学会探究形成可持续发展的生物科学素养

摘 要：作者认为：通过各种科学探究活动使学生学会科学探究的基本方法，通过学生亲身体验，培养发展合作能力、实践能力、创新能力和应用所学知识解决实际问题的能力，真正上升为学生的一种科学素养。让学生自己能通过“活动”、“感悟”理解探究的科学问题，让学生的思维能力得到训练，为学生终生持续性发展打下扎实的基础。

关键词：科学探究；可持续发展；思维训练；素养；能力

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）15-357-01

“二十一世纪是生物的世纪”，人类离不开生物。作为基础教育的初中生物教学，应使学生学会科学探究，并通过科学探究提升思维能力，为学生今后从事生物学甚至于其它科学领域的研究奠定必要的基础。

那么在生物教学中应该如何通过科学探究活动对学生进行思维训练，使之形成可持续发展的能力呢？以下本人结合几年的教学实践谈谈几点看法。

一、通过科学探究活动，激发学生的学习兴趣，引导学生积极思维，令其被科学魅力所吸引

兴趣是思维的催化剂，是学习的动力。当学生对某个问题产生兴趣时，必然会围绕着这个问题积极地思考。单纯由实验现象所引起的，只是直接的兴趣，难以持久要善于“创造”种种诱因，在教学中充分利用和联系学生的生活实际和经验是学生学习动力的源泉。比如，在进行《植物的蒸腾现象》的实验探究教学中，我利用“为什么人们常说大树底下好乘凉呢？”这个既有趣又紧扣生活实际的问题引出实验课题，学生的注意力一下子就被吸引了，在探究实验过程中我采用层层追问法，不断提出既有趣而又有思考性的问题启发学生思考，学生的注意力不断得到凝聚，由此学生的直接兴趣被转化为间接兴趣，学习的积极性也有了很大的提高。

通过科学探究活动还有助于培养学生正确对待科学的情感态度和价值观。如在“探究影响鼠妇分布的环境因素”探究活动结束时，引导学生在活动完成以后将鼠妇放回大自然中，使学生养成热爱大自然，珍爱生命的美好情操。通过“探究酸雨的危害”、“设计校园绿化方案”等科学探究活动丰富学生的情感，使之了解科学发展关乎自身，关乎社会，培养爱祖国、爱家乡的情感，增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。由此引导学生从低层次的直接兴趣上升为高层次的对探索科学的向往。

二、在科学探究活动中明确科学探究的基本方法，使其上升为一种科学素养

科学探究能力是在探究性学习过程中形成的。因此，教师应积极提供机会让学生亲自尝试和实践。通过各种探究活动明确科学探究的基本方法，即解决问题的程序。以下谈谈我的一点做法。

例如，在进行《响尾蛇如何追寻猎物》的实验探究教学时，我是这样引导学生的：

第一步，引导学生通过观察发现并提出问题。如本实验，引导学生通过观察提出“为什么响尾蛇能追寻到被它咬过的猎物？”的问题。激发学生产生探究的欲望。

第二步，引导学生收集与问题相关的信息，然后根据信息对问题进行合理的猜想与假设。经过启发引导相当部分的学生提出了“响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻被它咬过的猎物”的合理假设。

第三步，引导学生针对提出的假设制定实验计划，以验证假设。首先引导学生注意实验中控制的变量因素――毒液，而为了验证毒液在响尾蛇追寻猎物中独一无二的作用，就要进行对照实验。而后进一步引导学生注意对照实验中只能有一个变量，也就是说除了“毒液”以外两个实验中其它条件必须相同。由此学生不难了解实验的目的任务、方法、材料、装置等等都是根据假设来确定的

第四步，引导学生根据实验计划实施实验并记录实验数据，当然本实验学生无法亲身进行，但教师可请学生参考科学家的做法。

第五步，引导学生分析、讨论实验结果，推导结论验证假设。在学生进行分析和讨论的过程中应注意引导学生发现实验中变量的变化是否导致了实验现象的不同，进而启发学生推导出实验结论。本实验中的变量是“毒液”，死老鼠身上有没有毒液最终决定了响尾蛇的追寻结果，由此推导出响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻被它咬过的猎物的实验结论。

第六步，引导学生表达和交流自己的实验结论。在教学中激励踊跃表达自己的见解，学会交流合作，在培养智商的同时培养学生的情商也是至关重要的。

通过《响尾蛇是如何追寻猎物》实验探究活动，帮助学生感受和理解科学探究的基本过程：问题假设实验结论。通过各种科学探究活动学生学会了科学探究的基本方法，为学生今后从事生物学甚至于其它科学领域的研究奠定必要的基础，真正上升为一种科学素养。

三、通过科学探究活动，训练学生的思维能力，形成可持续发展的能力

通过科学探究活动训练学生的思维能力，科学探究活动要通过一系列的思维操作才能实现。

首先，是对探究的问题进行分析。如《响尾蛇如何追寻猎物》的实验探究中就必须通过分析响尾蛇能追寻到被咬过的死老鼠而不能追寻到没被咬过的死老鼠的实验现象得出响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻被它咬过的猎物的实验结论。因此，所有的科学实验都离不开分析。

其次，对照实验在科学探究活动中必不可少。如在探究“鼠妇的生活”的实验中有光或无光条件下鼠妇反应的比较等。在实验教学中应注意比较方法的运用。

再次，把生物体的各部分，生命现象的各个方面和属性联合起来，形成对生物体和生命现象整体的认识，这就是综合。比如在《观察细胞的形态结构》的探究实验中，学生观察和了解了细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核等构造之后，再把它们联合起来就形成了一个完整的生活的细胞的概念。分析和综合是相辅相成、紧密联系的对立统一的关系。它们是思维活动的基础。

最后，培养学生的概括能力，引导学生找出生物体各部分构造之间，功能与构造之间，生物与环境条件之间的因果关系，加以综合形成概念和判断，达到对生命现象和规律的认识。

总之，通过科学探究活动对学生进行思维能力训练，学生可以获得终生可持续性发展的能力，对学生科学素养的形成乃至于终生的可持续性发展有重大影响，是初中生物教学中最为重要的环节之一。