例析高中生物探究性學(xué)習(xí)的類型

劉本舉

摘 要 簡單介紹了探究性學(xué)習(xí)的類型，并舉例分析了資料型探究、科學(xué)史探究、實驗探究和調(diào)查型探究4種探究學(xué)習(xí)類型在教學(xué)過程中的實施，指出了應(yīng)該注意的問題。

關(guān)鍵詞 探究性學(xué)習(xí) 案例分析 生物學(xué)教學(xué)

中圖分類號 G633.91

文獻標(biāo)識碼 B

文件編號：1003-7586(2006)09-0027-06

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》明確指出，新一輪基礎(chǔ)教育改革以轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式為重點，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動參與科學(xué)探究的過程，其用意在于把學(xué)生從知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿髡撸寣W(xué)生經(jīng)歷和體驗科學(xué)探究的過程，激發(fā)其學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，全面培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生的各種能力均得到提高。

教師如何設(shè)計生物教學(xué)過程和引導(dǎo)學(xué)生積極參與探究性學(xué)習(xí)活動，以及探究性學(xué)習(xí)方式的種類與特征等問題已成為新一輪教學(xué)改革研究的重要內(nèi)容之一。本文就探究性學(xué)習(xí)的類型及實施談?wù)勛约旱目捶ê腕w會。

1 探究性學(xué)習(xí)的概念、內(nèi)涵及分類

探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，為獲得科學(xué)素養(yǎng)以類似科學(xué)家科學(xué)探究的科學(xué)研究方式所開展的學(xué)習(xí)活動。

傳統(tǒng)教學(xué)中的接受學(xué)習(xí)不能或不完全能使學(xué)生獲得科學(xué)素養(yǎng)，因為科學(xué)知識、科學(xué)方法和科學(xué)精神從根本上說是在科學(xué)家的實踐活動中產(chǎn)生和發(fā)展的，因此新課程希望學(xué)生能以類似科學(xué)家探究的學(xué)習(xí)方式通過發(fā)現(xiàn)問題、分析研究、動手操作、表達與交流等探究性活動，達到知識、技能、態(tài)度和思維品質(zhì)共同提高的目的。

美國著名教育家杜威認(rèn)為，以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)應(yīng)該專注于以往所獲得的實踐性知識，即直接經(jīng)驗，通過將學(xué)習(xí)者置于真實的學(xué)習(xí)情境中，讓他們在未知領(lǐng)域中探索，不斷地生成新知識，而新知識的產(chǎn)生又為新的探索提供了基點，這樣的知識才會有用、才會持久。

美國認(rèn)知派心理學(xué)家布魯納也強調(diào)：發(fā)現(xiàn)不僅限于尋求人類尚未知曉的事物，確切地說，它包括用自己的頭腦親自獲得知識的一切方法。

后來，芝加哥大學(xué)的施瓦布主張把科學(xué)的可變性滲透到課程中，并采用科學(xué)探究教學(xué)來教授“作為探究的科學(xué)”，以便讓學(xué)生更好的理解科學(xué)的本質(zhì)，探究學(xué)習(xí)是他于1964年首次提出的。

杜威的從做科學(xué)中學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)與布魯納的發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)方式有相似之處，都是模擬科學(xué)研究的探究過程展開的。而探究式學(xué)習(xí)正是在此基礎(chǔ)上發(fā)展出來的一種具有較強的問題性、實踐性和自主開放性的學(xué)習(xí)方式，在學(xué)習(xí)過程中學(xué)會科學(xué)的方法和技能、科學(xué)的思維方式、形成科學(xué)觀點、樹立科學(xué)精神，達成知識、能力、情感態(tài)度與價值觀三個維度的統(tǒng)一，這是探究性學(xué)習(xí)方式的目標(biāo)。

美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中對探究式學(xué)習(xí)的過程做了解釋，大致概括為：提出問題、設(shè)計研究方案、收集數(shù)據(jù)、構(gòu)造問題的答案、交流探究過程和探究結(jié)果幾個基本階段。

