生物教学中的探究性学习

生物教学中的探究性学习武陵中学姜子健最早提出在学校教育中运用探究性教学的是杜威。早在1909年，杜威就对当时的科学教学那种过分强调信息的积累，忽视科学的思维方式和科学态度的做法提出强烈批评。并指出科学教育不仅仅是要让学生学习知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。因而他主张开展探索教学，以培养和提高学生解决实际问题的能力。从此，探究作为一种教学方法的合理性变得越来越明确了。到了21世纪的今天，新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标，就是要改变学生被动接受、大运动量反复操练的学习方式，倡导学生主动参与的探究式学习。本人结合生物课程教学，展开了以下几点有益的探索：一、结合生物教材，在课堂教学中开展“探究式学习”所谓在课堂教学中开展“探究式学习”，就是采用以探究为主的课堂教学模式。具体是指在教学过程中，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，在教师的启发诱导下，以课本知识点为启发点，结合学生的兴趣以及社会的“热点”问题，确立探究的内容。让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动，进行充分的自由表达、质疑、探究和讨论问题。将自己所学知识应用于解决实际问题，使课堂教学散发活力和提高效率。现以分析《人类活动对生物圈的影响》这节课为例加以说明：课前一星期，教师将全班学生分为四个小组，分别对“森林与人”、“沙尘暴与人类活动”、“鸟类与人”、“环境污染与生存现状”这四个内容进行资料收集。学生可通过上网、查阅报刊资料、做社会调查等手段，获得相应的资料。这个环节使学生主动去获取知识，达到了让学生自主学习的目的。一个星期后，在课堂上，各小组中心发言人对本组资料进行系统的阐述，并将相关的资料、图片、数据、图表等，由实物投影仪投在大屏幕上；发言完毕后，是两分钟自由答辩时间，学生自由发问、讨论。在这个环节中，学生是课堂的主人，占主体地位。教师作为导师，任务是调动学生的积极性，调控现场，促使学生自己去获取知识、发展能力，做到敢于发现问题、提出问题，积极分析问题、解决问题。与此同时，教师还有一个重要的作用，就是为学生设置探究的情境，建立探究的氛围，促进探究的开展，把握探究的深度，评价探究的成败。为此，教师在这节课的末尾出了一道“讨论使用一次性木筷的利弊”的讨论题，从学生的课堂讨论和课后作业来看，不少学生不仅有自己的看法而且有一定的深度，还有学生自发向学校的师生写倡议书，拒绝使用一次性的木筷子，上述都表明这节课收到了很好的效果。在七年级生物教材中，像“调查笔者们身边的生物”、“生物圈是最大的生态系统”、“爱护植被，绿化祖国”、“计划生育”、“关注合理营养与食品安全”等内容，都能采用这种上课模式。这种模式有三大优点：一是大大减少了教师的讲授时间，还课堂给学生；二是满足了学生自主发展的需要，让学生由“要我学”变为“我要学”；三是让学生在“活动”中学习，在“主动”中发展，在“合作”中增知，在“探究”中创新，使生物课堂教学焕发出勃勃生机。二、通过生物实验，引导学生进行“探究式学习”生物学是一门以实验为主的自然科学。生物实验课，是进行探究式学习的重要领地。在实验中引入“探究性学习”不仅有利于学生形成概念、掌握理论，还有利于加强科学观察、科学分析等科学实验能力的培养，还能激发学生探索精神、创新精神，发挥学生的主体能动性。围绕让学生“主动探究、自主学习”这个指导思想，教师归纳了三种实验设计方案：第一种是提供实验材料和方法，提出问题，让学生通过实验得出结论。例如，在新教材七年级上册第六章《绿色开花植物的生活史》中，有“种子萌发的环境条件”、“测定种子的发芽率”、补充“根的什么部位生长最快”三个探究实验。三个实验其实是有内在联系的，可以连在一起做，在做完种子萌发条件，可接着测发芽率和根的生长。教师将这三个实验布置给学生，让他们以小组合作的方式做实验，最终以实验报告的形式上交。报告的版面自行设计，有创新点的可加分，同时将合作过程中的想法、合作情况、遇到的困难记录下来。有位学生在实验报告中写到：经历了这次的实验，我们明白了什么叫做“团结”，实验使我们知道了如何去珍惜这份同学之间的感情。还有的学生用醋和肥皂水模拟酸碱环境对种子萌发的影响，而这是书本上没有提及的，是学生一种创新的表现，教师对此给予了大力的表扬。探究实验的目的并不在于得到全班同学统一的结果，而重在使学生真正参与探究过程。在实践中获得具体的经验体会，让学生懂得科学的探究方法，培养严谨的科学态度，让他们的创新意识得到发挥，这可以让学生受益终身。第二种是告之原理，提供研究方法和结论，让学生们根据自己的实验做出判断，并运用原理解释。