生物課堂中的研究性學(xué)習(xí)

“問題”是激發(fā)思維的火花，是促使人們積極探索解決問題的途徑和方法。以“問題”的形式展現(xiàn)知識(shí)和能力的生物背景材料，并通過解決問題的思維過程加深學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的理解、應(yīng)用和綜合，展現(xiàn)生物知識(shí)的發(fā)生過程，領(lǐng)悟科學(xué)觀念，體現(xiàn)學(xué)科的價(jià)值觀是問題解決模式的追求目標(biāo)。

研究性生物教學(xué)目標(biāo)與傳統(tǒng)的生物教學(xué)不同，它更強(qiáng)調(diào)生物知識(shí)的綜合性、過程性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性。“問題解決模式”的教學(xué)方法，較好地體現(xiàn)了研究性生物教學(xué)的特點(diǎn)。

1.“問題解決模式”的一般程序

“問題解決模式”的程序可分為:創(chuàng)設(shè)問題情境→提供(收集)科學(xué)事實(shí)→探求解決問題方法→得出科學(xué)結(jié)論→運(yùn)用新知識(shí)解決新問題。

2.“問題解決模式”在研究性生物教學(xué)中的應(yīng)用

“影響生物的生態(tài)因素”這部分內(nèi)容涉及面較廣，傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往是先講生態(tài)因素的概念、種類，接著講不同生態(tài)因素對(duì)生物的影響，并舉例說明，最后練習(xí)鞏固。在這種教學(xué)模式下，教師列舉許多事實(shí)，講得繪聲繪色，學(xué)生聽得津津有味，但學(xué)生也只能是被動(dòng)地接受。而教師用“問題解決模式”創(chuàng)設(shè)問題情境，能使學(xué)生主動(dòng)思考，主動(dòng)尋找解決問題的方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性。

“問題解決模式”中的問題不能過于直接，如光照時(shí)間長(zhǎng)短是否影響生物繁殖?教師可創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)學(xué)生剖析問題能力。如:在瑞士，銀灰狐是在每年的1月至2月進(jìn)行交配的，有人將銀灰狐于12月初從瑞士運(yùn)到南美的阿根廷飼養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)銀灰狐要到第二年的8月開始交配和繁殖。

為什么在不同的國(guó)度里銀灰狐交配和繁殖的時(shí)間存在差異呢?

在回答中，學(xué)生一般都認(rèn)為，阿根廷8月的氣候與瑞士1月至2月的氣候相似。這樣的回答應(yīng)該是對(duì)的，但這種回答跟這節(jié)課的關(guān)系不大，不過它體現(xiàn)了問題的隱蔽性。如何與生態(tài)因素聯(lián)系起來呢?到底是生態(tài)因素中的什么因素呢?這一問促使學(xué)生主動(dòng)地閱讀課文內(nèi)容。他們首先要搞清楚什么是生態(tài)因素，接著探討不同生態(tài)因素對(duì)生物的影響。這樣，把本來教師要講的內(nèi)容，轉(zhuǎn)變成學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的對(duì)象。學(xué)生掌握一定基礎(chǔ)知識(shí)以后，小組討論，一起解決問題。最后，各小組派代表闡述其觀點(diǎn)。回答過程中，有的認(rèn)為溫度對(duì)銀灰狐的繁殖有很大影響;有的則認(rèn)為是光照時(shí)間對(duì)銀灰狐的繁殖有很大的影響。隨著月份變化，溫度和光照都在不斷的變化。

如何分析是溫度還是光照對(duì)生物的繁殖有重要影響呢?我引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行分析、探索，經(jīng)過假設(shè)、討論、歸納等一系列再發(fā)現(xiàn)的認(rèn)知操作過程，找到解決問題的關(guān)鍵。這一步在教學(xué)過程中，我設(shè)計(jì)了一系列相關(guān)的問題來展開討論，設(shè)計(jì)的問題遵循了學(xué)生實(shí)現(xiàn)再發(fā)現(xiàn)的認(rèn)知規(guī)律。

問題1.假如把銀灰狐終年飼養(yǎng)在恒溫(瑞士七八月份的氣溫)的空調(diào)房中，光照自然變化，它還能繁殖嗎?反過來，假如人工給予銀灰狐固定的光照時(shí)間(瑞士七八月份的光照長(zhǎng)度)，溫度自然變化，繁殖情況又將如何呢?

