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假说- 演绎法在高中生物学探究式教学中的应用研究

作者

黄小国

重庆市云阳高级中学校 404500

一、基于假说- 演绎法的探究式教学对高中生物学教学的重要意义 三、基于假说- 演绎法的探究式教学应用于高中生物教学的建议

(一)新课改背景下科学探究能力培育的新态势

2017 年由教育部制定,并于 2020 年修订的《普通高中生物学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》(以下简称“标准”)正式出台后,高中生物学教学迎来了新的变革风向。该“标准”在课程性质板块指出:普通高中生物学课程是以提高学生生物学学科核心素养为宗旨的学科课程,是树立社会主义核心价值观、落实“立德树人”根本任务的重要载体 [1]。同时,“标准”精选了“生命观念”“科学思维”“科学探究”及“社会责任”四大维度,将其确立为高中生物学学科核心素养的核心构成要素,使之成为整个课程设计蓝图的灵魂所在[1]。因此,“标准”无疑将学生科学思维与科学探究能力的培育工作提升到了前所未有的战略高度,彰显出其在新时代高中生物学教学中的核心地位与关键价值。这样的要求,完美契合国家和社会对拔尖创新人才的需求。

(二)探究式教学是塑造学生科学思维与科学探究能力的必由之路

然而,受限于教学时间的局促性、教学设施设备的陈旧滞后性,抑或是部分教师自身对探究式教学理念领悟的浅薄性与实践意识的薄弱性等因素的叠加影响。为能在短时间内促使学生牢记大量生物学知识,应对各类考试,尤其是高考,很多教师忽视了对学生科学思维与科学探究能力的培养。因此,在“新课标、新教材、新高考”的三新时代背景下,高中生物学教学迫切需要一场全方位、深层次的观念变革与模式转型。广大教师应积极主动地投入探究式教学的探索与实践之中,而学生同样需要踊跃参与到探究式学习的体验与感悟之旅中。唯有如此,方能切实有效地促进学生科学思维与科学探究能力的全面提升与可持续发展,为学生的未来成长奠定坚实的学科素养基石,助力他们在生物学乃至更广阔的科学领域中自由翱翔、逐梦前行、助力国家和社会发展。

二、基于假说- 演绎法的探究式教学设计研究

(一)基于假说- 演绎法的探究式教学思路

Jun-YoungOh 设计了科学探究模型 [3],结合课堂教学实际设计的基于假说-演绎法的科学探究式教学的一般教学思路如图2-1 所示。

图2-1 科学探究式教学的一般教学思路

(二)基于假说- 演绎法的探究式教学设计分析

在基于假说 - 演绎法的探究式教学的进程中,教师承担着创设特定问题情境的关键职责,而学生则沉浸于完整的科学探究流程之中:观察现象→提出问题→分析问题→作出假说→设计实验→演绎推理→实施实验→得出结论等科学探究过程 [3]。凭借已有的知识储备以及过往积累的宝贵经验,学生不仅主动地去建构新的知识体系,而且让新旧知识和经验融会贯通、形成统一的整体。更为关键的是,学生在此过程中切实掌握了获取知识的有效方法,其科学思维与科学探究能力也得到了悉心的培育与锤炼。

由此,教师的角色实现了根本转变,从知识灌输者华丽转身为引领学生构建知识大厦的引路人。同时,学生也成功摆脱了单纯接受知识的被动容器形象,蜕变成为知识体系的积极构建者。这一变革从本质上践行了“教师主导,学生主体”的先进教学理念,有力地推动了生物学学科核心素养目标的达成,为学生树立社会主义核心价值观、落实“立德树人”的根本任务筑牢了坚实根基[4]。

(一)深化基于假说- 演绎法的科学思维与科学探究过程的认知

在高中生物学教学中,教师的教学进程与学生的学习轨迹紧密相连。为切实遵循“教师主导,学生主体”理念,从根源上提升学生生物学学科核心素养,教师教学观念的转变势在必行,需妥善处理“教”与“学”的模式与关联。当下,部分教师面临诸多困境:一方面,对假说 - 演绎法蕴含的科学思维与探究流程领悟不够深刻;另一方面,难以将该方法与教材内容有效融合并应用于实际教学。针对上述问题,教师应着力提升对假说 - 演绎法的理解,钻研其与教材的结合之道,并重视学生科学思维与探究能力的长期培育,摒弃短视行为。

(二)依循学生认知规律推进基于假说- 演绎法的探究式教学

基于假说 - 演绎法的探究式教学能有效培养学生的科学思维与探究能力,但这是一个渐进的过程 [3]。教师运用该方法时,需契合学生认知特点与学习状况,稳步推进。例如,在“孟德尔豌豆杂交实验(一)”教学中,借助分离定律发现过程,让学生初识假说- 演绎法的流程。在“孟德尔豌豆杂交实验(二)”教学时,依循探究分离定律的思路,引导学生初步运用该法阐述探究自由组合定律的思路。在“基因在染色体上”教学里,使学生进一步熟悉其应用;在“基因在染色体上”与“DNA 的复制”学习中,让学生尝试运用该法探究具体问题,强化掌握程度。

四、总结

综上所述,2017 年版 2020 年修订的高中生物学课程标准、2017 年新人教版教材、及目前的新高考趋势,将学生科学思维与科学探究能力的培育提到了前所未有的战略高度。这一战略高度完美契合了国家和社会对拔尖创新型人才的需要。实现这一战略最有效的方式是抛弃传统讲授型教学模式,全面开战探究式教学。而假说 - 演绎法是实现探究式教学的核心方法和途径。将假说 - 演绎法渗透到探究式教学的过程中,更有助于学生严谨的科学思维和科学探究能力的培养。

参考文献:

[1] 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). 北京:人民教育出版社.2017.

[2] 宋军山 . 基于科学思维培养的高中生物学教学策略 [J]. 中学生物教学 ,2020,(30):38-39.

[3] 黄潇 . 基于“假说演绎法”培养学生科学思维的实践研究 [D]. 四川师范大学 ,2020.DOI:10.27347/d.cnki.gssdu.2020.000004.

本文系云阳县教育学会教育科研小课题“假说 - 演绎法在高中生物学探究式教学中的应用研究”阶段性研究成果,课题编号:XH2024X10