但是教師應(yīng)該知道，科學(xué)探究中并不存在固定的一成不變的研究方法或模式，在學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)活動中，出于教學(xué)時間、學(xué)生基礎(chǔ)、教學(xué)條件等因素的考慮，不能安排大量高層次的全程探究活動。而學(xué)生也需要從多種多樣的不同層次的探究活動中學(xué)習(xí)各種不同的科學(xué)探究方法和科學(xué)探究技能，所以，教師完全可以選取其中一個或幾個環(huán)節(jié)設(shè)計成為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)活動。

因而，在教學(xué)實踐中，我嘗試根據(jù)探究問題的來源及探究過程的特點把探究性學(xué)習(xí)方式劃分為：資料型探究、科學(xué)史探究、實驗探究和調(diào)查型探究4種類型（表1）。

上述分類中，資料型探究和科學(xué)史探究均適合在課堂教學(xué)中實施，屬于“動腦不動手”的分組合作討論或者分析思考型探究學(xué)習(xí)類型，是一種簡單易行又能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的學(xué)習(xí)方式，但這種探究類型需要教師對來自教材或科學(xué)史的探究素材進行加工重組，尤其是教材中的結(jié)論性知識，更需要教師事先查閱大量資料，把這些知識轉(zhuǎn)化為適合在課堂上探究的小課題，創(chuàng)設(shè)一種探究氛圍，讓學(xué)生參與探究過程，成為教學(xué)過程的主體。實驗探究和調(diào)查探究均屬于全程探究性學(xué)習(xí)過程，在內(nèi)容、形式、空間上都具有開放性，整個活動過程具有強烈的實踐性，它能提供學(xué)生獨立自主地發(fā)現(xiàn)、探討和解決問題、發(fā)揮自已特長、掌握科研方法及自學(xué)手段等的機會，對學(xué)生綜合能力的提高及特長的發(fā)展具有重要作用。

2 探究性學(xué)習(xí)的舉例及分析

2.1 資料型探究性學(xué)習(xí)

資料型探究性學(xué)習(xí)，即基于教師和教材提供的文獻資料和數(shù)據(jù)，學(xué)生通過討論和思考分析，將數(shù)據(jù)或資料內(nèi)化整合，經(jīng)過主動探索獲取新知識的一個學(xué)習(xí)過程。其優(yōu)點為不受實驗室設(shè)備條件的限制，易于在課堂上組織實施，學(xué)生通過合作與“動腦”的方式在獲得知識的同時得到科學(xué)探究能力的訓(xùn)練。

例如“植物的礦質(zhì)營養(yǎng)”一節(jié)中，關(guān)于植物的根是如何吸收礦質(zhì)離子的？教材中只給出了一個結(jié)論性的知識框架。要達到在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的過程中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，使學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)過程，教師就必須采用探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)策略。本節(jié)課所涉及的有關(guān)科學(xué)實驗很難全部在課堂上重現(xiàn)，所以宜采用以數(shù)據(jù)資料的形式把探究素材呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生通過資料的分析和討論、整合及推理，模擬科學(xué)研究的部分探究過程獲取新知識。教學(xué)過程如下。

將資料一一呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生分組思考討論。

資料①：科學(xué)家用菜豆做實驗，發(fā)現(xiàn)白天的吸水量增加1倍，而K⁺、Ca²⁺、NO₃^-和PO₄^3-等只增加0.1～0.7倍。實驗持續(xù)一段時間后，某些離子在培養(yǎng)液中的濃度反而升高了。資料②：晚上蕃茄的吸水量減少時，鉀離子的吸收量反而增多，即鉀離子濃度降低了。分析上述2個資料，你能得出什么結(jié)論？（礦質(zhì)離子的吸收與水分的吸收是2個不同的過程，并不成比例。）

資料③：在適宜的恒定外界條件下，用一種缺鈣培養(yǎng)液培養(yǎng)蕃茄，當(dāng)逐漸加入CaCl₂溶液時，檢測表明，隨Ca²⁺濃度的增加，根對Ca²⁺的吸收速率逐漸增大，但當(dāng)Ca²⁺濃度增大到一定程度時，吸收速率則不再隨Ca²⁺濃度增大而加快。通過資料③的分析，你能推理出什么可能的結(jié)論？（學(xué)生通過思考分析可以推理得出結(jié)論：蕃茄對Ca²⁺的吸收是需要載體的。）

