《引导发现法在高中生物教学中培养学生科学探究能力的实践研究17000字》

引导发现法在高中生物教学中培养学生科学探究能力的实践研究目录TOC\o"1-3"\h\u285311引言 2279421.1研究背景 2194421.2研究目的与意义 3303561.3研究方法 3300951.3.1文献研究法 3164211.3.2行动研究法 3320641.3.3访谈调查法 3217671.3.4问卷调查法 3121241.3.5数据分析法 337252研究概述 3114862.1相关概念界定 3191852.1.1引导发现法 3162772.1.2科学探究能力 318532.2引导发现法的教学流程 3186813调查对象科学探究能力状况的前期调查与分析 4238943.1调查对象的确立 475733.2调查问卷的设计 4216973.3问卷的信效度 52759（1）信度分析 530277（2）效度分析 5272733.4前测学生科学探究能力的分析 52869（1）提出问题的能力分析 52996（2）做出假设的能力分析 64577（3）制定计划的能力分析 66859（4）实施计划的能力分析 622118（5）结果分析的能力分析 726235（6）探究精神的能力分析 7234844引导发现法的教学设计案例 82384.1教材分析 8251294.2学情分析 8278864.3教学目标 8155934.4教学重难点 825995结果与分析 11120585.1实践方法 11107175.2问卷调查结果与分析 1291345.2.1实验班前后测结果与分析 12171845.2.2实验班与对照班的后测结果分析 1373075.2.3问卷调查的结论 1335115.3学生访谈结果与分析 1450875.3.1访谈题目 14160155.3.2访谈记录 14267395.3.3访谈结果分析 1422056总结与反思 15152446.1实践总结 15250026.2不足与展望 151792参考文献 154765附录问卷 16【摘要】科学探究能力是高中生物学学科核心素养的重要组分。本研究旨在把引导发现法引入高中生物课堂，以“稳态与调节”一节的课堂教学为例，探究如何有效运用引导发现法来提高学生的科学探究能力。本文主要采用访谈调查法和问卷调查法。以尤溪一中的两个平行班为调查对象，对照班采用传统教学法，实验班采用引导发现法。教学实践结束后发放问卷对两个班进行后测结果分析，除结果分析维度外，其余维度均有显著差异（p＜0.05）。对实验班前后测结果分析，每个维度均有显著差异（p＜0.05）。说明引导发现法教学在培养学生的科学探究能力方面具有较好作用。对学生的访谈表明要有效运用引导发现法来提高其结果分析维度的科学探究能力，还需要遵循灵活多变、积小成大以及注重实践等原则。【关键词】高中生物教学；科学探究能力；引导发现法1引言1.1研究背景在高中生物教学中，《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》明确提出学生要具备生命观念、科学思维、科学探究以及社会责任四大学科核心素养(刘思韵，陈晨曦，周子和,2023)[2]。不同版块的教材内容则可以培养学生一个或多个核心素养。以2019年人教版选择性必修1《稳态与调节》的内容为例进行分析，其中存在许多的科学史（例如促胰液素的发现、生长素的发现、赤霉素的发现）、探究·实践（例如模拟生物体维持PH的稳定、探索植物生长调节剂的应用）以及课外实践（例如调节体温的日变化规律、设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠）等板块内容，都能涉及到一个或几个学科核心素养的培养(张志华，李天佑，王怡萱,2021)[3]。而上述所举的具体教材内容例子的相关知识学习又要求学生必须具备一定的科学探究能力。“科学探究”在我国当前素质教育课程改革的浪潮中，与“科学素养”和“科学教育”共同成为备受关注的语汇(周逸和，刘思琪，张博文,2021)[4]。这在一定程度上预示了同时我国也一直提倡学生科学探究能力的发展，希望能够培养其科学素养和创新精神。故而，本文重点选取其中之一，即科学探究能力的培养进行研究。于教师而言，采用合适的教学方法对不同的教材进行处理和授课，培养学生的学科核心素养是其教育教学的任务与挑战。在众多教学方法中，引导发现法注重教师引导，学生在此之下能主动参与到探究活动中，学会主动思考和探索实践，最终发现生物学知识(王紫萱，陈雪婷，李俊杰,2022)。故而，笔者进行了基于科学探究能力培养的引导发现法的实证研究，对相关版块的教材内容进行分析和处理，最后授课，探究如何在实际教学中有效运用引导发现法来培养学生的科学探究能力。1.2研究目的与意义笔者实践的目的是：把引导发现法运用到高中生物课堂，总结实践经验，探究如何有效运用引导发现法来提高学生的科学探究能力。该研究有利于完善引导发现法在高中生物领域实证性研究的不足，有利于为一线教师合理实施引导发现法提供参考，从而有效地提高学生的科学探究能力，推动教育的改革。1.3研究方法1.3.1文献研究法在学术数据库中查阅与主题相关的文献资料，并对其进行阅读和整理，明确引导发现法的教学流程和科学探究能力的构成要素，为本研究提供可靠的参考资料和理论依据。1.3.2行动研究法在真实、自然的教育环境中，这在一定程度上昭示综合运用传统教学法和引导发现法等教学研究方法和现代教育技术结合，编写相应的教案并按照一定步骤教学，以解决教育实际问题为目标。1.3.3访谈调查法邀请多个学生进行访谈，根据学生真实的感受和教学前后探究能力的变化以及生物学知识掌握的程度来反思总结实施引导发现法过程中应该注意的事项，从而更有效提高其科学探究能力。1.3.4问卷调查法以福建省尤溪第一中学的部分高中生为调查对象，编制相关的问卷，来调查其在高中生物教学中的科学探究能力水平的现状，旨在通过此问卷来反映实施引导发现法后对学生科学探究能力的影响。