在探究學習中培養(yǎng)學生的科學思維能力和過程性技能

1、    在探究學習中培養(yǎng)學生的科學思維能力和過程性技能    金璽【摘 要】生物課程是高中理科課程的重要內(nèi)容，它和物理課程、化學課程一樣都以實驗為基礎。隨著新課改的落實，越來越多的老師重視開展生物探究學習，但是在思維能力和探究能力上的培養(yǎng)還有諸多問題，影響到探究學習的質量，將探究學習流于形式化。因此本文對高中生物探究學習展開探索，希望能夠在探究學習中提高學生的思維能力和過程性技能，以提高學生生物學習的積極性，提升其考試成績，促進生物課程的改革。【關鍵詞】高中生物;探究思維;過程性技能探究式學習是在教育教學改革下生成的一種全新學習方式，自新課改落實以來，探

2、究式學習已經(jīng)被廣泛用于教學當中，老師致力于為學生創(chuàng)設良好的教學情境，為學生提供足夠的探究時間與空間，讓學生在親身實踐當中完成學習，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。一、探索學習中培養(yǎng)過程性技能和探究思維的教學策略在新課程標準下，生物教學要求要以學生獨立自主探究的方式展開教學，以提高學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新精神，形成良好的合作意識。隨著探究教學的不斷發(fā)展，生物教學中的問題也隨之出現(xiàn)，比如過于注重探究活動的形式，而忽略了方法的選擇，將探究學習淪為形式。由于外部條件的限制，學生在進行探究學習時，也只是照本宣科的依照結論來進行探索，并沒有真正的掌握正確的分析研究方法和思維規(guī)律。老師應該重視學生的學習

3、主體地位，尊重學生，將學習的主動權交還給學生，讓學生能夠感受到探究學習的樂趣，從而激發(fā)起學習的興趣，堅持結果與過程并重，通過完善學習的內(nèi)容，數(shù)據(jù)處理和實驗分析等方式，讓學生在學習的過程當中形成正確的認知和理解。（一）分析技能的培育想要在生物學當中學有所成，分析資料的能力至關重要，特別是在生物科學史的學習中，更加注重要從科學宏觀的角度來觀察一個領域當中的變化，不應拘泥于細節(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，生物高考題當中出現(xiàn)的圖表試題越來越多，學生在面對這一題型時，經(jīng)常不知道該如何分析，因此很容易做錯。高考生物的考試大綱中明確作出要求，要求學生要能夠理解生

4、物科目當中圖標的表達意義，并且能夠使用多種表達形式來描述生物現(xiàn)象，這就需要學生要具備較強的認知能力和扎實的知識基礎，學生要能夠對圖表的含義形成正確的認知，能夠將數(shù)學學科當中的二維坐標曲線、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等知識用來輔助生物學習。在面對圖表問題時，學生要能夠正確的分析圖標當中的信息，學會使用生物學知識，對題目當中的數(shù)據(jù)進行分析和判斷，并且做出科學的推論以最終解決問題。想要正確的解決問題，對于文字的準確分析能力就至關重要。在學習生物知識時，學生需要了解生物學的發(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現(xiàn)狀，老師對于這類信息通常采取忽略的態(tài)度，學生對于這部分知識的掌握程度不高，

5、因此分析能力也明顯不足。比如在調(diào)查媒體對生物科學技術發(fā)展的報道這一研究課題當中，可以分如下幾個步驟來進行教學。首先，由老師提出兩個研究主題，分別為胚胎干細胞研究進展和sars病毒防治，學生依據(jù)自己的興趣愛好和學習水平來選擇主題，確定研究的方向。老師先向學生說明在信息收集過程當中應該注意的事項，對學生進行提示和指導，讓學生能夠學會從正規(guī)的網(wǎng)站和數(shù)據(jù)當中收集到有效的信息。學生以小組為單位分工進行合作，通過各種渠道完成信息的收集。在課堂當中，老師可以對學生收集的信息進行檢查，并且由組員推選出小組代表分享所搜集的信息。學生之間可以相互提問，展開知識答辯等活動，以提高學生的反思能力和思維能力。老師對學生

6、的學習結果進行補充、評價和總結，學生在這樣的活動當中，能夠有效提高其語言表達能力和信息搜集能力。（二）探究思維的培育對信息進行加工時，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，其思維敏捷性和辨別真?zhèn)蔚哪芰蜁兴蛔?，在面對問題時，學生只會套用公式，而不會依據(jù)問題展開思索，導致認知不全面，或者出現(xiàn)認知錯誤。當學生面對大量的資料時，如何搜索資料當中的有用信息，用科學的思維模式對信息進行歸納和整理，以形成自己完整的知識體系，這是需要老師發(fā)揮出自身的引導作用的，用問題層層深入的引導學生思考，讓學生通過交流和溝通來發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題，將學生的被動學習轉為主動探索。老師應該讓學生通

7、過實踐，構建出自己的知識框架，并且鼓勵學生進行交流，在面對復雜紛繁的信息時，學會使用構建歸納-推理，演繹-推理的思維模式，用辯證思維來獨立解決學習當中的問題。同時老師也要注意把控學生學習的過程，不能只注重動態(tài)學習，也要結合靜態(tài)學習，讓學生學會思考如何歸納信息。比如對于基因和dna存在平行關系這一結論的學習中，按照傳統(tǒng)的教學模式，老師一般先闡述科學家發(fā)現(xiàn)染色體和dna的過程，然后學生通過模擬得出結論。而采用全新的探究式學習，老師就可以提示科學家在發(fā)現(xiàn)基因行為特點上的背景資料，對照dna發(fā)現(xiàn)進行對比，讓學生通過自主思考總結得出 dna和基因存在平行關系的結論。老師在教學的過程當中，要引導學生使用類