這時教師可引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)：此過程需要載體，很可能是一個主動運輸?shù)倪^程。想一想，要想驗證這個假設(shè)，除了知道該過程需要載體外還需要證明該過程具備什么特點？應(yīng)如何設(shè)計實驗方案？由小組討論后，由各組代表介紹各自的方案，再由全班同學(xué)評價完善與整合，最后確定正確的實驗思路和方法，教師給予肯定后展示資料④：用化學(xué)藥品二硝基苯酚（DNP）處理幼根，根細(xì)胞內(nèi)的ATP形成受阻，使根對礦質(zhì)元素的吸收中斷。教師使學(xué)生根據(jù)資料分析推理得出結(jié)論：根吸收礦質(zhì)離子時需要消耗能量，故為主動運輸過程。通過上述過程，學(xué)生經(jīng)歷了一個模擬科學(xué)探究過程，即：資料分析→發(fā)現(xiàn)問題→提出假設(shè)→設(shè)計實驗→實驗分析→得出結(jié)論。他們不僅學(xué)習(xí)了植物的根是如何吸收礦質(zhì)離子的，還同時學(xué)習(xí)了有關(guān)科學(xué)實驗研究的方法，通過資料的分析思考和實驗方案的設(shè)計，使其探究能力得到了提高。這種教學(xué)模式要求教師創(chuàng)造一個以“學(xué)”為中心的探究學(xué)習(xí)環(huán)境，這個環(huán)境必須有民主和諧的課堂氣氛，以使學(xué)生沒有任何壓力，使學(xué)生真正有獨立探究的愿望和機會，而不是被教師直接引向問題的答案。

再如，學(xué)習(xí)植物的激素調(diào)節(jié)一節(jié)時，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過探究性學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)生長素的發(fā)現(xiàn)與功能后，為了培養(yǎng)學(xué)生的求異思維能力，還可以將教材內(nèi)容進一步拓展轉(zhuǎn)化，給學(xué)生如下信息資料，引導(dǎo)學(xué)生進一步探究。“長期以來，人們認(rèn)為植物向光性生長是由于生長素分布不均造成的。但是20世紀(jì)80年代以來，有學(xué)者在對向光性生長的某些植物器官向光面和背光面生長素含量進行精確測定后，發(fā)現(xiàn)兩者并沒有差別，如蘿卜的下胚軸、黃花燕麥胚芽鞘等。同學(xué)們請想一想，植物向光性現(xiàn)象的出現(xiàn)還會有其他可能的原因嗎？能否提出一個合理的假設(shè)？”通過上述教學(xué)過程，學(xué)生會利用求異思維思考、討論，他們的思維會升華到一個新的高度，既拓展了思維的空間，批判性思維能力和創(chuàng)新思維能力又得到了培養(yǎng)與訓(xùn)練。

還有，關(guān)于生長素的極性運輸，教材上只有一句話：“生長素在植物體內(nèi)的運輸，主要是從植物體形態(tài)學(xué)的上端向下端運輸，而不能倒轉(zhuǎn)過來運輸”，這是一個極簡單的結(jié)論性知識，直接以講述的形式告訴學(xué)生，不可能使學(xué)生得到思維的訓(xùn)練和能力的提高，與“倡導(dǎo)探究學(xué)習(xí)”的精神不相吻合。這個知識點在教學(xué)過程中也可以轉(zhuǎn)化為學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的研究過程，讓學(xué)生嘗試設(shè)計實驗方案、預(yù)期實驗結(jié)果，通過這2個環(huán)節(jié)提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

總之，資料型探究是一種便于在課堂上開展、簡便易行的學(xué)生探究活動。科學(xué)是一個發(fā)展的過程，其本質(zhì)在于探索，通過有關(guān)資料的探究過程，能使學(xué)生主動參與教學(xué)過程，成為一個探索者、研究者，而不是一個被動的接受者，并且還能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物世界的道路，理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)精神，較好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2.2 科學(xué)史探究性學(xué)習(xí)

