探究式教学在高中生物教学中的应用策略分析

摘要：探究式教学作为教育改革背景下一种新兴的教学方法，有助于培养学生高中生物学习兴趣，对提高学生问题解决能力具有重要作用。文章在分析探究式教学内涵的基础上，从创设探究情境、设计思考问题、组织小组合作、安排成果展示、完善总结评价等角度出发总结探究式教学在高中生物教学中的应用策略，旨在为广大教师教学设计工作提供参考，发挥探究式教学价值。关键词：探究式教学；高中生物；教学策略“让学生积极参与动手和动脑的活动，通过探究式学习活动或完成工程学任务，加深对生物学概念的理解，提升应用知识的能力”，是《普通高中生物学课程标准（2017年版，2020年修订）》（以下简称《新课标》）文件中对教师教学提出的全新要求。在这样的背景下探究式教学应运而生，这种教学方式强调学生在学习活动中的主体地位，由教师扮演引导角色，引领学生主动探索，可以帮助他们在过程中获得发展，强化核心素养。因此，教师应深入分析探究式教学特点，结合高中生物学科特色设计科学的教学方案，帮助学生在探究中获得成长，养成良好的学习习惯。一、探究式教学的内涵“探究”是指探索、研究。探究式教学是指教师指导学生进行课堂探究活动，并使学生在探究中提出问题、分析问题、解决问题，从而把握知识、理解知识、形成能力、提高素质的一种教学方法。这种教学方法以突出问题性、探索性、主体性为特征，能够帮助学生调整学习方式，培养学生学习的主动性，令他们在探索研究、探寻追究的过程中深入知识本质，进一步提高学习能力。二、探究式教学在高中生物教学中的应用价值传统课堂教学模式下，部分教师在组织课堂教学活动中探究环节相对缺失，学生自主探究学习的意识差、能力弱，影响了综合学习效果。探究式教学模式为高中生提供了更多自主、合作、探究学习的机会，让学生通过自主探究、小组合作活动的组织与实施，调动学习兴趣，为学生高效学习提供多样化的学习路径。在高中生物教学中，应用此种方法组织教学活动，对提高教学质量、促进学生发展具有积极作用[1]。（一）能提高学生学习的主动性探究式教学以问题为导向，由教师提出具有吸引力和挑战性的问题，激发学生的好奇心和求知欲[2]。这种内在动机驱使学生主动去探索、寻求答案，而不是被动地等待知识的灌输。学生有更多的自主空间去选择探究的主题、设计探究方案、实施探究过程。这种自主性能赋予学生积极情感体验，他们能够根据自己的兴趣和能力进行学习。这种学习形式，能极大程度地提高学生学习兴趣。同时，探究式教学鼓励学生进行合作学习和交流讨论。在小组合作中，学生共同探讨问题、分享观点、分工合作，每个人都能发挥自己的优势，为解决问题贡献力量，使学生获得积极的探究体验，强化学习自信。（二）能促进学生思维深层发展以往教学中部分教师习惯为学生直接讲授知识，并未关注对学生探究意识与探究能力的培养，导致大部分学生虽然能了解知识，但对知识的把握仍停留在浅层状态，难以顺利实现知识的迁移与运用。探究式教学通常以问题为导向。教师提出具有启发性和挑战性的问题，激发学生的好奇心和求知欲，学生围绕问题进行思考、讨论、查阅资料、实验探究等活动，通过自己的努力寻找问题的答案。这种知识不是被动地接受而来，而是在实践中主动构建的，因此更加深刻和牢固。长此以往，学生的思维将获得深层发展，继而实现深度学习，更好地把握生物知识的本质。（三）能帮助学生发展学科素养新课标背景下强调对学生学科素养的培育，探究式教学不仅关注学习的结果，更注重学习的过程。在探究过程中，学生需要经历问题提出、假设形成、实验设计、数据收集与分析、结论得出等环节，进一步掌握科学探究的方法和技能。在探究式教学的影响下，学生能够通过自主实践与探究厘清知识的规律，继而掌握用所学知识解决生活问题的方法，落实核心素养，为备战新高考做好准备。根据对以上内容的总结可以了解到，探究式教学是一种以学生为主体、问题为导向、自主探究与合作学习相结合、注重知识构建与应用、过程与结果并重的教学方法，对提高高中生物教学质量具有积极作用。