假说—演绎法”，这是生物学研究常用的方法之一。学生通过掌握“假说—演绎法”，可以制订并实施合适的实验方案，并在实验过程中进行观察、分析、讨论，逐步得出实验结论。因此，教师可以将“假说—演绎法”作为培养学生科学探究素养的入手点。

　　（二）综合考虑多种因素，设定科学探究素养的培养目标

　　将培养学生科学探究素养作为目标是教师在生物学教学过程中践行良好教学行为的导向。一般情况下，在明确的科学探究素养培养目标的指引下，教师可以确定“如何培养科学探究素养”“培养到何种程度”[4]。因此，在课前阶段，教师应在综合考虑教学内容和学生学情的基础上设定相关的科学素养培养目标，确定育人方向。

　　例如，“被动运输”是统编高中生物学教材必修一第四章第一节的内容，在细胞结构的基础上，先后讲述动物细胞的吸水和失水、植物细胞的吸水和失水、质壁分离及其复原实验等，便于学生在巩固已有知识的同时，提前了解“主动运输”的相关内容。在学习“被动运输”的过程中，学生要运用已有知识，在生活中发现问题，并使用适当的科学探究方法分析并解决问题，在掌握学习内容的同时领悟科学探究思想，养成良好的科学探究精神。基于此，教师可将科学探究素养的培养目标设定为：能从生活现象中发现问题、提出问题、分析问题；能使用科学探究的一般方法和步骤进行研究，并解决问题；能在学习生物学内容的同时，形成科学探究的思想方法，培养敢于质疑、勇于实践的科学态度和精神。在此目标的指引下，教师可创设科学探究活动，引导学生亲身体验，促使学生在理解知识、建构知识结构的同时发展科学探究素养。

　　二、课中：优化培养学生科学探究素养的方式

　　在传统的高中生物学课堂教学过程中，部分教师采用讲授的方式引导学生接受学习内容。学生在被动接受的过程中，难以获得科学探究机会，不利于发展科学探究素养。针对此情况，教师应以学生的科学探究为出发点，根据教学需要，优化教学方式，真正地让学生获得探究机会，使其在实践的过程中自然而然地培养科学探究素养。以统编高中生物学教材必修一第五章第一节“降低化学反应活化能的酶”中第二课时“酶的特性”为例，培养学生科学探究素养，有以下两种方式：

　　（一）创设情境，引导学生发现问题

　　建构主义学习理论指出，情境是学习者实现有意义建构的支撑。尤其是在面对熟悉的生活情境时，学生既可以建立积极的情感，又可以细心观察、发现问题[5]。观察、思考、发现问题正是学生进行科学探究的起点。因此，在生物学教学的课中阶段，教师应围绕教学内容，选取与之相关的生活事物，利用恰当的方式进行展现，创设生活情境，引导学生观察、思考，发现其中存在的问题，推动科学探究活动深入开展。

　　生活中随处可见含酶的产品。其中，学生最常见的当数洗衣粉。因此，在“酶的特性”这节课上，教师可以采用实物展示法，向学生展示一袋加酶洗衣粉，在吸引学生眼球的同时，教师可以利用投影仪在大屏幕上展示这袋洗衣粉的“说明书”。大部分学生会认真阅读、思考，将视线锁定在“温水洗涤”上，并就此提出问题：“为什么要使用温水洗涤？”一些学生会根据生活经验和生物学认知，联想到酶的催化作用，踊跃作答。

　　基于此，教师可以在多媒体上展示一些人体体液的数据，并引导学生对比唾液、胃液、小肠液的pH值。大部分学生会提出疑问：“为什么不同的消化液会有如此大的差别？如果改变pH值，唾液的消化功能会不会受到影响？”在问题的引导下，学生积极思考，能再次联想到酶的催化作用。在学生表达后，教师可以进行启发：“酶具有催化作用，其催化效率高低被称作酶的活性。根据上述情境内容，大家还有没有疑问？”在教师的启发下，一些学生开拓思维，提出问题：“温度和pH对酶的活性有怎样的影响？”此问题指向本节课的重点内容。教师可以在肯定学生的同时，和他们一起进行探究。

　　通过创设生活情境，学生可以获得观察、思考、发现问题的机会，明确教学重点及科学探究方向。同时，学生还能够锻炼观察能力以及问题发现与解决的能力，提升科学探究素养水平。

　　（二）实验探究，引导学生解决问题

　　实验探究是科学探究的重要方式，也是学生发展科学探究素养的重要途径。在进行实验探究时，学生可以充分发挥主观能动性，主动与他人交流、讨论科学探究方法，设计实验方案、动手操作，并细心观察实验现象。学生间会认真交流、讨论，得出实验结论，建构一定的生物学认知，潜移默化地发展科学探究素养。生物学课堂教学时间有限，但教学内容纷繁复杂。这意味着，教师应当围绕重难点内容及学生提出的问题，给予他们实验探究机会，发展科学探究素养。