1.3.5数据分析法用一定的数据分析手段进行研究，如运用SPSS19.0软件对收集到的问卷数据进行信效度分析和假设检验等。2研究概述2.1相关概念界定2.1.1引导发现法引导发现法，需要教师对教材内容结构进行分析，结合学生的知识文化水平和心理特征，再将教材划分为一个个小小的发现过程，循序渐进地引导学生通过观察、实验和思考等途径主动研究问题，最终达到获得知识、发展能力等目的(李博然，赵思源，王瑾萱,2020)[5]。2.1.2科学探究能力由教育部制定的《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》指出，“科学探究”是指能够发现现实世界中的生物学问题，一定意义上展现了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(刘凯琳，张宇航，周文博,2019)[2]。从普通心理学的角度来看，能够直接影响活动或任务的完成效率，保证个体顺利完成某种活动的个性心理特征就叫作能力(王天泽，赵子萱，陈宇和,2023)[6]。再结合北京师范大学李春密教授等人对科学探究能力的解释[7]，笔者给出了自己的理解：科学探究能力是能促使学生顺利完成一系列复杂的科学探究活动，影响完成效率，在实施中逐步形成的个性心理特征(李星宇，周佳怡，张晓冯,2022)。2.2引导发现法的教学流程笔者查阅了有关引导发现法教学研究的文献资料，其中刘思远，王文静，陈嘉瑞等学者[8]在《新课程背景下“引导-发现”式教学模式尝试》一文中，以“生长素的发现”为例，把引导发现法应用于生物教学，其基本流程是：①创设情境，提出问题。②引导分析，提出假设。③收集资料，引导验证。④师生交流，总结提高(张文杰，赵瑞婷，李宇翔,2020)。一定意义上展现了笔者借鉴此文献，再联系生物教材的内容特点，给出了引导发现法在高中生物教学中的具体教学步骤，如下(王子凡，刘玉婷，张启航,2022)：（1）创设情境，提出问题。教师以教材内容为主线，结合实际生活经验和学生的认知水平等特点，创设一个吸引人的情境，并提出相应的问题，从而激发学生的兴趣，引导其主动思考，关注生物学现象。（2）引导探究，分析问题。教师引导学生一步步联系所学知识，对所提出的问题加以分析，开拓思维，参与探究活动中，发挥学生的主体性(李浩宇，陈嘉琪，周晨曦,2022)。（3）获取资料，引导验证。这在某种程度上验证了学生在教师的帮助下，搜集已有的实验证据或资料，结合探究中的收获，逐渐解决所提问题，分析原因或验证。（4）表达交流，归纳提升。通过参与探究活动，学生之间互相交流和表达看法或建议，最后归纳梳理，加深对知识的理解，提高实践能力(刘思涵，张天宇，赵文博,2023)。3调查对象科学探究能力状况的前期调查与分析3.1调查对象的确立2021年9月，笔者借教育实习的机会在尤溪一中开展调查，为初步了解该中学高中生科学探究能力水平的现状，这在一定程度上预兆了向被测班级发放问卷，为保证数据的真实性，实施前并未向被调查者透露消息。本次问卷前测的对象是福建省尤溪第一中学的高二（13）班和高二（14）班。随着新高考改革的不断深入，福建省实行了“3＋1＋2”组合模式(王天瑞，李梓悦，陈浩然,2022)。这两个班又都是选择了物理加生物和化学学科，在一定程度上有利于教学方法在高中生物教学中的研究。在教学实施前，向高二（13）班和高二（14）班发放问卷，每班各54人。共发放问卷108份，回收108份，有效率100%。收集的数据用SPSS19.0软件进行曼-惠特尼检验，结果如下表1所示：表1实验班和对照班的检验统计量Table1Teststatisticsfortheexperimentalclassesandthecontrolclasses提出问题做出假设制定计划实施计划结果分析探究精神Mann-WhitneyU1363.5001425.0001421.5001375.5001364.0001286.500WilcoxonW2848.5002910.0002906.5002860.5002849.0002771.500Z-0.587-0.206-0.227-0.517-0.588-1.070渐进显著性（双侧）0.5570.8370.8200.6050.5560.285由表1可知，六个维度的p值依次是0.557；0.837；0.820；0.605；0.556；0.285。每个维度的p值均大于0.05，因此两个班的科学探究能力水平无显著差异，可以作为平行样本进行教学实践。3.2调查问卷的设计问卷的编制参考了华中师范大学张紫薇，赵俊豪，李诗雅[9]的《高中生物学实验教学培养学生科学探究能力的研究》，山西师范大学刘子和，王紫涵，周彦宏[10]的《生物学学科核心素养“科学探究”的指标构建与运用》，罗国忠在教育科学发表的《科学探究能力的评价及其效度比较》[11]以及李文彬，张怡然，赵思源在全球教育展望发表的《高中生科学探究能力评价的实证研究[12]》等多篇文献，从中可以表明梳理分析后，把科学探究能力向下划分为六个具体的能力，包括提出问题能力、做出假设能力、制定计划能力、实施计划能力、结果分析能力以及探究精神能力。每种能力水平均设3个小题来衡量，共18小题，采用Likert五级量表制成问卷，答案分为“非常不同意”、“比较不同意”、“一般”、“比较同意”以及“非常同意”，依次给予1到5的分值。调查问卷见附录1(王子航，李雪慧，刘浩宇,2023)。3.3问卷的信效度本研究利用SPSS进行数据处理和分析，并用其检验问卷的信度和效度。（1）信度分析采用克隆巴赫系数检测调查对象关于科学探究能力水平的现状，再借助SPSS19.0软件对其进行可靠性分析，结果如下表2所示(周俊杰，张子琪，李凯琳,2022)：表2问卷可靠性统计量Table2QuestionnairereliabilitystatisticsCronbach’sAlpha项数0.95018由表2可知，得到Cronbach’sAlpha系数的值为0.950，大于0.7，说明此份调查问卷信度高，测试出来的结果可信度高。