三、探究式教学在高中生物教学中的应用策略探究式教学实践中，教师需要充分考量学生真实学习情况，结合学生个性化发展需求设计教学活动，营造良好的探究氛围，进一步发挥探究式教学的质量。下文，笔者结合实际教学案例对探究式教学的应用策略进行总结，以供教师参考。（一）联系真实生活，创设探究情境探究式教学中强调学生的主体地位，以及如何激发学生探究兴趣尤为关键。考虑到高中阶段学生学习压力较大，且容易受新鲜事物影响，教师可以采用情境创设的方式进行导入。具体来说，在导入阶段教师需要深入探究教学主题与实际生活的联系，通过视频、图片等方式创设真实景象，在唤醒学生生活经验的同时，引发学生对生活现象的探究与讨论欲望，继而顺利引入探究活动，更好地增强学生参与意识，确保每一位学生都能在参与探究的同时，发展学用结合意识，强化应用能力。以人教版高一必修1“蛋白质是生命活动的主要承担者”一课教学为例，在本次教学活动中教师需要引导学生探索氨基酸结构的特点以及细胞中蛋白质的种类，进一步理解蛋白质是生命活动的主要承担者。课程导入阶段，为了激发学生对蛋白质功能的探究热情，教师可以向学生分享视频内容，引导学生观看。视频中，教师用术中的缝合线作为素材，描述手术缝合线是从某些动物组织中提取胶原蛋白制作而成，并且在术后一段时间内这种缝合线能够被人体吸收，减免了患者拆线的痛苦。与学生生活情境相关的内容能引发他们的讨论，在感受生物技术发展魅力的同时，产生疑问：为什么这种缝合线能够被人体组织吸收？过程中发生了怎样的化学变化？这样，教师可以根据学生的疑问与思考顺利引出本课知识，让学生从生物的角度探究蛋白质的化学组成，分析胶原蛋白的分解，并观察教材中提供的氨基酸结构，尝试总结氨基酸结构的共同特点以及与分子结构的对应关系，在总结与梳理的过程中感知蛋白质种类繁多、功能多样的特点，继而为后续持续学习蛋白质结构做铺垫。（二）设计思考问题，开辟探究路径在探究式教学中，问题设计至关重要[3]。有趣的问题能够吸引学生的注意力，激发他们的探究兴趣。因此，教师需要根据学生认知能力以及思维能力设计富有趣味性以及探究价值的问题，引发学生的讨论意识，积极引导学生深挖生物学知识的本质，继而通过顺利解决问题积累学习活动经验，提高问题解决能力。与此同时，教师在设计问题时还需保障层次性，从简单到复杂，逐步引导学生探究，使学生在建构中逐步完善知识结构，提高探究式教学质量。以人教版高一必修1“细胞器之间的分工合作”一课教学为例，通过本课学习活动，学生需要了解细胞内主要的细胞器，并且理解细胞器是如何进行分工合作并完成细胞生命活动的。在教学初始阶段，教师可以借助信息技术手段向学生展示我国研制的新型大型客机C919图片，以飞机制作需要若干部门分工合作类比细胞，引出本课核心探究问题“细胞中是否也存在多部门分工与合作？”引发学生的猜想与讨论。在此基础上，教师可以从细胞器的形态、结构以及功能出发，指导学生观察教材中提供的图片信息，并持续输出问题：细胞骨架是由什么组成的网架结构？它与细胞器存在怎样的联系？随着问题的逐级深入，教师可以让学生利用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动，通过解答“植物细胞的细胞质对细胞完成生命活动有什么意义？”这一问题，帮助学生进一步强化对细胞器之间分工的了解。在探究式教学中，教师还可以鼓励学生自主设计问题，并在班级内进行讨论，让探究更加深入，突出学生在学习活动中的主体地位。（三）组织小组合作，营造探究氛围小组合作学习也是教育改革背景下大力倡导的新型学习方式之一[4]。在小组合作中，学生不仅能通过与同伴的交流协作，积累丰富的学习经验，获取灵感顺利完成学习任务，同时也能养成良好的合作习惯，提高人际交往能力。