新课程背景下高中生物探究式教学实践研究

摘要：新课程背景下，如何在实际教学中有效实施探究式教学，平衡知识传授与能力培养，激发学生的探究兴趣并保持长久性，仍然是当前高中生物教学面临的重要问题。基于此，本文将分析探究式教学在高中生物课堂中的应用意义，并且提出相关教学策略，指出通过教学设计的优化、探究活动的积极组织、多元教学方法的运用、教学评价的改变以及校本课程的构建，形成良好的教学体系，进而有效提高高中生物教学质量。关键词：新课程；探究式教学；高中生物；教学实践随着新一轮基础教育课程改革的深入推进，探究式教学作为培养学生核心素养的重要方式，越来越受到教育界的重视。在高中生物学科教学中，探究式教学不仅能帮助学生掌握基本知识和技能，更能培养其科学探究精神、创新能力与学习兴趣，显现出了良好的应用价值。如何在实际教学中有效实施探究式教学，成为广大一线教师研究的重要课题。本研究旨在深入分析新课程背景下高中生物探究式教学的应用意义，总结当下存在的教学问题，探讨其实施策略和效果，为进一步优化教学提供理论依据和实践指导。一、探究式教学在高中生物课堂中的应用意义（一）科学思维能力的提升通过参与真实的探究活动，学生学会了提出问题、形成假设、设计实验、分析数据等科学研究的基本学习步骤，培养了他们的逻辑思维、批判性思维和创造性思维[1]。如，在研究植物生长因素的实验中，学生需要考虑控制变量、设置对照组，这锻炼了他们的实验设计能力和变量控制意识。在分析实验数据时，学生学会了使用图表、统计方法等工具，提高了他们的数据分析和解释能力。通过小组讨论和成果展示，学生学会了如何评估证据、论证观点，增强了科学推理能力，不仅有助于学生更好地理解和应用生物学知识，还能迁移到其他学科和日常生活中，提高解决复杂问题的能力。（二）实践操作技能的增强通过频繁参与实验、观察和野外考察等活动，学生掌握了多种生物学研究方法和技术。如，在显微镜观察实验中，学生学会了制作临时装片、调节显微镜、绘制观察图等基本技能。在植物解剖实验中，他们掌握了使用解剖工具、制作切片的技巧。野外考察活动则培养了学生的野外识别、采集和记录能力，有效提高了学生的动手能力，还加深了他们对生物学概念的理解。又或者通过亲自提取DNA实验，学生对遗传物质的认识从抽象概念变为具体经验。此外，在探究过程中遇到的各种问题和失误，也锻炼了学生的问题解决能力和实验操作的灵活性。（三）学习兴趣和态度的改善传统的讲授式教学往往使学生感到枯燥乏味，而探究活动则激发了学生的好奇心和探索欲。通过亲身参与科学探究过程，学生体验到了发现的乐趣和成就感。如，在观察植物生长的长期实验中，学生每天记录数据，亲眼见证植物的变化，这种持续观察激发了他们对生命奥秘的兴趣。小组合作探究活动也增强了学生的参与感和责任感，他们学会了与他人合作、交流想法，形成了积极的学习态度。此外，探究式教学强调将生物学知识与实际生活联系起来，如研究水质污染对生态系统的影响，使学生认识到生物学的实际应用价值，增强了学习动力。学生的角色从被动的知识接受者转变为主动的探索者，不仅提高了他们的学习效率，还培养了终身学习的意识和能力。二、当前高中生物探究式教学存在的问题（一）学生探究能力和学习动机不足学生作为探究式教学的主体，部分学生缺乏基本的科学探究技能和方法，如提出假设、设计实验、数据分析等能力较弱，使得他们在面对探究任务时常常感到无所适从。而且，长期以来的应试教育模式培养了学生被动接受知识的习惯，导致他们缺乏主动探究的兴趣和意愿，大方向上也更关注知识点的记忆和题型的训练，而非探究过程中的思考和创新，这种功利性的学习态度严重阻碍了探究式教学的深入开展。