生命科学如何促进学生自主探究学习论文

　　摘要：网络数字化资源的获取与利用在当今生命科学研究中扮演愈发重要的角色。本文设计了基于数字化资源平台的自主探究教学模式，鼓励学生利用数字化资源进行多种方式的自主学习，通过探究学习使其科学探究能力得以提升，生物学核心素养得以形成。

　　关键词：数字化教学；自主学习；核心素养；高中生物

　　《普通高中生物学课程标准(2017年版)》提出了生物学学科核心素养，在包括“科学思维”与“科学探究”在内的核心素养导向下[1]，生物学科的教学，需要极大关注学生在课程学习后能否具有较强的自主学习能力以及终身学习的观念。21世纪，以互联网为代表的信息技术发展日新月异，海量的生命科学数字化资源为教学模式的创新提供了条件，同时也为学生自主学习能力的培养提供了支持。为此，针对中学生的心理发展规律、认知水平及学习特点，笔者将大量与生命科学相关的数字化资源加以筛选，设计出以关注学生实际所得，培养学生自主学习与终身学习能力为出发点的探究教学模式和评价体系，以期能够以数字化资源促进学生核心素养水平与自主学习、研究性学习能力的提升，同时推动教师教学水平的提高，实现教师与学生的相互促进、共同发展。

　　一、基于数字化资源的学生自主探究式课堂教学设计

　　高中阶段生物学科的教育目标，不仅是让学生顺利通过考试以及背诵一些生物学的概念和术语，更重要的是让学生形成生物学核心素养，能够理解和体悟生物学科的本质。教师用传统中学课程抽象知识灌输的方式授课，并不能达成提高学生核心素养的目标。为此，笔者以生命科学的各种网络数字化教育教学资源平台为依托，设计了以学生自主探究为主的课堂教学模式，以期通过日常每节课的课堂探究，促进学生有效学习的发生。下面，以人教版高中《生物必修2：遗传与进化》第3章第3节“DNA的复制”专题复习课为例进行介绍。传统复习课教学时，教师以强调教科书上知识性内容为主，用表格等方法进行DNA复制发生场所、时间等的归纳总结。然而，以这样的方式教学，学生难有学习兴趣，缺乏主动性和自主性，理解能力、分析能力和推理能力很难提高。为此，笔者在进行教学设计之前，先对多类型、高质量的网络数字化教育教学资源进行搜集与筛选，将涉及DNA复制的数字化资源进行挖掘和整理，并以清晰的逻辑主线将这些资源进行关联，制作用于学生自主探究的学案。学生自主探究学案的设计依赖于数字化资源，比如在观看大量高校开设的DNA复制相关的网络公开课后，笔者发现这些课程均提到了1966年冈崎夫妇验证半不连续复制假说的巧妙实验设计，然而该科学史上的经典实验并未在高中生物教材中呈现，可被设计为学生自主探究学习的素材。通过网络搜索，笔者发现冈崎夫妇所做实验原文于1968年发表在《美国科学院院报》上。该刊自1914年创办以来，大量生物学经典文献在其上发表[2]。为调取冈崎夫妇所做实验的原始数据，笔者登录该刊网站，通过关键词搜索，下载得到半不连续复制假说验证的原始文献资源[3]。针对学生的学习程度和认知水平，教师需对数字文献资源中的数据进行简化和整合，增强数据的可读性（如图1和图2）。之后，教师依据新版考试说明中对考生能力的要求，设计层层递进的问题串，在素材给定的情境之中，引导学生运用生物学知识得出结果与结论，并将该逻辑关系呈现在学案当中。在教学过程中，应利用自主探究学案，以学生参与为主线，通过对科学史上经典实验和精选原始文献进行讨论，让学生自主分析与推理以实现知识的再生成，让学生在教师引导下像科学家一样不断深入思考问题。由于课上时间有限，在探究课结束后，教师为学生提供相应的课后学习资源，供不同层次的学生课后自主学习使用。以“DNA复制的特点专题”复习课为例，笔者将课堂探究活动所用到的1968年冈崎夫妇验证半不连续复制假说的原文，供学生延伸阅读的DNA复制方式、端粒与端粒酶发现过程的文献以及关于DNA双链复制存在极大随机性的最新科研成果，以二维码的形式提供给学生，如表1所示。学生可应用电子设备，扫取对应二维码，立刻获取相应资料的电子资源，不仅方便且符合信息化时代学生学习的习惯。这样也使得学习能适应学习者的差异性。