高中生物課開展探究性學習芻議

所謂探究性學習，是指學生在教師指導下，以一種類似于學術研究的方式展開的學習活動。《普通高中生物課程標準(實驗)》明確指出，新一輪基礎教育改革以轉變學生的學習方式為重點，倡導探究性學習，引導學生主動參與科學探究的過程。

在高中生物教學中，組織學生開展探究性學習，能夠促進學生學習方式的改變，使學生從知識的被動接受者轉變?yōu)樘剿髡撸?jīng)歷和體驗科學探究的過程，從而激發(fā)其學習生物學的興趣，全面培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)，使學生的各種能力得到提高。

一、各類生物探究性學習的運用

根據(jù)研究素材的來源和類型、具體探究方法的不同，高中生物探究性學習主要可分為生物史探究、實驗探究和調(diào)查型探究三種類型。

1.生物史探究學習

高中生物教材中諸如孟德爾遺傳規(guī)律、生長素的發(fā)現(xiàn)、酶的發(fā)現(xiàn)等都是生物科學發(fā)展史中的重大發(fā)現(xiàn)、典型事件。通過剖析這些典型事件能讓學生體驗科學探究的過程，培養(yǎng)學生科學態(tài)度、科學精神和批判性思維能力。

例如，對“基因在染色體上”的科學史可依據(jù)以下路徑來進行探究教學活動：孟德爾在豌豆雜交實驗中，假設生物的性狀由遺傳因子決定－約翰遜把遺傳因子改為基因，并提出了等位基因的概念－薩頓提出假說：基因位于染色體上－摩爾根設計果蠅雜交實驗，實驗結果提供了有力的證據(jù)，證實了基因位于染色體上－摩爾根及其他科學家更多的實驗證明：一條染色體上有多個基因，基因在染色體上呈線性排列。

探究基因的歷史，不僅把有關的知識聯(lián)系起來了，而且能對整個有關基因的研究過程有一個整體的認識。對學生進行科學史教育，這也是新課標中積極倡導的。

2.實驗探究學習

以往的生物實驗課主要是驗證性實驗，學生按照既定的實驗步驟進行操作，探究能力的培養(yǎng)不足。有些驗證性實驗可改為探究性實驗，可從基于教材的實驗進行拓展，也可將學生在深化學習中發(fā)現(xiàn)的問題進行轉化，設計為適合學生進行的探究性實驗。探究性實驗探究的往往是學生非常感興趣的問題，所以他們會急于去解決，樂意去思考，從而使由此獲得的知識被牢固地掌握。

例如，在學習植物對水分的吸收和利用時，學生發(fā)現(xiàn)了一個問題：能不能利用植物細胞質(zhì)壁分離和復原的原理測定一種洋蔥鱗葉表皮細胞液的濃度?此時教師可因勢利導，提出：要通過實驗的方法測量一種洋蔥鱗葉表皮細胞液的濃度，需要哪些實驗材料和儀器?實驗應如何設計?如何設計記錄表格?在學生完成設計后，讓小組代表在課堂上展示本組的方案，全體學生進行評價和完善，篩選出最佳方案，最后學生以小組合作的方式在開放實驗室進行探究。

探究性實驗不但可以培養(yǎng)學生的動手能力，還可以培養(yǎng)學生的探索研究能力和全面的生物科學素養(yǎng)。

3.調(diào)查型探究學習

調(diào)查型探究是指為了實現(xiàn)知識、能力、情感態(tài)度與價值觀的教學目標，引導學生以與教材內(nèi)容有聯(lián)系的社會問題為素材開展的調(diào)查研究。調(diào)查探究活動的每一環(huán)節(jié)都必須認真對待，容不得半點馬虎，以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)摹嵤虑笫堑目茖W態(tài)度。

例如，在學習“遺傳與基因工程”時，學生對書上提到的轉基因食品了解不多，當教師提出日常生活中的轉基因食品時，學生很感興趣。這時，可引導學生開展“市民對轉基因食品的了解情況和態(tài)度”的調(diào)查活動。首先讓學生通過小組討論確定調(diào)查目的，接著引導學生制定調(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(問題與備選答案設計等)，并布置實施。回收問卷調(diào)查后，指導學生對調(diào)查數(shù)據(jù)進行分組、整理和分析，并形成調(diào)查報告。

