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【摘要】文章基于学科核心素养，以高中生物“伴性遗传”为例，进行培养高中学生科学探究素养的初探。在教学中体现学生的主体地位，以探究为特点的课堂教学，使学生从接受式教学转变為主动获取式学习，从而培养学生观察现象、提出问题、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论、团队合作这五个基础科学探究能力。
【关键词】生物学科核心素养；主体；科学探究；能力
生物学科核心素养是以生物学科特征为基本立足点，从众多的生物学科的素养中筛选和提炼最核心的部分，可以很好地体现生物学科的特征，同时将会从学生自身发展和社会需求等角度提出明确要求。生物学科核心素养包括生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四方面。本文以高中生物“伴性遗传”为例，对培养学生生物学科核心素养之一 ——科学探究进行初探。
一、科学探究
科学探究是指学生用来获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。在高中阶段，通过探究脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性，自然选择对种群基因频率变化的影响等，让学生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，在实验探究的过程中乐于并善于团队合作。《新课标》中明确提出对于科学探究素养的四个素养水平要求。
水平1： 能够使用简单的实验器具；基于给定的实验方案完成简单的实验，记录相关数据；能以书面的形式将实验结果记录下来。例如，在“检测细胞中的糖类、脂肪和蛋白质”实验中，能够使用试管、刀片、滴管等简单实验器具；在“细胞大小与物质运输的关系、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”中，根据课本给定的实验方案能完成简单的实验，并记录相关数据，最终以书面的形式将实验结果记录下来。
水平2： 能够正确使用工具进行观察，提出生物学问题，在给出的多个方案中选取适当的方案并实施；选用恰当的方式如实记录和分析实验结果，能与他人合作完成探究，以口头或书面的形式与他人展开交流。例如通过“探究植物细胞的吸水和失水”等实验，根据课本提示提出“原生质层是一层半透膜”的生物学问题，并选取适当的方案与他人一起合作实施探究；最后能选用表格的方式如实记录和分析实验结果，并以书面的形式与他人展开交流。
水平3： 能够恰当选用并熟练使用工具展开观察，针对日常生活的真实情境提出清晰的、有价值的、可探究的生命科学问题或生物工程需求；基于给定的条件，设计并实施探究实验方案或工程学实践方案；运用多种方法如实记录和分析实验结果；在小组学习中能主动合作，推进探究方案或工程实践的实施，并运用科学术语报告实验结果。例如通过“探究影响酶活性”等实验，学生熟练使用试管、滴管、酒精灯等展开观察后，针对消化酶在消化道中起作用的情况这一特定情境中提出科学探究的生物学问题“酶其催化作用需要适宜的条件”，并根据给定的条件，设计并实施探究实验；最后能运用表格、曲线等多种方式如实记录和分析实验结果；在小组学习中能主动合作，推进探究方案的实施，并运用科学术语报告实验结果。
水平4： 能够恰当选用并熟练运用工具展开观察；针对日常生活的色盲等真实情景提出清晰、有价值的、可探究的生命科学问题或可达成的工程学需求；基于对相关资料的查阅，设计并实施恰当可行的方案；运用多种方法如实记录，并创造性运用数学方法分析实验结果；能够在团队中起组织和引领作用，运用科学术语精确阐明实验结果，并展开交流。
在新课程改革的背景下，如何在教学中提高学生的科学探究素养水平，是值得每一个生物教师探究的课题。在教学中，笔者就这一问题进行初步探究。
二、培养学生科学探究素养的初探
（一）科学观察，培养学生发现问题的能力
科学探究能力中最主要的就是发现问题的能力，没有观察就谈不上发现，更谈不上创造。观察者要养成实事求是的科学态度，不能以主观臆测代替客观事实。在观察过程中，学生观察越仔细，就越能发现问题，也能更多地思考和探究。必要时，教师可提供相关的图文信息资料、数据等探究素材供学生参考。例如，在“伴性遗传”中对红绿色盲遗传方式的探究，教师设计以下环节。