（2）效度分析从内容效度分析，编制问卷时，这无疑暴露出笔者充分听取了指导老师和一线生物教师的意见，对问卷进行反复修改和审核，最终完成问卷的编制，保证其内容效度(刘颖慧，王瑾瑶，陈宇翔,2022)。从结构效度分析，笔者运用SPSS19.0软件进行检测，结果如下表3所示：表3问卷的KMO和Bartlett的检验Table3KMOandBartletttestsofthequestionnaire指标名称数值取样足够度的Kaiser-M王紫萱，陈雪婷，李俊杰r-OIkin度量Bartlett的球形度检验近似卡方Sig0.853871.4350.000由表3可知，问卷的KMO值为0.853，大于0.7；且Bartlett的球形度检验对应的显著性为0.000，小于0.05，表明问卷的整体结构良好，适合做因子分析(张晨曦，赵思源，李嘉瑞,2021)。3.4前测学生科学探究能力的分析笔者对前测收集的108份问卷数据进行了分维度分析，统计了每一题中每个选项的所选人数占总人数的百分比，从这些趋势中看出以求详细且全面地分析学生的科学探究能力水平。（1）提出问题的能力分析表４提出问题维度选项答案所占比例Table４Theproportionofanswerstothe"Askquestions"dimensionoptions题目每个选项及所占比例非常不同意比较不同意一般比较同意非常同意1.能对有趣的生物学现象如植物向光生长，有好奇、思考和提问的冲动和意识。2.78%5.56%24.07%39.81%27.78%2.在观察自然现象中如变色龙变色，能针对自己的好奇，聚焦主要矛盾，提出可探究的问题。3.70%3.70%31.48%43.52%17.59%3.能利用所学的生物知识和能力，针对一定的生物学现象如候鸟的迁徙，科学合理、条理清晰地表述所发现的问题。2.78%6.48%27.78%44.44%18.52%由表４可知，在提出问题维度中，以上三小题的每一题均只有不到10%的人选择了“非常不同意”或“比较不同意”选项，从这些活动中看出即少数人提出问题的意识和能力较为薄弱，对于表述所想提出问题的逻辑性或科学性还有待提高。此外，剩余90%左右的人选择了“一般”或“比较同意”或“非常同意”选项。故而，大多数学生提出问题的能力尚可，少数人很好，个别极差(王雅婷，刘思琦，张瑞宇,2022)。（2）做出假设的能力分析表５做出假设维度选项答案所占比例Table５Theproportionofanswerstothe"Makeassumptions"dimensionoptions题目每个选项及所占比例非常不同意比较不同意一般比较同意非常同意4.能根据已有的生物知识和能力，或新搜集的事实，对所提问题的成因如新型冠状病毒肺炎的发病机理，进行一定猜想和推测。0.00%6.48%35.19%42.59%15.74%5.对所提问题如土地荒漠化的形成历程，进行推测和解释时，能逻辑清晰且科学地表达出来。0.93%8.33%32.41%41.67%16.67%6.对所提问题如探究酵母菌细胞呼吸的方式，做出假设时，能有一定的依据和可行性。0.00%4.63%37.04%40.74%17.59%由表５可知，在做出假设维度中，第5题只有1个人（0.93%）选择了“非常不同意”，其余小题中，没有人选择“非常不同意”，这在一定程度上预示了且只有不到10%的人，选择了“比较不同意”(李志鹏，周嘉琳，赵紫涵,2021)。即大部分人能根据已有的生物学知识和能力或搜集的证据来对问题进行合理地逻辑推理，从而做出可行的假设((陈晓婷,吴浩然,2021),2022)。故而，大多数人做出假设的能力尚可或较好，少数人极好。（3）制定计划的能力分析表６制定计划维度选项答案所占比例Table６Theproportionofanswerstothe"Makeaplan"dimensionoptions题目每个选项及所占比例非常不同意比较不同意一般比较同意非常同意7.在制定计划时，有主动设置对照实验的主观意识。1.85%3.70%29.63%40.74%24.07%8.如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，能区分空白对照、自身对照和相互对照并合理设置。0.00%5.56%27.78%37.96%28.70%9.在制定计划时，有识别变量、遵循控制变量原则并选择合适方法控制变量的主观意识。0.00%5.56%29.63%38.89%25.93%由表６可知，在制定计划维度中，第7题只有2个人（1.85%）选择了“非常不同意”，其余小题中，没有人选择“非常不同意”。这在一定程度上昭示由于每小题选择“比较不同意”的人不到6%，所以剩下选择“一般”或“比较同意”或“非常同意”的人较前两个维度的更多(张宇和，李雪珂，赵天宇,2022)。故而，在科学探究中绝大部分的人有设置对照和控制变量的主观意识，并能进行一定的选择和辨别。对于这一结果与葛飞合教授的研究结果一致，无论是在设计过程还是最终的分析结果上面，首先在设计过程中，采用了系统化的研究方法，确保了从概念形成到方案实施的每一步骤都能有据可依。本研究同样重视理论框架的构建，这不仅为具体的设计决策提供了坚实的理论基础，还促进了对相关变量之间复杂关系的理解。此外，在设计阶段本文强调跨学科的合作，通过整合不同领域的专业知识提高了设计方案的全面性和创新性，这种做法使得研究团队能够及时响应新出现的问题，并根据实际情况灵活调整研究路径。（4）实施计划的能力分析表７实施计划维度选项答案所占比例Table７Theproportionofanswerstothe"implementationplan"dimensionoptions题目每个选项及所占比例非常不同意比较不同意一般比较同意非常同意10.在实验过程中，能掌握实验器具（如显微镜、酒精灯、分液漏斗）或试剂的使用方法和注意事项，并安全规范操作。