科學(xué)史探究是指基于教材知識點相關(guān)科學(xué)史的探究性學(xué)習(xí)過程，相關(guān)科學(xué)史需經(jīng)過教師的提煉和加工整理，將其中蘊含的科學(xué)實驗和科學(xué)方法轉(zhuǎn)換成為學(xué)生在課堂上可以思考探究的課題，通過學(xué)生討論及思考探究獲取新知識并得到科學(xué)方法教育，提高其探究能力。

例如，細(xì)胞器的有關(guān)知識，教材上都是以“分布→結(jié)構(gòu)→功能”為主線的結(jié)論性知識介紹。如果教師按照教材思路，把細(xì)胞器（如線粒體）的分布、結(jié)構(gòu)和功能一一介紹給學(xué)生，盡管輔之以現(xiàn)代化的教學(xué)手段，利用多媒體技術(shù)，把多種線粒體圖片（平面圖、立體圖、電鏡照片等）以各種方式展示給學(xué)生，但仍然擺脫不了知識學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)相互脫節(jié)的結(jié)果，這只能算得上一種用現(xiàn)代化教學(xué)手段“包裝”的接受式學(xué)習(xí)方式。但如果查閱相關(guān)科學(xué)史資料，并整理為適合學(xué)生課堂思考探究的學(xué)習(xí)過程，將更有利于實現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)中知識、能力、情感態(tài)度與價值觀的統(tǒng)一。

教師首先給學(xué)生提供如下科學(xué)史資料：① 1890年，德國生物學(xué)家Altmann首先在光學(xué)顯微鏡下觀察到動物細(xì)胞質(zhì)中存在一種顆粒狀結(jié)構(gòu)，稱作“生命小體”。1897年Benda重復(fù)了以上實驗，因這種小體呈短線狀或顆粒狀，故根據(jù)形態(tài)將其命名為線粒體（mitochondrion，源于希臘字mito：線；chondrion：顆粒）；② 后來的研究發(fā)現(xiàn)，線粒體普遍存在于動、植物細(xì)胞中；③ 植物幼嫩組織和分生組織比衰老組織中多；④ 肝細(xì)胞和心肌細(xì)胞較表皮細(xì)胞多（如每個肝細(xì)胞可達2 000個，而一般細(xì)胞只有200個左右）；⑤ 在同一細(xì)胞中分布不均勻（如常聚集在精子尾基部、原生動物的纖毛基底部和小腸上皮細(xì)胞的微絨毛基部等）。

教師然后提出問題，由學(xué)生討論分析：根據(jù)線粒體的這些分布特點，你能推理出什么結(jié)論？通過思考與討論，學(xué)生一般能推理出，線粒體可能與能量的供應(yīng)有關(guān)。此時教師再通過下面的問題，步步深入，以啟發(fā)式談話的方式與學(xué)生互動交流，推斷線粒體的功能。

① 根據(jù)初中所學(xué)內(nèi)容，生命活動所需能量從哪里來？② 有機物在有氧條件下分解被稱做細(xì)胞的有氧呼吸，線粒體和能量供應(yīng)有關(guān)，由此你能推出線粒體的功能嗎？通過上述2個問題的思考與分析，學(xué)生得到的不僅僅是“線粒體是細(xì)胞有氧呼吸的主要場所”這一個結(jié)論性知識，他們經(jīng)歷了以下過程：思考分析→整理原有知識使之系統(tǒng)化→利用原有知識使之轉(zhuǎn)化為推理能力→科學(xué)推理→得出結(jié)論。在這個過程中，學(xué)生通過思考和推理主動地獲取知識，成為學(xué)習(xí)的主體，其能力和素質(zhì)的提高是必然的。而針對線粒體的結(jié)構(gòu)，教師可采用由功能反向推理，借助于“結(jié)構(gòu)總是和功能相適應(yīng)”的生物學(xué)觀點，步步深入，推理出線粒體應(yīng)該具備的結(jié)構(gòu)，例如可首先引導(dǎo)學(xué)生提出問題：① 線粒體要最終完成糖類等有機物的徹底氧化分解，這個過程包括復(fù)雜的多個步驟的生化反應(yīng)，要保證這個過程順利進行，需要哪些條件？（停頓，給學(xué)生留下思考時間，但這個問題較大，不宜提問。）② 這個過程異常復(fù)雜，被氧化的有機物和氧氣需集中在一起，最終的產(chǎn)物要順利離開，中間產(chǎn)物不能離開，所以最好與其他生化反應(yīng)過程分隔開，因而線粒體表面應(yīng)該有什么樣的結(jié)構(gòu)？（讓學(xué)生回答）