8、比歸納，演繹推理的方式來形成批判性思維的意識，發(fā)展學生的思維能力，提高學生探究生物的欲望。老師要根據(jù)不同的教學環(huán)節(jié)來安排具體的事例，比如在課堂引入環(huán)節(jié)當中，可以用于激發(fā)學生的學習興趣，在課程結束后，用于后續(xù)知識學習的鋪墊，提高學生的思考主動性，也可以留作課下的作業(yè)。（三）實驗技能的培育高中生物課程當中含有大量的實驗，這些實驗除了讓學生了解科學家發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程，更重要的是讓學生借由實驗，能夠樹立起實踐探究的意識和思維，形成正確的實驗觀，因此，對學生實驗技能的訓練顯得至關重要。高中生物教材當中的實驗雖然是一種固化行為，但是仍然要重視對過程性技能的訓練，在實驗活動當中，存在學生和教材，生生，師生，老

9、師和教材，老師、學生和實驗結果之間的對話，這些對話都極大地促進了學生個體的發(fā)展，但是老師應該要正確認知對話的核心是學生，因此要從學生的角度出發(fā)來分析問題體驗實驗，尊重學生，形成平等的師生關系，這是對學生實驗技能訓練的基礎。老師要把握好課堂教學，讓學生掌握正確的實驗方法，按照正確的實驗步驟，控制實驗的過程。比如在植物的水培法這一實驗當中，老師可以先引導學生思考植物培養(yǎng)的方式有幾種，并且分析其特點。考慮到單一變量的問題，讓學生組成學習小組來共同商討實驗的方案，借由學生自評、老師評價和小組互評的方式，對實驗進行評價。學生討論完成后，老師要給出標準的方案，學生依據(jù)多種方法反思其原先制定的方案，從而找出

10、正確的實驗方法。（四）數(shù)據(jù)處理能力的訓練生物學和數(shù)據(jù)之間的關系非常緊密，在近幾年的高考中，生物和數(shù)學學科之間的結合越來越緊密，解題思維也越來越偏向數(shù)學化，學生需要借助數(shù)學工具思想來分析生物學當中的現(xiàn)象和規(guī)律?？茖W不僅是定性的也是定量的，且對于定量也有相當高的準確性要求。生物學作為科學的分支，其嚴密性和定量化是重要的特點，利用數(shù)學思維方法的遷移來完成生物學的定量研究，能夠取得良好的效果。比如在解釋數(shù)據(jù)的訓練中，四個不同時間段下，細胞無核部分的存貨個數(shù)分別為81、62、20和0。老師可以向學生設問這些數(shù)字當中有特殊的嗎？引導學生從雜亂的數(shù)據(jù)當中提取出特殊的數(shù)據(jù)。在這一組數(shù)據(jù)當中，0為特殊數(shù)據(jù)，結合

11、數(shù)據(jù)說明教學內(nèi)容，能夠更好地解釋無核的細胞是無法存活很久的，從而分析得出結論，學生借由數(shù)據(jù)就能夠透過現(xiàn)象看本質。老師在生物教學的過程當中，要通過反復訓練讓學生學會在數(shù)字當中找到規(guī)律，掌握收集歸納整理數(shù)據(jù)的方法，通過繪制表格記錄數(shù)據(jù)，用統(tǒng)計學的方式來完成數(shù)據(jù)分析，比如求和、計算平均值、分析概率等等，都能夠讓學生建立起良好的數(shù)據(jù)分析模式。二、教學反思（一）學習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，老師在教學時，如果借用趣味性比較強的道具來進行教學，很容易會出現(xiàn)很多不可控的情況。比如利用橡皮泥教學基因時，有些學生不按照老師的要求進行操作，而是將生物課變成了泥塑課，雖然借由橡皮

12、泥進行教學，能夠很好地鍛煉學生的思維發(fā)散性，但是教學的效果不佳，而將橡皮泥改為長條形的彩色便利貼，既能夠發(fā)揮出其反復粘貼的優(yōu)勢，又能因其紙質的材質，可以按照相應的要求裁剪成合適的大小，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，又能夠讓學生集中注意力，更好地學習生物知識。（二）學習方式和活動評價為了充分地體現(xiàn)出學生的獨立自主性，老師要讓學生依照自己的興趣愛好和學習水平來選擇學習任務，凸顯出學生在學習當中的主動地位，也能夠更好地順應如今青少年想要展現(xiàn)自己的性格特點。（三）學習安排老師要從學生的可發(fā)展性出發(fā)，讓學生學習稍有難度的知識，以提高學生學習的積極性，讓學生體會到學習的成就

13、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。超越下一個最近發(fā)展區(qū)。因此老師要循序漸進環(huán)環(huán)相扣的安排任務，依照學生的思維發(fā)展規(guī)律來展開學習。三、結束語探究學習是一種特殊的學習方式，蘊含了豐富的教學價值，如今探究學習受到了教育界的廣泛關注和青睞，也得到了越來越多老師的認可。生物新課標中明確指出科學探究既是課程目標，也是學習方式，要將科學探究納入到內(nèi)容標準中，用科學探究提高學生的科學素養(yǎng)，注重提高學生搜集信息的能力，培養(yǎng)良好的問題分析能力，樹立起團隊合作意識，讓學生對科學方法、科學知識價值進行深度思考，從而形成積極的科研態(tài)度和正確的價值觀。通過探究學習對學生過程性技能和探究思維的培育，能夠顯著提高學生學習生物的積極性，鍛煉其探究能力和思維能力，提高生物成績，更好的達到新課改的目標?！緟⒖嘉墨I】1王名忠.新課程標準理念下的生物學課堂教學設計j.生物學教學，2005（6）