0.93%4.63%27.78%47.22%19.44%11.在实验过程中，能注意观察实验现象并能用专业用语描述实验现象。0.00%6.48%34.26%40.74%18.52%12.能尊重客观事实，不捏造事实和实验数据，不弄虚作假。0.00%7.41%24.07%39.81%28.70%由表７可知，在实施计划维度中，只有1个人（0.93%）选择了“非常不同意”，其对于实验器具或试剂的使用还不够清晰，使用的时候散乱无序。一定意义上展现了每小题中，只有不到10%的人选择了“比较不同意”(王子翔，刘雪婷，张怡萱,2020)。为保障研究结果的可靠性和可信度，本文首先通过广泛搜集和审阅国内外相关领域的经典与前沿文献构建了一个坚实的研究背景框架。这不仅帮助本文明确了研究问题的独特贡献点，也确保了本文的研究建立在充分理解现有知识的基础上，本文精心挑选了多种来源的第一手和第二手资料包括但不限于类似文献、官方报告等。这些资料的选择基于其权威性、时效性和代表性，以确保能够从多个角度全面地反映研究主题发展的真实情况。故而，大多数人实施计划的能力尚可或更好，少数人科学探究中操作不规范动手能力差、不尊重科学事实以及难用专业术语描述观察到的实验现象。（5）结果分析的能力分析表８结果分析维度选项答案所占比例Table８Theproportionofanswerstothe"Resultanalysis"dimensionoptions题目每个选项及所占比例非常不同意比较不同意一般比较同意非常同意13.能对收集到的数据进行整理筛选，删除科学探究中因错误操作造成的影响探究结果的数据，保留有效数据。1.85%5.56%27.78%47.22%17.59%14.能运用演绎推理、类比推理以及归纳推理等科学方法对实验结果进行合理分析。0.93%5.56%30.56%44.44%18.52%15.能对所得数据进行分析，并尝试解释其原因，最终得出正确的结论。0.93%8.33%24.07%48.15%18.52%由表８可知，在结果分析维度中，每小题中有1或2个人选择了“非常不同意”，即其不能辨别和去除人为误差、对科学方法的理解和运用能力以及数据分析能力很差。这在一定程度上预兆了且每小题中超过60%的人选择了“比较同意”或“非常同意”(李思远，赵丽萍，周昊宇,2020)。故而，大多数人的结果分析能力较好，少数几个人能力偏差。（6）探究精神的能力分析表９探究精神维度选项答案所占比例Table９Theproportionofanswerstothe"spiritofinquiry"dimensionoptions题目每个选项及所占比例非常不同意比较不同意一般比较同意非常同意16.在生物探究活动中有团队精神，成员之间能为了共同目标而合作并交流报告。0.00%4.63%28.70%39.81%26.85%17.科学探究中，由求知欲产生新问题时，能引发积极追问的行为。0.00%6.48%26.85%42.59%24.07%18.对科学探究过程进行反思，能发现其亮点与不足，提出具体可行的改进建议。0.00%6.48%34.26%37.96%21.30%由表９可知，在探究精神维度中，没有1个人选择了“非常不同意”，少数不到7%的人选择了“比较同意”，从中可以表明意味着剩下超过90%的人选择了其余选项(张宸妍，刘建华，王子凡,2022)。故而，极大部分人具有合作意识和质疑精神，通过质疑产生求证行为和好问行为，就程度而言，会略有不同。综上，笔者对学生的科学探究能力水平的现状进行了总结，如下：在每个维度具体的科学探究能力中，均只有少数人对应的生物学知识和能力、科学思维和方法、好奇质疑态度以及合作探索精神等方面的生物素养较差。各个维度之间进行比较，在提出问题维度中，选择“非常不同意”的人数又相对更多一点，说明这些人提出问题能力又相对于其他维度的科学探究能力更差(李昊天，周紫薇，赵文华,2022)。整体而言，绝大部分学生的科学探究能力中等或偏上，少数人能力极好，个别几人较差。4引导发现法的教学设计案例基于前测问卷中的调查结果，笔者充分了解了学生原有的科学探究能力的状况。针对学生科学探究能力方面所出现的问题或不足，课后及时访谈部分学生，进行细致地思考如何从不同角度来提高其某一维度的科学探究能力，这无疑暴露出并在之后的教学实践中采取针对性的措施。故而，笔者进行教学设计时，在按照引导发现法的教学流程设计的基础上，更加侧重于学生科学探究能力的培养，对教学过程和内容进行了反复的斟酌，并听取原任课老师的宝贵意见，最终得以修改完成(李嘉和,王睿昊,2022)。对于这一部分的创作借鉴了章和宁教授的相关主题的研究，主要体现在思路和手法方面，在思路上遵循了其强调的系统性与逻辑性的原则。通过深入分析研究对象的内在结构和运作机制，本研究不仅吸收了章教授提出的多层次、多角度审视问题的方法论，还进一步将这些理念应用于具体实践中以确保研究结果的全面性和准确性。在手法上本文采纳了章教授所提倡的定量与定性相结合的研究方法为研究提供了坚实的数据支持和理论依据。以《稳态与调节》一书中的《其他植物激素》第1课时为例，教学设计时更注重科学史赤霉素的发现历程以及有关实验探究的引导验证过程等。同时笔者还借鉴了汪秀玲[13]的《基于实验探究的“其他植物激素”教学设计》和孙艳玲[14]的《“其他植物激素的调节”一节的教学设计》。表10是《其他植物激素》（第1课时）的教案展示。4.1教材分析本次教学实践的授课内容为人教版高中生物选择性必修1第五章第2节《其他植物激素》（第1课时）。该内容重点在于阐明除生长素以外的其他植物激素的种类与生理作用。目的是帮助学生明确植物激素种类很多，它们彼此不是孤立的，共同对植物生命活动进行调节。教材多用“以图代文”的形式直观地体现对应植物激素的部分生理作用(张文博,陈思琪,2023)。植物激素也用于农业实践，可渗透STS教育。该内容又为植物激素间相互作用的学习埋笔，以此建立多种激素相互作用的调节网络。4.2学情分析通过“植物生长素”的学习，学生已经具备判断植物激素、初步解释一些农业实践案例以及设计实验的能力。