学生已经学了“孟德尔遗传定律”和白化病的相关知识，对遗传病的遗传方式有一定的了解，很多学生毫不犹豫地回答“色盲遗传是常染色体隐性遗传病”。这种回答明显属于主观臆测，并没有经过思考。但学生通过红绿色盲的遗传图谱和条件的科学观察后，会发现若为“常染色体隐性”遗传，则Ⅱ-5的基因型为Dd，与家系图和已知条件“Ⅱ-5没有携带致病因子”相矛盾，找出自己的错误从而发现问题。
（二）大胆质疑，培养学生提出问题的能力
科学探究的逻辑起点是提出问题。提出问题就是向知识挑战，它是激励学生积极向上的有效方法。教师在教学中要鼓励学生大胆质疑，敢于提出自己的看法，展开讨论，为学生提供发表不同的学习感受和见解的机会，让学生养成爱问为什么的习惯，培养学生提出问题的能力。在伴性遗传教学中对色盲的探究，通过观察图谱和已经条件发现问题，教师引导学生思考：组成人体细胞的染色体有哪几种？学生很快想到包括常染色体和性染色体2种。这时鼓励学生大胆质疑：既然色盲不是常染色体上的遗传病，那是不是X染色体上的隐性遗传病呢？引导学生提出有创新价值的问题，对培养创新型人才至关重要。
（三）大胆假设，培养学生实验设计的能力
生物学是一门以实验为基础的学科，许多生物学原理的形成离不开实验为证据的支撑。同时，实验的开展对培养学生的动手能力及创新思维都有重要作用。新的《生物课程标准》更是强调“倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，突出创新精神和实践能力的培养”。而在科学探究或学习中，假设起着重要作用。在探究学习中，提出的假设能为进一步的信息收集、研究方案制定提供大致的框架，它是科学探究的先遣和桥梁。在“伴性遗传”教学中，可对学生的能力进行相应的提升，让学生利用果蝇设计一个实验证明“基因位于常染色体上还是X染色体上”。学生在大胆假设、验证假设、修改假设的过程中，不断经历科学概念的形成过程。这种经历不但能够使他们掌握和理解知识，也是实验设计至为重要的一步，逐渐培养学生的实验设计能力。 （四）结果的交流与讨论，培养学生团结合作的能力
如今，科技在進步，人类在发展，哪一次飞跃不是诸多人共同合作而成功的呢？这充分说明了人类的一切活动都是在集体合作中进行的，团结合作是人类得以生存并战胜困难的可靠保证。随着社会发展，尤其是互联网的发明和应用，团队发展和合作以及资源的开放与共享在当前社会发展中的地位越来越重要，这需要我们引起重视，也是生物学科核心素养中科学素养的最高能力要求。青少年是我们国家的未来，应该让他们认识到合作的力量和价值。在科学探究过程中，营造民主和谐的气氛，利用小组合作学习的方式，通过对科学探究结果的交流与讨论，使获得的概念更清楚，结论更准确，更培养了学生团结合作的能力，促进了核心素养的形成。在“伴性遗传”的教学中，学生已经完成了伴X隐性遗传病的学习，教师设计如下探究：对比红绿色盲病的遗传特点，完成对“抗维生素D佝偻病（伴X显性遗传病）的遗传图谱和遗传特点”的探究（见图2）。
通过对比红绿色盲病的遗传特点，不难完成对“抗维生素D佝偻病（伴X显性遗传病）的遗传图谱和遗传特点”的探究。学生独立完成后，分小组对探究结果进行交流讨论，通过相互之间激烈的思维碰撞以及“兵帮兵”的学习方式，能在短时间内突破该重点的学习，并在小组内的合作学习交流过程中形成团结合作的能力。
学生学科素养的提升与教师的教学方法密切相关。教师要充分为学生考虑，从学生的长远利益出发，灵活运用多种教学方式，鼓励学生质疑、交流与创新，提高思维能力与科学探究能力，增强社会责任感，从而更好地适应社会发展和终身发展的需要，做一个全面发展的人。
【参考文献】
[1]马飞燕.借翻转课堂之力，促核心素养养成[J].地理教学，2015（15）：42-44.
[2]蒋桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学，2015（10）：9-10.
[3]辛涛，姜宇，刘霞.我国义务教育阶段学生核心素养模型的构建[J].北京师范大学学报（社会科学版），2013（01）：5-11.
[4]施久铭.核心素养：为了培养“全面发展的人”[J].人民教育，2014（10）：13-15.
[5]柳夕浪.从“素质”到“核心素养”——关于“培养什么样的人”的进一步追问[J].教育科学研究，2014（03）：5-11.