通過提問，教師順勢引導(dǎo)學(xué)生推理出：膜→選擇透過性膜，并告訴學(xué)生，通過電子顯微鏡已經(jīng)觀察到了線粒體具備雙層膜結(jié)構(gòu)。③ 這種氧化過程是在常溫常壓下，以合乎生命活動的節(jié)律進行的，因而需要哪類物質(zhì)才能順利進行？學(xué)生一般能回答需要酶的催化作用，然后引導(dǎo)學(xué)生順勢推理出：酶→多種酶→與有氧呼吸有關(guān)的酶。④ 氧化過程將包括許多步驟才能完成，而且有許多組這樣的過程同時進行，那么，線粒體內(nèi)表面應(yīng)該大些？還是小一些好呢？學(xué)生能結(jié)合化學(xué)課上學(xué)習(xí)的有關(guān)反應(yīng)速率的知識做出正確判斷。這時教師再問學(xué)生：內(nèi)膜應(yīng)呈什么狀態(tài)才能使其內(nèi)部有更大的膜面積？（給學(xué)生留出思考時間并提問）之后，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：內(nèi)膜向里折疊形成嵴。⑤ 這些化學(xué)反應(yīng)在溫和的條件下進行，能量逐步釋放出來，還需要一個怎樣的環(huán)境條件？此時，教師引導(dǎo)學(xué)生通過化學(xué)知識推理出這些反應(yīng)都應(yīng)該在溶液環(huán)境中進行，所以內(nèi)部充滿了液態(tài)的基質(zhì)。在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師可通過多媒體展示剖面掃描電鏡照片（示立體結(jié)構(gòu)）和透射電鏡照片（示剖面結(jié)構(gòu)），并在黑板上畫出線粒體的結(jié)構(gòu)模式圖。

上述過程自始至終都以學(xué)生參與教學(xué)探究過程為主線，充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，通過問題探究自主發(fā)現(xiàn)和獲取知識，充分利用已有的知識去解決新的問題。學(xué)生不僅能學(xué)會，還能進一步達到“會學(xué)”，使獲取知識與發(fā)展智力緊密結(jié)合，較好地避免了知識傳授與能力培養(yǎng)的脫節(jié)問題。

再如，在著名的溫特實驗之前，丹麥著名生物學(xué)家詹森曾經(jīng)做了一個實驗證實影響胚芽鞘向光彎曲生長的到底是尖端這種結(jié)構(gòu)本身，還是尖端產(chǎn)生了某種化學(xué)物質(zhì)。把這個實驗過程介紹給學(xué)生，讓學(xué)生比較2個實驗，并對此做出評價，哪個實驗的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性更好，為什么？詹森的實驗過程如下：取一完整的胚芽鞘，切去尖端后再把尖端放上，但尖端和下部用瓊脂薄片隔開，結(jié)果發(fā)現(xiàn)向光性重新出現(xiàn)，由此證實了尖端對下部的影響可以透過瓊脂片向下傳遞，所以影響下部的不是尖端本身，而是尖端產(chǎn)生的某種可運輸?shù)较虏康幕瘜W(xué)物質(zhì)。學(xué)生通過思考分析，一般能總結(jié)出：該實驗不能完美的解釋尖端產(chǎn)生了可向下運輸?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)，僅僅能證明這種影響作用可以透過瓊脂片向下傳遞，不足之處為不能完全排除尖端對實驗結(jié)果的影響。教師選擇這個探究環(huán)節(jié)，能較好地培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。

科學(xué)的本質(zhì)在于科學(xué)探究，科學(xué)史與科學(xué)的本質(zhì)緊密相連。如果教師把科學(xué)史所蘊含的科學(xué)探究方法教育素材挖掘出來，加以整理、轉(zhuǎn)化，設(shè)計成為科學(xué)性、啟發(fā)性的探究小課題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造靈感，引導(dǎo)學(xué)生進行基于資料的分析探究活動，便能讓學(xué)生沿著科學(xué)家的思維發(fā)現(xiàn)知識，正是這個發(fā)現(xiàn)的過程幫助學(xué)生實現(xiàn)了知識與能力的同步發(fā)展。

