基于智慧课堂的高中生物学科学探究素养的培养策略

王五侠

摘 要：科学探究素养是生物学学科核心素养的四大维度之一，是生物学课堂教学的导向。智慧课堂是教育信息化的产物，是生物学教学的“工具”。在智慧课堂上，学生可以积极探究生物学内容，顺其自然地发展科学探究素养。因此，在高中生物学教学中，教师可以智慧课堂为依托，以教学内容为依据，以不同教学环节为立足点，应用多样化策略培养学生科学探究素养。鉴于此，文章将从不同环节入手，阐述以智慧课堂为依托，培养学生生物学科学探究素养的策略。

关键词：高中生物学；智慧课堂；科学探究素养；培养策略

中图分类号：G427                                文献标识码：A                                       文章编号：2097-1737（2023）02-0014-03

引  言

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）明确了如何在信息环境中引导学生学习，并提出了诸多建议。例如，灵活利用现代教育资源，为学生呈现图片、视频等内容；创设教学情境，引导学生自主参与等。同时，《课程标准》指明了生物学教学目标：培养学生生物学学科核心素养。生物学学科核心素养由四大维度构成，科学探究素养是其中之一。科学探究素养是发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力[1]。从《课程标准》可以看出，现代化教育资源是培养学生核心素养的有力手段。例如，电子白板是智慧课堂的助力，是一种技术成熟的信息化教学平台，有智慧黑板、交互式智能平板等互动设备；有黑板投影展示、智能笔等教学辅助工具；有电子易课堂、班级优化大师等辅助软件[2]。教师在生物学课堂上使用电子白板，可以直观展现现实世界中的生物学现象，使学生发散思维，发现生物学问题，由此展开探究。所以，在高中生物学教学中，教师应以《课程标准》为指导，以智慧课堂为依托，以电子白板为“工具”，以教学内容为依据，以不同教学环节为立足点，采用多样化策略，引导学生积极探究，使其认知生物学内容，同时发展科学探究素养，进而达成预期目标，提高生物学教学质量。

一、课堂导入：创设情境，调动探究积极性

电子白板具有化抽象为直观的效果。直观的生活场景，或实验场景，可以吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。因此，在生物学课堂教学中，教师可立足课堂导入环节，联系教学内容，在电子白板上展现相关场景，创设教学情境，调动学生的探究积极性。

以“酶的作用和本质”为例，在课堂导入环节，教师可以在电子白板上展示两个场景。场景一：上午最后一节课时，部分学生饥肠辘辘；场景二：斯帕兰扎尼的“鹰与笼子”的实验。在学生观看时，教师可以围绕不同场景，提出不同问题，如“食物在什么物质的作用下被消化了呢？”“在实验中，食物到哪里去了？为什么使用金属小笼？”等。此时，学生会走进生活情境中，边观看边思考。部分学生会因此产生探究兴趣，并主动与小组成员交流。在交流时，学生能够迁移生活经验和生物学认知，提出不同看法，碰撞思维，得出结论，如“食物在消化酶的作用下被消化”

“消化分为物理型和化学型这两种方式”。之后，教师可以鼓励学生毛遂自荐，阐述结论。教师还要把握时机，继续引导：“化学型消化依赖于什么物质？”部分学生能够据此拓展思维，想到“细胞内可能存在某种物质，这种物质可以帮助人体消化食物。”此时，教师可以趁机引出本节课内容，和学生一起探究“酶”。

由此可见，教师利用电子白板展示场景，可以引导学生进入问题情境。在问题情境中，学生会产生强烈的探究兴趣，不断思考问题，主动与他人交流，进而建构生物学认知，发展科学探究素养。

二、课堂讲解：师生互动，进行多样化探究

（一）师生互动，进行自主探究

学生是探究生物学的主体。电子白板功能多样，且操作简单。学生操作电子白板的过程，正是其自主探究的过程。在此过程中，学生会直观建构生物认知，同时发展生物学科学探究素养。所以，在生物学讲解环节，教师可以将操作交互式电子白板的权利交给学生，并应用适宜方式，如提出问题，呈现任务等，使学生进行自主探究。

以“细胞的能量‘通货——ATP”为例，在导入课堂后，教师可以向学生提出问题：“ATP有哪些特点？”为使学生顺利解决此问题，教师可以提出如此要求：“请大家试着用不同的图形替代ATP的各个部分，建构一个完整的ATP。”在问题和要求的双重作用下，学生会边思考边动手，尝试建构生物学模型。在此过程中，部分学生在生物学认知的作用下，能够建构出ATP的结构模型。然后，教师可以从中随机选择一名学生，鼓励其到讲台上操作电子白板，展现ATP的结构模型。

学生代表用“”“”“”等形状代表ATP的不同成分，并用“-”和“～”这两种化学键进行连接，展现了一个完整的ATP，同时讲述每个符号代表的含义。其他学生在观看的过程中，也会对ATP的结构有直观认知。教师则要把握时机，向学生提出问题：“ATP中的‘A与核酸中的‘A有哪些差异？能否用这个生物学模型来解决这个问题？”在问题的作用下，全体学生认真思考。在思考后，部分学生毛遂自荐，走到讲台上，主动操作电子白板，将ATP结构中两个“”删除，由此得到RNA中的“A”。教师可以结合此操作进行归纳：“ATP的化学性质相对不稳定，会与某种物质相互转化。”之后，教师可以向学生提出其他问题：“观察教材中图5-5‘ADP转化成ATP时所需能量的主要来源，想一想能否用生物学模型来模拟此过程？”在问题的驱动下，学生读思结合，探寻到ATP和ADP的转化过程，并尝试用生物学模型进行模拟。教师可以鼓励学生主动操作电子白板，展现模拟过程，并用清晰的语言介绍转化过程。教师则要有针对性地做出补充，帮助学生建構完善的认知。