但由于多种植物激素共同调节植物生命活动时，其内在关系错综复杂，学生还不能很好的理解和感悟植物激素调控的实质，故需要进一步地深入学习。学生对实验的分析和资料归纳概括能力较差，从这些趋势中看出故而在实施引导发现法时，更要合理地引导，从而发现知识来构建知识框架和形成关注社会和人体健康的理念(林泽,刘俊杰,2023)。4.3教学目标教学目标：举例说出赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸的合成部位和生理作用。4.4教学重难点重点：其他植物激素的种类和作用。难点：其他植物激素的种类和作用。表10《其他植物激素》（第1课时）教案Table10Teachingplanofotherplanthormones(firstlesson)教学活动学生活动设计意图一、赤霉素（一）赤霉素的发现历程1、创设情境，提出问题1926年，科学家观察到，当水稻感染了赤霉菌后，会出现植株疯长和结实率降低的现象，因而称为恶苗病。并展示水稻患病植株的图片。利用假说演绎法，提问1：猜测水稻患上“恶苗病”的原因？2、引导探究，分析问题先请同学尝试分析原因，教师再引导学生理解赤霉菌也会进行新陈代谢，产生一些化学物质等。做出最终猜想：赤霉菌本身引起的或赤霉菌产生某种化学物质引起的。3、获取资料，引导验证提问2：如何验证？鼓励学生自己尝试设计实验，并分析已有的科学实验：研究者将赤霉菌培养基的滤液喷施到水稻幼苗上，结果没有感染赤霉菌，但也出现了恶苗病症状。1935年，科学家从培养基滤液中分离出赤霉素（GA）。4、表达交流，归纳提升师生互动，小组交流，得出结论：导致水稻患恶苗病的不是赤霉菌，而是赤霉菌产生的某类化学物质——赤霉素（GA）。赤霉素的生理作用展示图片，并据此提问学生，如下：展示生产实践中的实例：用赤霉素能打破刚收获的马铃薯块茎的休眠，提早播种。提问3：从资料中，可以看出赤霉素具有什么生理作用？细胞分裂素创设情境，提出问题在实验条件下，离体的植物细胞，在只有生长素（IAA）的条件下，会形成大量多核细胞。如果同时存在细胞分裂素（CTK），可促进细胞迅速分裂。提问1：根据以上实验，可以看出细胞分裂素具有什么生理作用？追问细胞分裂素还有什么生理作用呢？引导探究，分析问题学生结合教材并回答以上问题后，针对细胞分裂素的其他生理作用进行探究。例如：细胞分裂素是怎么促进叶绿素的合成的呢？细胞分裂素能促进芽的分化和侧枝发育的生理作用与生长素的顶端优势有什么联系和区别呢？(赵宇航,孙睿智,2022)获取资料，引导验证展示资料：细胞分裂素处理后的衰老叶片，其叶绿素、蛋白质、RNA含量的降解速度减慢。补充有关实验图片：对离体的植物叶片进行局部涂抹细胞分裂素，一段时间后，除了涂抹部位还保持鲜绿，其余均变黄衰老。如下：引导学生分析和探究，同学间并进行相互交流，从而理解细胞分裂素促进叶绿体合成的内在机理(高思远,陈子辰,2022)。表达交流，归纳提升最后，归纳细胞分裂素的生理作用。三、脱落酸1、创设情境，提出问题展示图片：秋季道路上铺满金黄色落叶和掉落满地的成熟果实的图片。提问：想一想，出现落叶飘零和果实成熟掉落的现象，与哪种植物激素有关？再引导学生得出脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落的生理作用。追问脱落酸还有哪些生理作用，学生阅读教材回答问题。2、引导探究，分析问题对于脱落酸能促进气孔关闭的生理作用，进行探究，尝试结合观察到的自然现象、生活经验和已有的生物学知识分析原因。3、获取资料，引导验证展示实验：以鸭趾草为实验材料，是否加入脱落酸为自变量，之后在显微镜下观察气孔的开放状态。如下：从而理解脱落酸是通过改变保卫细胞的形态结构来促进气孔关闭，以抵抗不良环境，因而也被称为“逆境激素”。4、表达交流，归纳提升小组讨论交流，脱落酸能促进叶和果实衰老脱落，表明脱落酸对于细胞分裂起到抑制作用，则也能维持种子休眠(王子豪,李凌霄,2022)。四、乙烯1、创设情境，提出问题导入情境：生活在我国宋元时期的百姓们用木瓜催熟柿子，并有相关的著作《格物粗谈·果品》记载下来，文中的“气”究竟是什么呢？2、引导探究，分析问题结合气相层析技术的应用，推测是植物激素乙烯起作用。3、获取资料，引导验证展示生活实践中的图片：添加乙烯利的果实和未添加乙烯利的果实其生理状态的图片做对比。4、表达交流，归纳提升最终师生交流，归纳出乙烯的生理作用。五、油菜素内酯第六类植物激素：油菜素内酯六、总结以表格的形式总结五大植物激素的主要合成部位及生理作用，如下：一、赤霉素跟随科学家的脚步，并在教师的引导带领下，一步一步探究恶苗病的病因。通过学习，统一认识，同意赤霉素能促进细胞伸长，从而促进植株增高；促进细胞分裂与分化的生理作用。聆听，推理，回答：赤霉素能打破其休眠，促进种子的萌发。二、细胞分裂素阅读，分析，回答：细胞分裂素可以促进细胞分裂。结合材料和实验结果分析，得出细胞分裂素能促进叶绿素合成，延缓衰老。脱落酸看图说话，回答：脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落。探究和分析实验，得出脱落酸能促进气孔关闭的。四、乙烯阅读文字记载和观察图片，理解乙烯能促进果实成熟的事实。结合展示的图片进行对比分析，同时师生交流、生生交流，得出乙烯的其他生理作用。五、油菜素内酯明白植物激素种类繁多，还有油菜素内酯等等。六、总结总结归纳植物激素的合成部位和生理作用。体会科学研究的一般步骤；运用假说演绎法，训练推理能力，从而得出导致水稻患恶苗病的是一种化学物质—赤霉素。结合生活生产实践，关注生活细节，提高运用所学知识解决实际问题的能力，渗透有关社会责任教育。依托相关实验，科学而严谨地得出植物激素的生理作用，更具有说服力。通过实验验证，师生对结果进行交流和讨论，使学生逐步增强对自然现象的好奇和求知欲，掌握科学探究的步骤与方法，提高实践能力，增强团队合作和敢于创新的意识。