另外，細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能、生長素的發(fā)現(xiàn)、光合作用的發(fā)現(xiàn)與研究、基因分離定律的發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容均適合此種探究性學(xué)習(xí)方式。

2.3 實驗探究學(xué)習(xí)方式

實驗探究學(xué)習(xí)，即基于教材實驗的拓展，或者由教材內(nèi)容的學(xué)習(xí)與深化，由學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問題，由此轉(zhuǎn)化設(shè)計為適合學(xué)生分組進行的探究性實驗過程等。這些實驗的共同特點是學(xué)生不知道實驗結(jié)果，但可以由教師所給的啟發(fā)性問題為指導(dǎo)，通過實驗設(shè)計、實驗操作和思考分析得出結(jié)論。這樣的探究性實驗本身就是學(xué)生非常感興趣的問題，所以他們會急于去解決，在不知道結(jié)果的情況下，對于他們又有一種未知的神秘感，所以他們樂意去思考、去探索，對于由此所獲得的知識也會被牢固地掌握。

例如，在學(xué)習(xí)植物細(xì)胞有絲分裂時，有一個觀察植物細(xì)胞的有絲分裂實驗，在實驗過程中學(xué)生提出了一個問題：為了保證把分生區(qū)剪下來，又不能剪取太長以至于不容易在光學(xué)顯微鏡下找到分生區(qū)，取洋蔥根尖時最好剪取多長？只要找到分生區(qū)，這個問題就解決了。分生區(qū)到底距離根尖多遠？如何找到？在教學(xué)實踐中，教師可引導(dǎo)學(xué)生提出問題后，讓學(xué)生分組討論解決問題的辦法，并設(shè)計實驗。讓每個小組代表在課堂上展示自己的方案，全體學(xué)生評價和完善，然后篩選出最佳方案后讓學(xué)生分組實驗，通過小組合作的方式在開放實驗室進行。例如，其中有一個實驗設(shè)計得非常巧妙，實驗很成功，步驟如下：（1） 選取已經(jīng)培養(yǎng)生根的洋蔥，找到生長健壯而且生長狀況相同的幼根6條；（2） 每間隔2 mm用極細(xì)的黑線輕輕的系在根上做一個標(biāo)記（松緊程度以不傷害根并且不影響根的正常生理活動為宜），每條根共做10個標(biāo)記；（3） 1 d后測量每兩條標(biāo)記黑線間的距離，距離最大處為分生區(qū)；（4） 測量6條根的分生區(qū)距離根尖末端距離，求平均值，確定應(yīng)該剪取根尖的長度。

再如，在學(xué)習(xí)完植物對水分的吸收和利用時，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)了一個問題，能不能利用植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的原理測定一種洋蔥鱗葉表皮細(xì)胞液的濃度？教師此時可便因勢利導(dǎo)，趁機提出：要通過實驗的方法測量一種洋蔥鱗葉表皮細(xì)胞液的濃度，需要哪些實驗材料和儀器？實驗應(yīng)如何設(shè)計？如果讓你去做記錄，請設(shè)計一個記錄表格。這只是一個作業(yè)，布置給各個小組去完成。等學(xué)生設(shè)計完成后，教師讓每個小組代表在課堂上展示自己的方案，全體學(xué)生評價和完善，然后篩選出最佳方案后讓學(xué)生分組實驗，通過小組合作的方式在開放實驗室進行。

還有，在“植物的運動”教學(xué)中，學(xué)生對于含羞草的感震運動、植物的向光性運動和豬籠草的捕食性運動等很感興趣，提出很多問題，教師便可以給學(xué)生介紹了常見的絲瓜卷須的向觸性彎曲現(xiàn)象，提出問題：“絲瓜卷須的向觸性彎曲現(xiàn)象與哪些因素有關(guān)？”學(xué)生對此興趣較濃，很容易引發(fā)他們的思考與猜測，于是教師又可趁機提出探究性實驗課題：驗證絲瓜卷須向觸性彎曲與刺激強度的關(guān)系。