　　“酶的特性”课程内容重点之一是酶的专一性。围绕此重点内容，教师可以呈现相关的科学资料，引导学生阅读、思考，总结出酶的专一性。在此过程中，学生发现并提出问题：“淀粉酶能不能催化蔗糖的分解？”基于此，教师可以鼓励学生在小组中进行实验探究。

　　在实验探究过程中，大部分学生运用已有认知，联想到控制变量法、实验对照法，由此设想实验方案，并主动与组员进行交流、讨论，最终获得切实可行的实验方案：在1号试管中加入2 ml的淀粉溶液，在2号试管中加入2 ml的蔗糖溶液；向两个试管中分别滴加两滴淀粉酶，振荡均匀，60℃水浴反应6 min；加入斐林试剂，振荡均匀，水浴加热至沸腾；接着，各组成员分工合作，有的根据实验方案进行操作，有的观察、记录实验现象。在整个过程中，全体组员不断交流、讨论，借助直观的实验现象得出酶具有专一性的结论。

　　在既定的实验探究时间结束后，教师可以组织展示活动，随机选取一个小组，由其代表描述实验方案、实验现象和实验结论，其他学生在倾听的过程中联想自身的实验方案和操作过程，细心对比，发现问题，踊跃发问，如“1号试管中为什么会出现砖红色沉淀？砖红色沉淀是什么？”，由此集体讨论并得出结论。

　　在整个实验探究过程中，学生不但获得了设计实验、实施实验、交流讨论的机会，还做到了“知其然，知其所以然”，形成了深刻的生物学认知，培养了科学探究素养。

　　三、课后：设计能够培养学生科学探究素养的家庭作业

　　众所周知，培养学生科学探究素养的目的之一是让学生解决现实生活中的种种问题，更好地体验生活。同时，新高考下的考试题目往往以学生熟悉的生活现象为背景，提出与生物学知识相关的问题。在生物学课堂教学过程中，学生不断地进行科学探究，掌握了生物学知识，发展了科学探究素养，尤其感受了生物学与现实生活的关系。在课后阶段，教师应在尊重学生学情的基础上，将生物学知识与现实生活联系起来，设计生活性的家庭作业，助力学生巩固生物学知识，提升科学探究素养水平。

　　例如，在统编高中生物学教材必修二第四章第二节“基因表达与性状的关系”的学习过程中，学生体验了科学探究活动，逐步了解了基因、蛋白质与性状的关系。在课后阶段，教师可以设计生活化的家庭作业，如：

　　大豆原产于中国，现在广泛栽培于世界各地，成为非常重要的一种粮食作物。大豆是雌雄同株植物，野生型大豆雌蕊与雄蕊育性正常。

　　1.大豆的紫花和红花是由一对等位基因控制的相对性状，具有相对性状的两个亲本杂交，F1杂交于F2中，紫花∶红花=3∶5，据此可以判断出是显性性状。

　　2.科学家用射线对大豆种群进行诱变处理，并从大豆种群中分离出两株雄性不育个体甲和乙，其均为单基因隐性突变体。

　　（1）诱变可以使同一个基因向不同的方向突变，也可以使不同的基因突变，这体现了基因突变具有特点。

　　（2）请设计一种杂交方案，探究上述两株突变体是同一基因突变还是不同基因突变所致。（写出杂交方案和预设的现象、结果）

　　在此作业内容的引导下，学生可以走进熟悉的生活场景中，依据不同的题目要求，发挥科学探究作用，认真地观察并思考，设计实验方案。在学生完成作业后，教师可以利用线上或线下方式组织作业讲评活动，有针对性地帮助学生查漏补缺。

　　在完成作业的过程中，学生灵活地运用生物学知识，利用恰当的科学探究方法解决问题，建构深刻的生物学认知，同时进一步提升了生物学学科的科学探究素养。一些学生因此积累了生活经验，能够主动地在现实生活中应用生物学知识，提高生物学学习质量。

　　四、结束语

　　总之，在生物学教学过程中培养学生的科学探究素养，可以使学生在掌握生物学学习主动权的同时，借助直观的生物学现象建构深刻的认知，增强生物学学习效果。鉴于此，高中生物学教师应树立育人意识，结合具体的教学内容，运用恰当的策略在课前阶段准备教学内容、教学目标，在课中阶段引导学生进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论，在课后指导学生完成生活化的家庭作业，让学生获得科学探究机会，促进学生全面发展。

参考文献

　　[1]陈嘉,张卫东.中学生物学教学中科学探究素养的培养研究综述[J].中学教学参考,2023(23):86-89.

　　[2]李振梅.基于科学探究素养培养的高中生物学5E教学研究[J].中学教学参考,2023(17):87-89.

　　[3]华茜.问题导向式翻转课堂在高中生物学实验中发展学生科学探究素养的实践研究[D].昆明:云南师范大学,2023.

　　[4]黄玲.基于科学探究素养的验证性实验教学重构:以“绿叶中色素的提取和分离”为例[J].中学生物教学,2022(29):20-22.

　　[5]訾京成.基于HPS教育的高中生物学教学培养学生科学探究素养的研究[D].合肥:合肥师范学院,2022.