感受中国古文化的魅力，激发学生学习兴趣。以表格形式总结所学的知识，增强学生的总结归纳能力，有助于辨析和对比，为下面学习植物激素间的相互作用埋下伏笔。5结果与分析5.1实践方法以高二（13）班为对照班，高二（14）班为实验班。教学实践中，对照班沿袭之前的传统教学法，实验班采用引导发现法。经过相同的教学时间后，再发放问卷。由艾宾浩斯的遗忘曲线[15]可知，从这些活动中看出人们对于无特殊意义知识的记忆在31天后会遗忘79%，而对于没有刻意记忆的知识的遗忘率将会更高(邓浩然,魏晨曦,2019)。三个月后进行第二次问卷调查，由遗忘规律可知，此时学生对该问卷的内容及之前填写的答案已几乎遗忘。因此可认为这两次问卷调查是相互独立的，前后测均能反映学生真实的思想状态。故而对其发放与前测相同的问卷。每个班各发放54份问卷，回收108份问卷，有效率100%。为了使研究更加全面客观，在教学实践后，笔者还访谈了部分学生，结合其真实感受以及实际的课堂效果，进行反思，进而探究如何有效运用引导发现法来提高学生的科学探究能力。5.2问卷调查结果与分析5.2.1实验班前后测结果与分析用SPSS19.0软件对收集到的数据进行威尔科克森符号秩检验，结果如下表11所示：表11实验班前后测的检验统计量Table11Teststatisticsmeasuredbeforeandaftertheexperimentalclass后测-前测（提出问题）后测-前测（做出假设）后测-前测（制定计划）后测-前测（实施计划）后测-前测（结果分析）后测-前测（探究精神）渐进显著性（双侧）0.0030.0110.0100.0080.0180.023由表11可知，每个维度的渐进显著性p值均小于0.05，实验班后测与实验班前测的学生科学探究能力有显著差异，说明实施引导发现法教学后其科学探究能力前后有较大的差别。为了明确教学实践后，实验班科学探究能力的具体变化，笔者又分维度进行相关数据的对比。其中，均值和中值代表数据的集中程度，数值越大，则集中程度越高；标准差和四分位距代表数据的离散程度，数值越大，其离散程度越大。结果如下表12所示：表12实验班前后测的描述对比Table12Descriptionandcomparisonoftheexperimentalclass均值中值标准差四分位距前测-提出问题后测-提出问题3.82724.31484.00004.67000.771310.737631.001.33前测-做出假设后测-做出假设3.69204.14803.67004.67000.687860.955841.001.67前测-制定计划后测-制定计划3.87074.34594.00005.00000.775740.844101.341.33前测-实施计划后测-实施计划3.78434.15484.00004.67000.676220.908241.002.00前测-结果分析后测-结果分析3.71634.09893.83504.33000.719140.841221.001.67前测-探究精神后测-探究精神3.74114.15463.83504.67000.762770.953361.081.75由表12可知，与前测相比，实验班后测的各维度均值和中值均增大了，说明教学实践后，实验班的总体科学探究能力均提高了(何旭东,刘涵煦,2020)。只有在提出问题的维度上，实验班后测的标准差比前测更小；只有在制定计划的维度上，这在一定程度上预示了实验班后测的四分位距比前测更小，说明离散程度更小。对此本文也进行了结论的复核，首先在理论上确保了研究结论与现有学术框架的一致性。本文仔细比对了本研究得出的主要结论与相关领域内已被广泛接受的理论以验证其合理性和逻辑严密性。通过这一过程，本文确认了研究结果不仅能够得到现有理论的支持，而且在某些方面提供了新的见解或补充，进一步丰富和完善了相关理论体系。其次，在实证层面本文重新分析原始数据、使用不同的统计工具和技术进行交叉验证、以及引入外部数据集作为对照样本等措施。通过这些手段本文力求排除任何可能影响结论准确性的偏差因素，保证研究发现的真实性和普遍适用性。而在其余维度上，实验班后测的标准差和四分位距比前测更大，说明数据较为离散，教学实施前后，学生科学探究能力提高的程度参差不齐，究其原因，可能有以下几点(蒋泽宇,李雅馨,2022)：①学生原有的认知结构不同和心理特征差异。②部分学生受到之前传统教学法的影响，与引导发现法形成细微冲突。③受到教师个人的教法风格和教学技能的影响，不同学生适应程度不同。5.2.2实验班与对照班的后测结果分析用SPSS19.0软件对收集到的数据进行曼-惠特尼检验，结果如下表13所示：表13实验班和对照班的检验统计量Table13Teststatisticsfortheexperimentalclassesandthecontrolclasses提出问题做出假设制定计划实施计划结果分析探究精神Mann-WhitneyU987.500938.500907.5001127.5001190.0001115.500WilcoxonW2472.5002423.5002392.5002612.5002675.0002600.500Z-2.930-3.236-3.451-2.057-1.665-2.134渐进显著性（双侧）0.0030.0010.0010.0400.0960.033由表13可知，提出问题、做出假设、制定计划、实施计划以及探究精神各维度的p值均小于0.05，这在一定程度上昭示实验班和对照班在这几个维度上的科学探究能力有显著差异；但在结果分析维度上，p值大于0.05，实验班和对照班经过相同教学时间，分别实施引导发现法和传统教学法后，其“结果分析”维度上的科学探究能力无显著差异(刘宇涵,何俊熙,2022)。