（二）课程设置与评价体系不合理当前，高中生物课程设置和评价体系与探究式教学的要求存在一定矛盾，部分探究活动与教学内容结合不够紧密，显得有些牵强和生硬，难以激发学生的探究兴趣。而且，现有的评价体系仍然以考试成绩为主，难以全面反映学生在探究过程中的表现和进步，不仅无法有效激励学生参与探究，还可能导致教师为了应付考试而放弃或简化探究活动。（三）教学资源和支持不足探究式教学的有效实施离不开充足的教学资源。然而，当前许多学校在这方面存在明显不足，实验设备和材料的缺乏限制了探究活动的开展，一些重要的生物学实验无法在校内完成。并且，高质量、多样化的探究教学资源相对匮乏，教师在设计探究活动时常常感到无从下手[2]。现代信息技术在探究式教学中的应用还不够充分，如虚拟实验、在线协作工具等的使用率较低，在一定程度上限制了探究活动的深入开展，使得探究式教学在实施过程中面临诸多困难。三、新课程背景下高中生物探究式教学实践（一）充分优化教学设计优化教学设计是提升探究式教学效果的关键，教师应根据教学目标和学生特点，精心设计探究活动，可以从生活实际或学科前沿问题入手，提出富有挑战性的探究问题。设计时要注意循序渐进，从简单探究逐步过渡到复杂探究，再预留充足时间让学生独立思考、讨论和实践。可以采用项目式学习、问题导向式学习等方法，增加学习的连贯性和深度。以“细胞中的糖类和化合物”一课为例，教师可设计一系列循序渐进的探究活动，引导学生深入理解相关概念并培养科学探究能力。首先，可从日常生活中常见的食品入手，如让学生调查家中常用食材的营养成分，引发对糖类和其他化合物的初步认识。其次，设计简单的实验，如用碘液检测不同食物中的淀粉含量，培养学生的基本实验技能。引导学生探究植物光合作用与淀粉累积的关系，设计对照实验，观察不同光照条件下叶片中淀粉含量的变化。在此基础上，可提出更具挑战性的问题，如探讨环境因素（如温度、CO2浓度）对植物糖类合成的影响。最后，可采用项目式学习方法，让学生分组设计一个提高作物糖分含量的方案，并进行小型实验验证。在整个过程中，教师需要预留充足时间让学生独立思考、讨论和实践，同时适时给予指导，帮助学生克服困难，逐步提升其探究能力和科学素养。（二）积极组织探究活动组织高效的探究活动是探究式教学成功的关键，教师应将学生作为主体，鼓励学生积极表达自己的思想。教师可以让学生以小组的形式展开活动，遇到难易明确的环节，教师要给予及时引导，但要把握好“度”，可以设置阶段性检查点，及时了解学生进展，提供必要支持，让学生自主完成的同时拓宽其视野[3]。在“酶的作用和本质”这一课的教学中，教师可以精心设计一系列探究活动，激发学生的科学探索热情。课程开始时，教师可以问学生一个在生活中经常看到的问题：“为什么水果切开后颜色会越来越深？”这个问题学生们基本都会遇到，但是有些同学并不知道其原理，就可能很好奇。接着，将全班分成小组，每组负责不同的探究任务，比如，一组研究不同温度对苹果变色速度的影响，另一组探讨各种处理方法（如浸泡在柠檬汁中）对褐变的抑制效果。在实验设计阶段，教师鼓励学生大胆提出假设，并设计可行的实验方案。为确保探究活动的顺利进行，教师可以在实验设计完成、数据收集中期和结果分析等阶段进行及时了解，并提供必要帮助。最后，组织一次班级讨论，各小组展示研究成果，互相质疑和辩论。通过这一系列活动，学生不仅能深入理解酶的特性和作用机制，还能切实体验科学研究的过程，使抽象的生物学概念变得生动有趣，大大提高了学习效果。（三）开展多元化教学方法教学方式的单一久而久之终会使得学生感觉学习枯燥无味，学习积极性不高，热情逐渐减退。在高中生物教学过程中，教师需要积极以新课标为依托，不断转变传统的教学理念，创新全新的教学模式，使学生更好地参与到课堂活动当中。