高中生物概念教学与探究能力的培养

在高中生物概念教学中培养探究能力一、生物科学探究能力1．科学探究能力①提出问题并形成课题的能力②提出假设的能力③制定探究方案的能力④收集证据的能力⑤分析证据并形成结论的能力⑥合作与交流的能力⑦评价与反思的能力2．教材探究步骤①提出问题②作出假设③设计实验④进行实验⑤分析结果，得出结论⑥表达和交流⑦进一步探究3．生物科学探究能力生物学科高考中要考查的能力2实验探究能力〔3〕具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。——2014年高考考试说明〔广东省〕生物科学探究能力：学生在解决生物学问题或者是利用生物学知识进行科学探究时所表现出来的能力。二、高中生生物科学探究能力现状高中学生生物科学探究能力调查，得分率仅有53.3%。结果说明，高中生生物科学探究能力普遍偏低，各要素的开展现状都不容乐观。学生探究能力中较为偏低的要素1．提出问题并形成课题的能力得分率为53.23%。2．提出假设和制定探究方案的能力得分率为52.55%，3．合作与交流的能力得分率仅为44.76%。三、在概念教学中提升学生生物科学探究能力〔一〕引导学生探究,理解概念的形成过程1．挖掘趣味信息，注重课堂教学的生成性如，内环境的组成：血浆，与学生生活中观察到的受伤伤口结痂相联系。自身免疫病系统性红斑狼疮与畅销小说人物联系等生态系统的能量流动，与电影《荒岛余生》联系生态环境的保护，与电影《可可西里》联系

素材的来源第一类自己编写的教学素材第二类前人经过验证的教学素材。第三类新闻报道中的有关生物事件。2．暴露学生前概念，转变学生认知如，“内环境”这一前科学概念的揭示，设计如下问题串：⑴内环境就是体内环境吗?⑵内环境与细胞外液等同吗?⑶体内所有成分都是内环境成分吗?3.结合科学史进行核心概念教学如，植物激素的教学，充分应用生物科学史激发学生兴趣、提高学生的探究能力，以探究的方式讲授核心概念，以问题驱动提升学生对教材中核心概念的认知。探究过程如下：〔1〕1880年，达尓文发现单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，当这种刺激传递到下部的生长区时，会造成背光面生长快，因而出现向光性弯曲；〔2〕胚芽鞘的向光性与哪个部位有关？〔3〕这种刺激究竟是什么？〔4〕究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？〔5〕1934年科学家从人尿中别离出具有生长素效应的化学物质；〔6〕1942年，从高等植物中别离出生长素，并确认它就是吲哚乙酸；〔7〕进一步研究发现，在植物体中还有一些与生长素作用类似的物质；〔8〕以后又不断发现了一些人工合成的、与吲哚乙酸有类似生理效应的物质。〔二〕灵活运用概念,给学生充分探究的空间如，联系有关蝗灾的报道，让学生讨论蝗灾大面积发生的原因是什么；联系渔业生产中合理捕捞量确实定问题，引导学生讨论种群数量的变化规律。还可提供较多的考察当地种群、群落和生态系统的时机。如，关于课程标准中规定的“讨论某一生态系统的结构”，可组织学生实地考察一个生态系统，如一个池塘、一块农田等，然后引导学生讨论这个生态系统的组成成分以及各组分之间的关系等等。典型小组讨论的三个阶段①开始阅读、分析材料；②小组讨论，达成共识，提供备选方案；③讨论结果如何实施。技能训练〔书P49〕A组形态学上端形态学下端含IAA的琼脂块不含IAA的琼脂块(乙)A组形态学上端形态学下端含IAA的琼脂块含IAA的琼脂块(乙)结论：1.下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块2.生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端B组形态学下端形态学上端含IAA的琼脂块不含IAA的琼脂块(乙)C组形态学下端形态学上端不含IAA的琼脂块(甲)含IAA的琼脂块结论：1.下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块2.生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端D组形态学下端形态学上端不含IAA的琼脂块(甲)不含IAA的琼脂块

（乙）结论：1.下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块2.生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端〔三〕教给学生科学方法,提高学生探究能力1．构建数学模型的方法如，建构种群增长模型—“J”型种群增长的数学模型Nt=N0λt需通过以下步骤完成：〔1〕提出问题：某种细菌通过分裂每20分钟就繁殖一代；〔2〕作出假设：在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响；〔3〕建构模型：子n代细菌数量的计算公式是：Nn=2n；〔4〕检验或修正模型：观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正。2.系统分析方法如，本模块提出的“稳态”，并不是个体水平的“稳态”与群体水平的“生物与环境”的简单相加，而是将生物个体和群体都当作生命系统来看，它们都处于不断变化的环境中，都能依靠自我调节机制维持其稳态。3．实验与调查法应当让学生通过实地调查来体会和运用主要的生物学研究方法。如，样方法和标志重捕法。样方法应当让学生通过实地调查来体会和运用，标志重捕法可以通过模拟活动让学生领悟。在教学中可提出具体的科研活动让学生进行设计。〔1〕设计一个实验测定水温对池塘某种浮游植物种群增长的影响；〔2〕在田间用标志重捕法测定一种小鼠的种群数量，测定结果是350只，后来从试验中知道了这种鼠的一些行为特点，即被诱捕一次得到了食物补偿后就能更快地找到诱捕笼，因此最初估测的350只是偏低了，还是偏高了呢?请根据标志重捕法的原理说明你的答案。4．假说演绎法第一环节：搜集大量素材，产生科学问题，即在大量的实验现象，观察和结果根底上产生疑问。第二环节：寻求理论支持，形成初步假说。第三环节：确定假说内容，进行演绎完善假说的具体内容是对现象的解释和预见，仍需要通过观察和实验进一步验证和完善探究〔目的明确〕：探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度培养液中酵母菌种群数量的变化探究〔需要提出问题〕：用样方法调查