为确保学生的广泛参与，教师在组织探究式教学的过程中，可以根据学生学习能力进行分组，安排小组合作学习项目，引导学生以小组为单位参与探究，在课堂中营造良好的互动氛围。这样，既能够提高探究的质量，同时也能帮助学生在协作中发展创新意识，提出不同的问题解决方案。以人教版高一必修1“细胞核的结构和功能”一课教学为例，教材用母牛与克隆牛的性状进行对比，导入问题“细胞核的结构与功能是怎样的？”引发学生的思考与讨论。在探究式教学中，为提高学生研学质量，教师可以根据以往学生表现情况进行分组，并分别为各小组设计不同探究任务。教材中关于“细胞核有什么功能”这一板块中，为学生展示了四则阅读资料，教师可以分别让小组成员选择自己感兴趣的内容进行探究，并在班级内组织讨论活动，以此来提高教学效率。如，选择研究资料1的小组，需要阅读资料内容，了解科学家是如何用黑白两种美西螈胚胎细胞细胞核进行实验的，并分析问题：美西螈皮肤的颜色与表皮细胞色素合成有什么关系？这种合成过程是否由细胞核控制？而研究资料2的小组成员，需要围绕蝾螈受精卵讨论细胞核与细胞的分裂、分化之间的关系。这样，大部分学生能够积极踊跃地参与到小组讨论中，通过主动探究获取答案，并集中交流结论，得到基本事实“细胞核控制着细胞的代谢和遗传”。（四）安排成果展示，分享探究成果探究式教学的目的是帮助学生在主动探究中积累学习经验，通过顺利解决问题，强化应用意识，发展核心素养[5]。教师为进一步增强学生的学习体验，可以在学生完成探究任务后，在班级内组织交流活动，鼓励学生分享探究经验，展示学习成果。在这一环节中，学生通过交流能够及时发现自己在学习中存在的问题，并进行调整，同时也能从他人成果中获得启发与灵感，提高生物课堂教学效果与质量。以人教版高一必修1“降低化学反应活化能的酶”一课教学为例，通过本次教学活动，学生需要进一步了解酶的本质，认识到酶对细胞代谢的重要作用。基于探究式教学特点，为了让学生进一步了解酶在细胞代谢中的作用，教师可以在班级内组织“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实践活动，让学生对照教材内容独立完成实验，并在班级内交流成果。本次讨论中，教师以“在细胞内是否能通过加热来提高反应速率？对比试管所出现的不同现象，能够证明什么？你认为酶对于细胞内化学反应的顺利进行是否重要？”等问题作为讨论方向，引导学生交流探究成果。在过程中，大部分学生能够顺利根据实验得出结论，比如：加热能促进过氧化氢的分解、无机催化剂能够加快过氧化氢的分解，从而提高反应速率、酶作为生物催化剂，能降低反应的活化能等。汇总学生分享的探究成果，教师可以对本次实验活动进行总结，升华主题，让学生更加深入地了解酶的作用。（五）完善总结评价，提高探究价值新课标强调，“创建一个主体多元、方法多样，既关注学业成就，又重视个体进步和多方面发展的生物学课程评价体系”。基于评价要求，在探究式教学活动结束后，教师需要通过多元化的评价方法，对学生的探究表现、教学目标达成情况、在探究中存在的问题进行总结，借此引导学生调整学习状态，进一步提高探究式教学活动的质量。以人教版高一必修1“光合作用的原理和应用”一课教学为例，在本次探究式教学活动中，教师引导学生以小组为单位探究环境因素对光合作用强度的影响，让学生通过对光反应与暗反应过程的比较与归纳，领悟光合作用的重要价值。教学评价期间，教师设计回顾性问题，让学生分析光反应与暗反应在物质变化和能量转化方面存在怎样的联系？根据他们的反馈情况进行评价，结合学生探究过程表现以及探究成果做出分析，为学生提供更为科学的评价标准，指明他们在学习中存在的问题。在指导学生进行自主评价的过程中，教师可以为学生提供评价模板，引导学生回顾探究过程，总结自己在学习活动中都学到了哪些知识，对光合作用的反应以及相互关系存在哪些疑问，在交流中更好地帮助教师了解