陈承华
福建省泉州市安溪第一中学 362400
摘要：基于高等教育生物学课程以及相关的理论建议，本文简要分析了如何研究高中生物探究性作业以提高学生的素养。
关键词：高中生物学；调查工作；设计;影响
前言：长期以来，为了激发了学生的学习兴趣，新课程改革强调，教师在设计作业时应改变思维方式，并意识到创新作业的重要性。因此，了解如何开发学生的潜力并改善基本的教学工作方法至关重要。根据基础素养的主题，生物学基础素养的最重要目标之一是提高学生的思维和认知能力。其中，模型构建技能是发展生物学技能的最重要目标之一，它主要帮助学生理解和吸收生物知识，并增强学生对大概念的理解。但是，传统的浅层学习概念仅关注以下事实：学生应该“引起问题”，而不是要求学生进行批判性思考和分析所涉及的问题，这影响了他们解决问题能力的发展。因此，将深度学习的概念付诸实践并促进学生在构建生物学模型方面的技能发展非常重要。
一、研究练习
研究任务涉及以家庭作业形式提供给学生的调查活动相关的内容，其中包括一些参考资料，例如提问，假设陈述，事实实验，实验结果和结论分析。内容以练习的形式呈现，学生必须独立完成每个流程。探索性练习强调向学生教授实验设计，分析性思维，逻辑思维，语言组织和表达。比如根据“材料的跨膜运输示例”课程，该作业是设计一个实验来测试活细胞的细胞膜是否可以控制材料的进入和释放。实验材料包括红色的玫瑰花瓣，蒸馏水，稀盐酸溶液，烧杯，镊子等。要完成的内容包括设计实验，实施实验，得出实验结果和实验结论。最后，是知识的应用：在此任务中，学生会联想到用来做饺子的蔬菜馅在添加盐后会失水，如果农作物过度施肥，就会发生“烧苗”现象，从而让学生有更深次的理解。
影响分析：本课程的主要影响包括两个方面。一种是水分子因为顺浓度梯度在膜上转移，而有些样品却在逆浓度梯度之间转移，这表明细胞膜是选择性渗透膜。其中，“水细胞吸收和植物细胞损失”是生物学高中学生的第一个综合探索性实验，因为学生已经在教室里研究了紫洋葱鳞片表皮离开水的情况。因此，在本作业中，使用红色玫瑰花瓣，蒸馏水，稀盐酸溶液和其他材料作为实验材料来开展实验，使学生可以在课堂上再次锻炼使用知识解决现实生活中问题的能力。
二、设计实践分析
根据练习内容的特点，中学生物学练习可以分为两类：一类是概念性原理，另一类是生物实验。以分子和细胞作为一年级的课堂为例进行分析和解释。
（一）分析教材
“ 细胞呼吸是ATP的主要来源”是高中生物学的《分子和细胞》的部分。本章中的练习应以“探索酵母菌的呼吸方式”的实验为基础，使学生了解有氧呼吸和无氧呼吸的条件和产物，并为进一步研究生理性有氧呼吸和无氧呼吸的过程铺平道路。此外，从学生的实际情况出发，学习糖和其他能量物质，线粒体结构，酶，ATP等，这门课程的学习也是进一步学习光合作用和其他知识的基础。此外，高中生在化学方面有一定基础。他们已经知道试剂和产品的原子保存之间的联系，以及能量吸收和释放的知识。但是，考虑到生理呼吸过程是非常抽象的，教师应密切关注学生，根据实际情况规划设计，以帮助学生克服学习困难。
（二）明确目标
如通过莲的生活环境分析莲的呼吸过程，以形成结构和功能相适应的生命观念；分析罐盖气压的变化，以推测微生物的呼吸方式，并形成逻辑推理的科学思维；理解和利用呼吸过程中物质和能量的变化来形成物质和能量相辅相成的观点。
（三）设计练习