這一問題的設(shè)計(jì)，主要是引導(dǎo)學(xué)生研究事物。教師可以通過假設(shè)來進(jìn)行分析，以便幫助學(xué)生迅速擺脫無所適從的思維狀態(tài)，盡快找到解決問題的“門路”。教師要讓學(xué)生領(lǐng)悟到，一個(gè)恰到好處的假設(shè)可以成為解決問題的良好開端，從中也學(xué)到了開展問題研究的一般方法:問題發(fā)現(xiàn)，提出問題→解決問題(假設(shè)—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)—結(jié)果分析—討論)→結(jié)論的運(yùn)用。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，具體的實(shí)驗(yàn)操作過程更難。因此，這個(gè)環(huán)節(jié)放在課堂上讓學(xué)生來完成不太現(xiàn)實(shí)，而且完全沒有必要。教師可以讓學(xué)生收集相關(guān)材料進(jìn)行分析，也可以提供實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓學(xué)生分析討論。如銀灰狐在恒溫的空調(diào)房里繁殖，在固定的光照時(shí)間(瑞士七八月份的光照長(zhǎng)度)沒有繁殖。這說明光照時(shí)間對(duì)生物的繁殖有重要影響。其實(shí)在瑞士，每年的1月至2月白晝開始延長(zhǎng)，而在阿根廷，白晝開始延長(zhǎng)時(shí)間是8月，因此銀灰狐交配和繁殖是需要在日照開始延長(zhǎng)的條件下進(jìn)行的。由此可見，光周期對(duì)生物繁殖起了很大的作用。

學(xué)生通過分析討論，獲取知識(shí)，然后應(yīng)用知識(shí)。學(xué)生舉例，如人們可以通過人工延長(zhǎng)(給予人工光照)或縮短光照(放在黑暗中處理)來改變生物的繁殖時(shí)間。菊花開花需要在短日照的條件下進(jìn)行，為了使菊花在夏天開花，就可將它每天放在黑暗中處理一段時(shí)間。

問題2.除了光周期外，溫度對(duì)繁殖沒有一點(diǎn)影響嗎?這個(gè)問題的設(shè)計(jì)，目的在于引導(dǎo)學(xué)生考慮問題要全面，不要知道了光周期對(duì)生物繁殖有重要影響，而忽略了溫度等其他因素的綜合作用。

在這個(gè)問題的解決過程中，學(xué)生不僅習(xí)得了生態(tài)學(xué)的基本知識(shí)，而且領(lǐng)悟到了生物實(shí)驗(yàn)中常用的對(duì)照實(shí)驗(yàn)法(此實(shí)驗(yàn)中，恒溫中的銀灰狐、固定光照下的銀灰狐、自然條件下的銀灰狐)。學(xué)生掌握這一實(shí)驗(yàn)方法，有利于解決一系列問題，如雷鳥的換羽，影響雷鳥換羽的生態(tài)因素是光照還是溫度。

3.“問題解決模式”在研究性生物教學(xué)中的作用

“問題解決模式”的研究性生物教學(xué)，有助于教育觀轉(zhuǎn)變、能力培養(yǎng)、情感目標(biāo)和人文精神的體現(xiàn)。20世紀(jì)末迅猛發(fā)展的生物學(xué)，在21世紀(jì)將主導(dǎo)潮流。中學(xué)生物教學(xué)必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，提高全社會(huì)公民的生物學(xué)素質(zhì)，要著重創(chuàng)新思維、解決問題能力和實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

“問題解決模式”的研究性生物教學(xué)，以生物問題情境為媒介，在整個(gè)教學(xué)過程中以學(xué)生為中心組織教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，讓他們主動(dòng)參與問題的解決，教師在整個(gè)教學(xué)過程中只是引導(dǎo)學(xué)生思考。該模式在培養(yǎng)學(xué)生能力的同時(shí)，還有助于情感目標(biāo)與人文精神的體現(xiàn)，諸如學(xué)習(xí)興趣，合作精神，探求知識(shí)的欲望，知難而進(jìn)的意志，標(biāo)新立異、獨(dú)立思考、勇于反思、聯(lián)系實(shí)際、敢于創(chuàng)新的精神。