[6]高嵩，李彦青.基于核心素养的探究式教学[J].物理教学探讨，2015（08）：1-3.
【关键词】生物学科核心素养；主体；科学探究；能力
生物学科核心素养是以生物学科特征为基本立足点，从众多的生物学科的素养中筛选和提炼最核心的部分，可以很好地体现生物学科的特征，同时将会从学生自身发展和社会需求等角度提出明确要求。生物学科核心素养包括生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四方面。本文以高中生物“伴性遗传”为例，对培养学生生物学科核心素养之一 ——科学探究进行初探。
一、科学探究
科学探究是指学生用来获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。在高中阶段，通过探究脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性，自然选择对种群基因频率变化的影响等，让学生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，在实验探究的过程中乐于并善于团队合作。《新课标》中明确提出对于科学探究素养的四个素养水平要求。
水平1： 能够使用简单的实验器具；基于给定的实验方案完成简单的实验，记录相关数据；能以书面的形式将实验结果记录下来。例如，在“检测细胞中的糖类、脂肪和蛋白质”实验中，能够使用试管、刀片、滴管等简单实验器具；在“细胞大小与物质运输的关系、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”中，根据课本给定的实验方案能完成简单的实验，并记录相关数据，最终以书面的形式将实验结果记录下来。
水平2： 能够正确使用工具进行观察，提出生物学问题，在给出的多个方案中选取适当的方案并实施；选用恰当的方式如实记录和分析实验结果，能与他人合作完成探究，以口头或书面的形式与他人展开交流。例如通过“探究植物细胞的吸水和失水”等实验，根据课本提示提出“原生质层是一层半透膜”的生物学问题，并选取适当的方案与他人一起合作实施探究；最后能选用表格的方式如实记录和分析实验结果，并以书面的形式与他人展开交流。
水平3： 能够恰当选用并熟练使用工具展开观察，针对日常生活的真实情境提出清晰的、有价值的、可探究的生命科学问题或生物工程需求；基于给定的条件，设计并实施探究实验方案或工程学实践方案；运用多种方法如实记录和分析实验结果；在小组学习中能主动合作，推进探究方案或工程实践的实施，并运用科学术语报告实验结果。例如通过“探究影响酶活性”等实验，学生熟练使用试管、滴管、酒精灯等展开观察后，针对消化酶在消化道中起作用的情况这一特定情境中提出科学探究的生物学问题“酶其催化作用需要适宜的条件”，并根据给定的条件，设计并实施探究实验；最后能运用表格、曲线等多种方式如实记录和分析实验结果；在小组学习中能主动合作，推进探究方案的实施，并运用科学术语报告实验结果。
水平4： 能够恰当选用并熟练运用工具展开观察；针对日常生活的色盲等真实情景提出清晰、有价值的、可探究的生命科学问题或可达成的工程学需求；基于对相关资料的查阅，设计并实施恰当可行的方案；运用多种方法如实记录，并创造性运用数学方法分析实验结果；能够在团队中起组织和引领作用，运用科学术语精确阐明实验结果，并展开交流。
在新课程改革的背景下，如何在教学中提高学生的科学探究素养水平，是值得每一个生物教师探究的课题。在教学中，笔者就这一问题进行初步探究。
二、培养学生科学探究素养的初探
（一）科学观察，培养学生发现问题的能力
科学探究能力中最主要的就是发现问题的能力，没有观察就谈不上发现，更谈不上创造。观察者要养成实事求是的科学态度，不能以主观臆测代替客观事实。在观察过程中，学生观察越仔细，就越能发现问题，也能更多地思考和探究。必要时，教师可提供相关的图文信息资料、数据等探究素材供学生参考。例如，在“伴性遗传”中对红绿色盲遗传方式的探究，教师设计以下环节。