本课程的练习设计完全基于学生所了解的现实生活，并激发学生通过正常的生活现象将学习转化为生物学问题的兴趣。例如，为了确保配件的安全性，我们在购买商品时需要注意哪些信息？铁罐盖上经常印有“如果安全按钮膨胀并发出噪音，请不要购买。”这是什么原因？ “膨胀的安全按钮显示封闭的食品罐发生了什么变化？”“您认为哪些生物学知识？请提供合理的解释。“最后，在课后巩固练习中，老师向学生介绍了在家酿造啤酒的过程。对于特定的操作过程，学生需要考虑以下几个问题：为什么在饮酒时添加酒精和药物？米饭凉吗？在稻米中间挖一个坑的目的是什么？酒为什么甜？以及更多。通过检查生活现象和问题，学生可以增强对细胞呼吸的理解，并进一步发展其基本的科学素养。
三、建立数学模型以发展高中生类似的推理能力
数学语言丰富，包含许多语言，例如函数，图像，计算公式和符号。通过有效地使用数学语言的抽象元素（例如函数，图像，计算公式），并结合生物知识（例如生活活动的规律），创建适合生物学知识本质的数学模型，可以帮助高中生更好地理解抽象生物学知识。当前的高中生物学教科书中有许多数学模型，例如计算模型（遗传法则的份额，基因的频率，遗传疾病的可能性，蛋白质合成的分子量，DNA结构中碱基的数目和碱基等），J型人口增长模型等。例如，通过指导学生学习有关“大肠杆菌数量”的生物学知识，他们可以使用多媒体设备向学生展示“澳大利亚兔子数量的多重增长变化”，并鼓励班级学生深入思考“兔子数量的快速增长”的原因是什么？“什么类型的？兔子的曲线形状是什么？”等问题，这种深入的思考和讨论方式可以使高中生理解野兔生长的规律与所学细菌的生长曲线相似。假设不限制生存空间和足够的养分，大肠杆菌种群生长变化的公式为N = 2n，显示出J形变化曲线。然后，教师可以问学生一个思考问题：“假设数字为10，则该数字将增加什么公式？”然后，教师可以继续指导高中生获得数学模型Nt = N0×λt。这种构建数学模型的方法可以有效地帮助学生理解学生的生物知识，同时促进他们模拟思维和思维能力的发展，并最终可以有效地提高他们的问题分析和解决能力。
四、研究学习任务
基于研究的学习任务意味着教师在考虑学习目标和教学内容的基础上向学生提供与学习内容有关的主题。以下仍然是大家熟悉的自行开发的实验程序，但与上述任务的不同之处在于，他更倾向于发展学生的创新，实用主义和科学方法。让我们以第二章为例，“降低化学反应活化能的酶”，要求学生以日常生活中的普通水果为例，研究温度对水果的影响并进行实验研究。接触生活的一部分包括有关如何在日常生活中保护水果和蔬菜的作业。
本课程主要涵盖三个主要主题，即对影响酶的高效率，转移性和活性的条件的研究分析。该作业将日常生活中的普通水果用作要探索的基本材料。通过选择材料，描述实验目的，捕获实验过程以及分析实验结果，可以得出结论，所有实验设计都是独立完成的，这是一项全面的素养教育。在实际的研究过程中，学生必须始终思考问题，确保积极思考和思维敏捷，正确地掌握实验过程，最后使用文本和图像的组合来呈现实验结果，以增强直觉和说服力。
结语：总而言之，研究作业计划和生活事实对增强学生自行分析和解决问题的能力具有积极作用，长期的执行可以迫使他们运用批判性和创新性思维来解决实际生活和生产问题。 但老师还应考虑到实际情况的各个方面，以确保学生的自主权和学生的选择性。
参考文献：
[1]付金梅.高中生物课后开放性作业的探究[J].新课程(中学),2018(07):234.
[2]李慧媛.关于高中生物作业设计有效策略的思考[J].高考,2018(06):68.
[3]王俊芳.新课程标准下高中生物学科作业优化的设计研究[J].新课程(中旬),2013(09):184.