表14实验班和对照班的描述对比Table14Descriptioncomparisonofexperimentalclassandcontrolclass均值中值标准差四分位距对照班-提出问题实验班-提出问题3.86984.31484.00004.67000.840690.737631.001.33对照班-做出假设实验班-做出假设3.68574.14804.00004.67000.730130.955841.001.67对照班-制定计划实验班-制定计划3.85834.34594.00005.00000.833660.844101.341.33对照班-实施计划实验班-实施计划3.93194.15484.00004.67000.815170.908240.912.00对照班-结果分析实验班-结果分析3.87654.09894.00004.33000.761010.841220.751.67对照班-探究精神实验班-探究精神3.86984.15464.00004.67000.942130.953361.341.75由表14可知，与对照班相比，实验班各维度的均值和中值均增大，说明教学实践后，实验班的总体科学探究能力水平比对照班更高。一定意义上展现了只有在提出问题维度上，实验班的标准差比对照班的更小(邹欣怡,王子昊,2021)；只有在制定计划维度上，实验班的四分位距比对照班更小，说明数据的离散程度更小。对于以上这部分存在的创新主要在于视角的创新，首先体现在对研究问题的独特切入点选择。本研究突破了传统研究中较为局限的视角从更为宏观和微观的角度同时出发，既关注整体趋势又注重个体差异，为理解复杂现象提供了新的思路。这种双重视角不仅加深了对研究对象内在机制的理解，也为解决实际问题提出了更具针对性的建议。而在其余维度上，实验班的标准差和四分位距比对照班更大，说明数据较为离散，这在某种程度上验证了不同学生科学探究能力提高的程度参差不齐，究其原因，可能有以下几点：①由于研究对象不同，每个学生的原有认知结构和心理特征还是有所细微区别。②引导发现法重在引导和发现，实验班中部分学生独立思考能力弱，思维不够开阔。③引导发现法也有劣势，并不适合所有教材内容(陈思源,吕俊凯,2022)。5.2.3问卷调查的结论结合以上问卷的调查结果与分析，再联系实际的课堂效果，得出结论：与传统教学法相比，引导发现法在除结果分析维度外，更能帮助高中生掌握生物学知识和提高科学探究能力，从而提高教学质量。5.3学生访谈结果与分析5.3.1访谈题目在研究过程中还设计了辅助调查的访谈形式。根据以上的问卷结论，设置相关的问题，按照问卷后测成绩，把实验班同学分为三个层次，每个层次随机抽取3名，共9名同学进行访谈，其访谈内容如下：（1）在教师用引导发现法来培养学生科学探究能力的教学过程中，你觉得什么时候效果最显著，为什么？（2）在教师采用引导发现法教学中，你的哪些具体的科学探究能力有得到提高？如何提高的？（3）你希望教师采用引导发现法来培养学生结果分析维度的科学探究能力时，能做出什么改进？5.3.2访谈记录由于访谈文本过多，每个层次中仅摘取一个具有代表性的访谈文本，访谈结果如下：学生A：①授课内容涉及到科学史和实验探究时，我的学习兴趣和求知欲会大增，把自己置于研究者的位置，根据已有的一些理论知识和前人的实验证据，加上自己的大胆想象和逻辑推理，且在教师注重引导下，这在一定程度上预兆了我的学习主动性变强，显然，这时候我的科学探究能力提高得更快(李若萱,张晨阳,2021)。②很多吧，在采用该法学习了一个完整的科学史如促胰液素的发现，又如进行尝试利用乙烯利催熟水果的探究实践后，由于涉及到了每一个维度的科学探究能力，故而都会有所提升；而我提升相对较多的则是做出假说、制定计划以及实施计划能力，学会相关的科学思维和方法，动手能力在此期间也增强了。③不拘泥于引导发现法的实施步骤，结合现代教育技术或其他教学理论，对课堂进行及时的调整，才有可能较好地提升学生的结果分析能力(刘宁宇,罗晨曦,2022)。这一结果也与本文之前的预想研究结果一致，这在一定程度上体现了本文研究方向的正确性。首先，这种一致性反映了本文在研究设计初期所设定的目标和假设具有坚实的基础。通过对相关理论文献的深入探讨和对已有研究成果的综合分析，本文的预想建立在一个合理且有据可依的基础上，而最终获得的结果与预期相符，进一步验证了这些研究的有效性。这一结果的吻合证明了本文所采用的研究方法和工具是恰当且有效的。研究过程中，本文严格遵循学术规范，采用了多种验证手段来保证结论的准确性。学生B：①教师给予我们一个任务或者问题，又只引导不直接告诉我们答案时，让我们分小组讨论，组内成员互相合作交流，集思广益，这时候我收获巨大，极易发现自己的短板，并取他人长处，故而效果最显著。②比如探究精神的能力有得到提高，因为小组成员会为了同一个目标而努力，从中可以表明当因观点不同产生新问题时就会及时交流或求助，共同探索求证；针对相关数据或信息，小组成员分享自己的分析过程或方法，而我又不懂时就会认真倾听，所以结果分析的能力也有些许的提高(赵雨桐,孙乐天,2020)。③首先，结果分析能力包括对收集的数据进行合理筛选、用科学方法推理分析数据的规律、用准确的语言解释现象或得出结论等。故而，教师可以借助引导发现法注重引导和发现的特点，去设计相应的教学并实施，让学生一个一个地攻克以上几点困难，从而提高结果分析的能力。学生C：①很多时候，教师采用该法把教学内容分解为一个一个小的发现过程，再循序渐进地引导我们去思考探索，科学探究能力也就一点一点地提高起来，就和打游戏过关卡一样，一次次小小的胜利铸就最终的巨大成功，故而最终科学探究能力的巨大提升一定是平时的积少成多。②都有吧，最显著的应该是提出问题的能力，因为教师的引导让我面对一个生物学问题或现象时，学会先去思考，这无疑暴露出而不是和以前一样马上看书，只是想办法记住知识点提高成绩，其余维度的科学探究能力提高的较少，可能是因为我的生物学基础较为薄弱。③我希望教师能引导我们一起总结归纳生物学中的科学分析方法，在针对具体的“结果”时，让我们去分析，用习题来巩固或提升结果分析维度的能力(王嘉熙,刘元熙,2022)。