例如，做“植物细胞的吸水和失水”的实验时，可将演示实验改为学生实验。课前由实验教师将大小一样的萝卜条分别浸泡在盛有清水和盐水的烧杯里，烧杯上标明“甲”和“乙”，上课后先讲述细胞吸水和失水的原理，再让学生观察并列举浸泡在两种溶液中的萝卜条的不同点，然后判断“甲”和“乙”烧杯内哪个装的是盐水，并回答“为什么”。这种方式可激发学生的好奇心，鼓励他们仔细观察。然后根据原理，推断出变软的萝卜条是泡在盐水中的，并根据细胞的吸水和失水的原理来解释。像“植物生活需要无机盐”、“水分和无机盐通过导管向上运输”这类实验都可以采取上述方式设计。第三种是最为开放的，学生实验可以不限于教材或实验手册中的内容，而是自己提出要研究的问题，收集证据，根据他们自己的实验提出科学的解释。例如，有几位学生想研究土培植物和水培植物有什么区别，在咨询了老师的意见后，便兴致勃勃地开展了“探究之旅”。从学习有关知识，到育苗、栽培、管理，遇到挫折后总结经验教训再修正。在老师的帮助、鼓励下继续他们的研究，充分体现了学生学习的自主性，即自主发现问题，自主探究思路，自主寻找方法，自主归纳结论。无论哪种方式，都是希望通过指导学生观察、实验，让学生动手、动脑，对实验现象进行分析探究，对实验结果进行综合论证，甚至自己提出实验方案。值得强调的是：实验不论是成功还是失败，都要认真加以分析、讨论，写好实验过程报告。因为培养学生积极的探究精神、认真踏实的实践态度、缜密的科学思维和勇于创新的科学素养，才是真正的目的所在。三、利用小课题研究，开展“探究式学习”倡导探究性学习旨在培养学生的创新精神和实践能力，显然不可能单纯地依靠知识的传承、讲授、灌输来实现，必须改变教学的策略和方法，改变学生的学习方式。小课题研究就是实施探究型课程的一种主要载体。开展小课题研究，主要围绕三大原则，即主体性原则、实践性原则和创新性原则。让学生在课题研究过程中始终处于主体地位，强调学生亲自收集、分析、归纳、搜集资料。杜绝脱离实际的研究，激发学生的创造热情，培养学生的创新精神和实践能力。教师首先要营造一个让学生自由发展思维的宽松氛围，其次是激发学生的探索欲望和创新潜能，在探究活动中培养学生的能力。1、在小课题研究中培养学生的观察能力和实验能力。例如，利用学生对某种动、植物的兴趣，引导他们进行观察、记录，写观察日记。然后指导他们进一步发现动、植物的生长、发育、繁殖规律以及与周围环境的关系，并展开思考，写成科技小论文。如含羞草为什么“怕羞”、银边翠为什么有银边等问题，让学生不仅仅停留在观察的层面上，而是有深一层的探索。曾有一名学生学了嫁接后，尝试将马铃薯与番茄嫁接，希望培育出一种可以在地上结番茄、地下长马铃薯的新品种。尝试虽然失败了，但难能可贵的是这种创新的想法、勇于实践和契而不舍的探究精神。2、在小课题研究中培养学生的实践能力与创新精神。在小课题选题时，可引导学生多留意学校或社区周围以及身边的事物，增强学生的社会责任感。学生学完《生态系统》一节后，教材中有一课外实验《制作生态瓶》。它以螺蛳，金鱼藻、金鱼为实验材料，有些学生平时就喜欢饲养金鱼，所以这一实验引起学生极大兴趣。作为课外实验，教材只介绍了基本实验方法，这就提出问题：要使生态系统保持平衡，那么金鱼、金鱼藻与螺蛳之间存在什么关系呢？学生针对这一问题展开讨论。最后根据金鱼藻、鱼、螺蛳数量不同分为三组，在相同的环境条件下作对照测试，验证生态系统保持平衡的条件。(1)分析实验材料在生态系统中的作用；(2)分析各组的材料准备设计。整个实验为期近两周，学生每天仔细观察、认真记录，最后对实验结果归纳总结并交流汇报。学生经课堂讨论得出：生态系统的平衡是非生物成分(水、空气、阳光)、生产者(金鱼藻)、消费者(鱼)、分解者(螺蛳)之间保持动态平衡的结果，生态系统的自动调节能力是有限的，在一定条件下，增加消费者会破坏生态平衡，自动调节能力遭到破坏。学生通过实验学习了科学研究的实验方法，充分发挥了学生学习的自主性，使学生体验了科学家生物学实验的一般方法，同时学生的实验技能和创新能力也得到显著提高，基本达到研究目的及预期效果。3、在小课题研究中培养学生的环保意识。让学生到野外进行考察，调查当地的动、植物资源，以及濒危的动、植物。通过调查获取第一手资料，如对家乡麻雀，斑鸠等鸟类数量，以及对金钱草等植物的分布进行调查。这样，使学生对动、植多样性有一个直观的认识，使保护生物的多样性成为他们的自觉行动。既而引导学生分析生物与人类活动的关系，提出整改的办法或写出倡仪书。总之，“探究式”的学习方式使学生真正成为学习的主人，让学生有更多的空间“消化”、“吸收”知识，有更多的机会思考和实践，有更多的时间发展他们的特长和爱好，能更好地培养他们的创新精神。然而，“探究式学习”在七年级生物学教学的运用还在试行阶段，在实施过程中还存在一定的局限性。但“探究式学习”的精神，顺应了当今世界教育改革发展的潮流，应作为一条主线贯穿我们教育的始终。20006年11月