學(xué)生在整個實驗過程中經(jīng)歷了如下過程：發(fā)現(xiàn)問題→思考和分析問題→找出解決問題的方法→實驗操作→分析實驗現(xiàn)象→得出結(jié)論。整個過程都是在教師啟發(fā)下，學(xué)生獨立完成的，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，充分發(fā)揮了他們的創(chuàng)造性思維能力，在很大程度上使他們的思維得到了開發(fā)，科學(xué)素養(yǎng)得到了提高。

另外，教材實驗深化的探究還有觀察和統(tǒng)計不同植物細(xì)胞液流動的方向、探究不同濃度的生長素溶液對扦插枝條生根的影響、探究小生態(tài)瓶制作過程中不同消費者的選擇等。教材中可探究的問題也很多，如模擬酸雨對大豆種子發(fā)芽率的影響、種子在發(fā)芽過程中干重的變化與測量、日照長度對菊花開花的影響等，針對上述問題教師可以利用實驗探究學(xué)習(xí)的方式讓學(xué)生體驗到科學(xué)探究的無窮魅力。

2.4 調(diào)查探究學(xué)習(xí)方式

調(diào)查探究是指為了實現(xiàn)知識、能力、情感態(tài)度與價值觀三個維度統(tǒng)一的教學(xué)目標(biāo)，以及貫徹倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、注重與現(xiàn)實生活聯(lián)系的課程理念，引導(dǎo)學(xué)生以與教材內(nèi)容有聯(lián)系的社會問題為素材，開展的調(diào)查與探究的綜合性學(xué)習(xí)活動。學(xué)生對這種探究學(xué)習(xí)方式有較高的興趣，易于在學(xué)生中開展，并且該活動由一系列科學(xué)實驗組成，每一環(huán)節(jié)都必須認(rèn)真對待，容不得半點馬虎，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度。整個實驗探究過程中的每一個實驗都蘊涵有豐富的問題情境，每一個問題都出自實驗中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，學(xué)生在解決每一個為什么的同時鍛煉了他們的思維能力及解決問題的能力。而且活動過程中的每一個實驗都由學(xué)生親自動手，使他們學(xué)會了科學(xué)實驗的方法，提高了他們的動手能力。

例如，在學(xué)習(xí)“遺傳與基因工程”部分時，學(xué)生對于所提到的轉(zhuǎn)基因食品了解不多，當(dāng)提到日常生活中已經(jīng)接觸和食用轉(zhuǎn)基因食品時，學(xué)生感到很驚訝。這時，我就可引導(dǎo)學(xué)生開展了一項調(diào)查活動：“濮陽市市民對轉(zhuǎn)基因食品的了解情況和態(tài)度”。首先讓學(xué)生通過小組討論確定調(diào)查目的（調(diào)查市民對轉(zhuǎn)基因食品的了解和態(tài)度，從一個側(cè)面了解我市城市居民的生物學(xué)素養(yǎng)），引導(dǎo)學(xué)生制定調(diào)查計劃和方案，然后根據(jù)研究目的由各小組編制調(diào)查問卷，問卷編制后匯總討論，確定問卷的問題為15個，下面列舉幾個。