5.3.3访谈结果分析对全部的访谈文本整理和分析后，可以看出教师进行基于科学探究能力培养的引导发现法教学时，在以下几个方面具有显著效果：（1）在教材内容选择方面，选取有关科学史和实验探究的内容。科学史记载着科学家的研究历程、实验设计、科学方法和思维，记录着科学家在摸索过程中的矛盾、批判与进步，更易帮助学生理解科学探究的实质。实验探究是科学探究活动的具体实践。故而把引导发现法与这些内容结合时，更易于培养学生的科学探究能力(陈晓婷,吴浩然,2021)。（2）在学习策略选择方面，采用任务驱动型的合作学习。从这些趋势中看出以明确的任务为主线，小组成员之间进行短时间的头脑风暴，学生互相讨论交流，思维更加开阔，方法多样化，同时结合引导发现法教学，教师在一旁适时的引导，鼓舞了学生也发挥了其主体性作用，增强了自信，学习兴趣大增。此时，学生的科学探究能力自然也提升得更快。（3）在教学流程方面，发挥引导发现法本身注重引导的优势。学生科学探究能力的提升不是一蹴而就的，从这些活动中看出而应该循序渐进，遵循教育规律，循循善诱，引导学生自己去思考、发现和探索。这恰是引导发现法不同于其他教学理论的优势所在。同时，从以上的访谈结果也可以看出，教师是如何有效运用引导发现法来提高学生的科学探究能力的(郑宇晨,王悦婷,2022)：（1）在提出问题、做出假设、制定计划、实施计划以及探究精神等维度的科学探究能力方面，教师把引导发现法与科学史和实验探究、任务驱动型的合作学习等相结合，在符合学生的认知范围和基础水平知识的前提下，慢慢引导学生发现知识。（2）而对于结果分析维度的科学探究能力，学生多数表示没有多大变化，并给予教师相关的改进建议：①遵循灵活多变原则。可根据实际课堂效果和学生的学情，在结合现代教育技术的基础上，适当地增减或改变引导发现法的教学流程。当学生的想法脱离了教师的预想教学轨道，不扼杀学生的天性，这在一定程度上预示了不必按部就班教学，不流于形式。②遵循积小成大原则。明确结果分析能力的定义以及包含要素，用引导发现法一步一步教学，达成其中的每一个小目标，最终提高学生的结果分析维度的科学探究能力。③遵循注重实践原则。教师要深入理解和挖掘教材，提炼培养学生结果分析能力所应具备的相关科学思维和方法方面的知识，结合引导发现法，在习题实战中巩固提升其结果分析能力(韩一鸣,王瑾瑜,2022)。6总结与反思6.1实践总结本文是进行基于科学探究能力培养的引导发现式教学的实证研究，探索在高中生物教学中如何有效运用引导发现法来提高学生的科学探究能力。笔者先是查阅大量的文献资料，明确引导发现法的概念界定和教学流程，科学探究能力的内涵和构成要素。基于前者，笔者认真解读了《稳态与调节》一书的内容，按照引导发现法的教学流程进行相应的教学设计。基于后者，笔者编制了有关问卷以调查学生的科学探究能力状况，在指导老师和一线教师的建议下，得以修改完成(张语涵,李睿泽,2023)。采用问卷调查法，确定高二（13）班和高二（14）班为调查对象，对这两个平行班进行前测科学探究能力水平的评估；教学实施中，对照班（13）班沿袭传统教学法，实验班（14）班采用引导发现法；这在一定程度上昭示教学后对两个班进行相关的差异显著性分析。得出结论：除结果分析维度外，引导发现法比传统教学法更能培养学生的科学探究能力。本文在行为思路上也有所创新，作者创新性地融入了前人关于此主题已有的研究成果，在研究深度上有所加强，首先通过综合分析现有文献中的关键理论和实证发现，本文构建了一个更为系统且全面的框架，旨在为该领域的研究提供新的视角和方法论指导。其次，为了确保研究的有效性和可靠性不仅验证了前期理论假设，还进一步探索了未被充分关注的研究空白。再对实验班学生进行分层级抽取访谈，可知教师要想有效运用引导发现法来提高学生结果分析维度的科学探究能力还应遵循几个原则：灵活多变原则、积小成大原则以及注重实践原则。联系学生反馈，笔者及时反思，总结实践经验，对于教师要想有效运用引导发现法来培养学生的科学探究能力，给予教师以下几个实施建议(黄瑞萱,赵泽宇,2022)：（1）把引导发现法与科学史和实验探究结合起来培养学生的科学探究能力。（2）把引导发现法和任务驱动型的合作学习结合起来培养学生的科学探究能力。（3）充分发挥引导发现法本身的注重教师引导，学生发现的优势来培养学生的科学探究能力。6.2不足与展望受到客观现实条件和本人能力限制，本研究仅选取了尤溪一中高二年级的两个平行班做前测学生科学探究能力状况的调查与分析，样本数不足，调查问卷的设计还不够细致，实施引导发现法的时间过短，由于是校本研究，受到学校本身的影响较大等，故所得结论的全面性、普遍性以及代表性不强。对此，本研究还有很大的完善空间，希望今后能进一步的实践与完善。参考文献[1]坚持中国特色社会主义教育发展道路培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人[J].教育科学论坛，2018，（30）:7-9.[2]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.[3]人民教育出版社，课程教材研究所，生物课程教材研究开发中心.普通高中教科书生物学选择性必修1《稳态与调节》[M].北京：人民教育出版社，2019.[4]周逸和，刘思琪，张博文.科学探究、科学素养与科学教育[J].全球教育展望,2008,37(12):14-18.[5]王紫萱，陈雪婷，李俊杰.教学法大全[M].北京：经济日报出版社,1993,375[6]李博然，赵思源，王瑾萱.教育大辞典[M].上海：上海教育出版社，1990，147.[7]刘凯琳，张宇航，周文博.中学生科学探究能力结构模型初探[J].课程.教材.教法,2004，(06):86-90.[8]王天泽，赵子萱，陈宇和.新课程背景下“引导—发现”式教学模式尝试[J].中学生物教学,2007，(08):19-21.[9]李星宇，周佳怡，张晓冯.高中生物学实验教学培养学生科学探究能力的研究[D].武汉：华中师范大学硕士学位论文,2019.[1