如，当前信息化应用十分普遍，教师可以利用多媒体教学设备，打造沉浸式学习情境，创设问题，从而挑起学生的学习欲望。如在“细胞呼吸”这一课的教学中，教师可先为学生展示细胞结构图和动态变化视频，学生能够更清晰地理解细胞的微观世界。为了激发学生的探究兴趣，教师可以提出一些生活中常见但又引人思考的现象，如“为什么长期存放的萝卜会变空心？”或“为什么过冬后的蒜瓣会变轻？”这些问题能够有效地将抽象的细胞呼吸概念与日常生活联系起来。随后，教师可以鼓励学生根据所观察到的视频内容，思考自然界中还有哪些类似的现象，使抽象的生物学概念变得更加生动和易懂。此外，教师还可以组织学生展开小组合作学习模式，将班级分成几个小组，每组负责研究细胞呼吸的不同阶段，如糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链。学生需要合作收集资料、设计实验模型或制作演示材料，小组成员分工协作，有的负责资料整理，有的进行实验设计，有的准备演讲，大家一起探究，明细探究成果。这种方法不仅加深了学生对细胞呼吸过程的理解，还培养了他们的团队协作能力和表达技巧。通过多元化的教学方法，教师可以创造一个丰富多彩的探究环境，激发学生的学习兴趣，培养其全面的科学探究能力，提高教学的针对性和有效性[4]。（四）有效改革评价方式教学过程中，教师应建立多元化的评价体系，设计开放性的探究题目，不仅关注知识掌握，更要重视过程性评价和能力评价，全面评估学生的探究能力、科学态度和创新精神。教师可以引入自评、互评机制，培养学生的反思能力和批判性思维，还要重视评价的激励作用，将评价结果应用于改进教学，形成良性循环。在“光合作用的原理和应用”一课中，教师可以先设计一个“如何提高植物的光合效率”的开放性探究实验，从这个实验中就可以看出学生对实验的设计能力和创新思维。实验操作的过程，教师可以观察学生的操作技能、数据收集和团队协作情况，进行过程性评价。实验完成之后，学生会进行汇报，就可以看出其数据分析和表达能力，以及学生面对实验问题的态度，评估其科学探究精神。此外，教师还可以通过作业评估学生的知识迁移能力，如思考光合作用在农业、环境保护领域的应用。教师根据评价结果及时反馈，指导学生改进方案或深化理解。鼓励学生继续探究相关主题，如研究不同波长光对光合作用的影响，培养持续探究的兴趣。这种多元化评价体系不仅全面评估学生表现，还能激发学习兴趣，促进全面发展。同时，评价结果也帮助教师反思教学效果，持续优化教学策略，形成良性循环。（五）构建校本探究课程体系构建校本探究课程体系是深化探究式教学的长效机制，教师可根据教学实际和学生需求，积极建议教研组开发系列探究课程，设置常规课程中的探究模块，也可开设专门的探究选修课，参与到相关课程的教学中来。在此过程中，课程设计应注重层次性和连贯性，从基础探究到开放性研究逐步深入，通过系统的课程体系使探究式学习成为学生的常态，培养其终身学习能力[5]。以“生态系统的结构”一课为例，可以构建一个系统的校本探究课程体系。首先，在常规生物课程中设置探究模块，让学生通过观察和实验了解生态系统的基本结构。其次，开设“校园生态系统调查”的专门探究选修课，学生可以在校园内选择特定区域，如小花园或水池，进行长期观察和数据收集，分析生物与非生物因素的相互作用。可以开展“城市生态系统研究”的跨学科探究项目，结合地理、化学等学科知识，研究城市环境对生态系统的影响。最后，鼓励高年级学生参与“生态系统保护与修复”的开放性研究，设计并实施小型生态修复项目。通过这种系统化的探究学习，学生不仅能深入理解生态系统的结构和功能，还能培养科学探究、数据分析、问题解决等关键能力。同时，参与实际的生态保护项目也有助于培养学生的环境意识和社会责