学生已经学了“孟德尔遗传定律”和白化病的相关知识，对遗传病的遗传方式有一定的了解，很多学生毫不犹豫地回答“色盲遗传是常染色体隐性遗传病”。这种回答明显属于主观臆测，并没有经过思考。但学生通过红绿色盲的遗传图谱和条件的科学观察后，会发现若为“常染色体隐性”遗传，则Ⅱ-5的基因型为Dd，与家系图和已知条件“Ⅱ-5没有携带致病因子”相矛盾，找出自己的错误从而发现问题。
（二）大胆质疑，培养学生提出问题的能力
科学探究的逻辑起点是提出问题。提出问题就是向知识挑战，它是激励学生积极向上的有效方法。教师在教学中要鼓励学生大胆质疑，敢于提出自己的看法，展开讨论，为学生提供发表不同的学习感受和见解的机会，让学生养成爱问为什么的习惯，培养学生提出问题的能力。在伴性遗传教学中对色盲的探究，通过观察图谱和已经条件发现问题，教师引导学生思考：组成人体细胞的染色体有哪几种？学生很快想到包括常染色体和性染色体2种。这时鼓励学生大胆质疑：既然色盲不是常染色体上的遗传病，那是不是X染色体上的隐性遗传病呢？引导学生提出有创新价值的问题，对培养创新型人才至关重要。
（三）大胆假设，培养学生实验设计的能力
生物学是一门以实验为基础的学科，许多生物学原理的形成离不开实验为证据的支撑。同时，实验的开展对培养学生的动手能力及创新思维都有重要作用。新的《生物课程标准》更是强调“倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，突出创新精神和实践能力的培养”。而在科学探究或学习中，假设起着重要作用。在探究学习中，提出的假设能为进一步的信息收集、研究方案制定提供大致的框架，它是科学探究的先遣和桥梁。在“伴性遗传”教学中，可对学生的能力进行相应的提升，让学生利用果蝇设计一个实验证明“基因位于常染色体上还是X染色体上”。学生在大胆假设、验证假设、修改假设的过程中，不断经历科学概念的形成过程。这种经历不但能够使他们掌握和理解知识，也是实验设计至为重要的一步，逐渐培养学生的实验设计能力。 （四）结果的交流与讨论，培养学生团结合作的能力
如今，科技在進步，人类在发展，哪一次飞跃不是诸多人共同合作而成功的呢？这充分说明了人类的一切活动都是在集体合作中进行的，团结合作是人类得以生存并战胜困难的可靠保证。随着社会发展，尤其是互联网的发明和应用，团队发展和合作以及资源的开放与共享在当前社会发展中的地位越来越重要，这需要我们引起重视，也是生物学科核心素养中科学素养的最高能力要求。青少年是我们国家的未来，应该让他们认识到合作的力量和价值。在科学探究过程中，营造民主和谐的气氛，利用小组合作学习的方式，通过对科学探究结果的交流与讨论，使获得的概念更清楚，结论更准确，更培养了学生团结合作的能力，促进了核心素养的形成。在“伴性遗传”的教学中，学生已经完成了伴X隐性遗传病的学习，教师设计如下探究：对比红绿色盲病的遗传特点，完成对“抗维生素D佝偻病（伴X显性遗传病）的遗传图谱和遗传特点”的探究（见图2）。
通过对比红绿色盲病的遗传特点，不难完成对“抗维生素D佝偻病（伴X显性遗传病）的遗传图谱和遗传特点”的探究。学生独立完成后，分小组对探究结果进行交流讨论，通过相互之间激烈的思维碰撞以及“兵帮兵”的学习方式，能在短时间内突破该重点的学习，并在小组内的合作学习交流过程中形成团结合作的能力。
学生学科素养的提升与教师的教学方法密切相关。教师要充分为学生考虑，从学生的长远利益出发，灵活运用多种教学方式，鼓励学生质疑、交流与创新，提高思维能力与科学探究能力，增强社会责任感，从而更好地适应社会发展和终身发展的需要，做一个全面发展的人。
【参考文献】
[1]马飞燕.借翻转课堂之力，促核心素养养成[J].地理教学，2015（15）：42-44.
[2]蒋桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学，2015（10）：9-10.
[3]辛涛，姜宇，刘霞.我国义务教育阶段学生核心素养模型的构建[J].北京师范大学学报（社会科学版），2013（01）：5-11.
[4]施久铭.核心素养：为了培养“全面发展的人”[J].人民教育，2014（10）：13-15.
[5]柳夕浪.从“素质”到“核心素养”——关于“培养什么样的人”的进一步追问[J].教育科学研究，2014（03）：5-11.
[6]高嵩，李彦青.基于核心素养的探究式教学[J].物理教学探讨，2015（08）：1-3.