1． 您聽說過轉(zhuǎn)基因食品嗎？（ ）

A． 很清楚 B． 知道 C． 知道一點 D． 曾經(jīng)聽說過 E． 從沒聽說過

2． 您了解轉(zhuǎn)基因食品的含義嗎？（ ）

A． 一無所知 B． 有一點了解 C． 了解一些 D． 了解不少 E． 非常了解

3． 你知道幾種轉(zhuǎn)基因食品？（ ）

A． 0種 B． 1種 C． 2種 D． 3種 E． 更多

……

11． 在知道的情況下，您會購買轉(zhuǎn)基因食品嗎？ （ ）

A． 很愿意 B． 愿意 C． 無所謂 D． 如果價格便宜就買 E． 不會買

12． 您認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品對社會影響的綜合評價是 （ ）

A． 不知道 B． 利大于弊 C． 利弊相當(dāng) D． 弊大于利 E． 非常有害

13． 您認(rèn)為目前我國對轉(zhuǎn)基因食品的監(jiān)管有力嗎？（ ）

A． 不知道 B． 非常有力 C． 還可以 D． 缺乏力度 E． 監(jiān)管不力

……

調(diào)查表編制完成后，開始以小組分工合作的模式進行調(diào)查，讓各小組分別聯(lián)系某個幼兒園、小學(xué)、初中、和本校分發(fā)問卷，讓學(xué)生帶回家讓家長填寫后帶回，共分發(fā)問卷1 500份，回收有效問卷976份。隨后，讓各小組成員利用課余時間把問卷整理并填涂到答題卡上，利用電腦進行統(tǒng)計，然后把結(jié)果分發(fā)給各小組，由小組討論分析，最后匯總他們的結(jié)論再全體討論并撰寫調(diào)查報告（遺憾的是，市民對第1題的選擇為E，即從沒有聽說過的，竟然有468人，占到47.95%，可見市民對轉(zhuǎn)基因食品的了解還遠遠不夠，他們的生物學(xué)素養(yǎng)也略見一斑）。

再如，在學(xué)習(xí)“環(huán)境污染的危害”時，我們曾引導(dǎo)學(xué)生開展過水體細(xì)菌污染的調(diào)查探究活動，所利用的方法為平板菌落計數(shù)法，調(diào)查范圍為學(xué)校自來水、雨水、郊區(qū)小河水。水體細(xì)菌總數(shù)通常做為水體污染程度的一項重要指標(biāo)，通過這個探究性學(xué)習(xí)活動，讓學(xué)生主動參與探究過程，使他們初步學(xué)會科學(xué)研究的思路和方法，并通過觀察、分析、討論等形式，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，增強學(xué)生的環(huán)保意識和衛(wèi)生意識。

與教材知識密切相關(guān)的雙眼皮、紅綠色盲、血型等遺傳性狀的調(diào)查與分析等，社會熱點問題，如環(huán)境保護的有關(guān)問題等均可做為調(diào)查探究的學(xué)習(xí)課題。

3 實施探究性學(xué)習(xí)應(yīng)該注意的問題

不管哪種類型的探究性學(xué)習(xí)方式，均需要教師提前整理相關(guān)資料，設(shè)計探究程序，最大限度地調(diào)動學(xué)生的探究興趣和熱情。所以對教師的要求不僅僅限于掌握某個或幾個探究模式和步驟，而是要求教師要徹底更新教育觀念，掌握大量與教材有關(guān)的探究素材，這樣才能從一個新的高度把握整個教學(xué)過程，讓學(xué)生盡情地享受科學(xué)探究的樂趣，體驗探究成功的絕妙感受。

探究性學(xué)習(xí)過程中不要忽視或弱化教師的主導(dǎo)作用。傳統(tǒng)教學(xué)的弊端是把教材知識以教師講解、學(xué)生接受的方式進行教學(xué)，忽視了學(xué)生的主體地位，束縛了學(xué)生思維的發(fā)展，使知識傳授與能力培養(yǎng)相互脫節(jié)。但探究性學(xué)習(xí)活動決不是一味追求學(xué)生自主活動的“熱鬧”場面，如果探究方向不明確，教師指導(dǎo)不到位或課前準(zhǔn)備不充分，均會導(dǎo)致“牧羊式”課堂的出現(xiàn)，這樣片面夸大學(xué)生自主活動，忽略教師引導(dǎo)和控制的教學(xué)過程不僅不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究能力，而且還會養(yǎng)成思維的方向性差、沒有深度的壞習(xí)慣。

探究性學(xué)習(xí)在實現(xiàn)知識學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)相統(tǒng)一的教學(xué)目標(biāo)方面有無可比擬的效果，盡管有諸多的好處和優(yōu)點，但這也不是惟一的學(xué)習(xí)方式和教學(xué)模式，不可盲目追求每個知識點都讓學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)。應(yīng)該允許多種學(xué)習(xí)方式和教學(xué)模式存在，根據(jù)特定的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象恰當(dāng)?shù)倪x擇運用，讓它們各自恰到好處地發(fā)揮自已的功能，這才是教師所追求的理想境界。