調(diào)查活動的每一步都由學生親自動手，使他們學會科學的調(diào)查方法，提高他們的動手能力、觀察能力和收集篩選、整理、分析測量數(shù)據(jù)的能力。

二、通過探究性學習培養(yǎng)學生的能力

進行探究學習，關鍵是要處理好教師的主導作用和學生的主體地位之間的關系，重點是培養(yǎng)學生的積極性、主動性和各種能力，具體包括以下四個方面：

1.自主閱讀。探究性學習需要學生自主閱讀教材、書刊、文獻資料及其他信息源。教師在課堂上對結論性的知識應少講、精講，把重點講清、難點講透后，給學生留出適當?shù)臅r間讓他們自己去閱讀消化課本中的重點內(nèi)容、重點概念、關鍵詞句和相關的小資料以及課外讀物，同時教師要指導學生如何有針對性地選擇閱讀內(nèi)容，如何在讀物中提取有價值的信息，如何對閱讀的內(nèi)容作歸納小結，如何在閱讀中發(fā)現(xiàn)問題等。

2.分析思考。在探究性學習過程中，教師在設置問題引導學生閱讀有關資料的基礎上，要通過示范鼓勵激發(fā)學生自己去質(zhì)疑問難。例如在學習《植物的激素調(diào)節(jié)》一節(jié)時，在學生通過閱讀教材了解了生長素的發(fā)現(xiàn)與功能后，教師繼續(xù)引導學生思考：長期以來，人們認為植物的向光性生長是由于生長素分布不均造成的。但是20世紀80年代以來，有學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。那么，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?這樣，學生的求異思維、批判性思維和創(chuàng)新思維都得到了培養(yǎng)。

3.實驗操作。在探究性學習中。學生要根據(jù)實證資料對科學現(xiàn)象作出解釋。實證資料的來源：一是觀察、測量，如觀察植物、動物，描述它們的特征，測量溫度、距離和時間等，做好記錄；二是實驗，如控制條件下的化學反應、物理變化和生物反射等(實驗也需要觀察、測量和記錄)。教師要盡可能地創(chuàng)造條件讓學生多親自動手參與觀察測量、實驗操作，讓學生體會實證資料是如何獲取的。

4.討論交流。課堂上，教師根據(jù)教材內(nèi)容設置問題或引導學生提出問題來進行探究，最后讓學生小組對探究結果進行討論。討論題目的設置應有難易不同的梯度，例如在“水資源保護”的課題中提出“水在細胞中的存在形式和作用是什么?生命離不開水，有哪些體現(xiàn)?造成淡水資源缺乏的因素有哪些?保護水資源，我們可以做些什么?它有何可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略意義?”等等。這樣逐層提問，可以全面調(diào)動不同知識水平的學生的積極性，使課堂充滿活力，也使學生能感受到通過努力而獲得成功的喜悅，有利于提高學生的學習興趣。討論結果的呈現(xiàn)可以采用小組總結發(fā)言、搶答或小組辯論的形式，具體可以根據(jù)學生的特點和問題情況而采用。

三、實施探究性學習對教師的要求

不管哪種類型的探究性學習，均需要教師提前整理相關資料。設計探究程序，最大限度地調(diào)動學生的探究熱情。所以對教師的要求不僅僅限于掌握一些探究模式和步驟，更重要的是要求教師具備高水平的科學素養(yǎng)和探究教學技能，要徹底更新教育觀念，重新調(diào)整自己的角色，掌握大量與教材有關的探究素材。這樣才能從一個新的高度把握整個教學過程，讓學生盡情地享受科學探究的樂趣，體驗探究成功的感受。

在探究性學習過程中教師要充分發(fā)揮主導作用。一方面要讓學生明確探究的內(nèi)容、目標以及評價標準，另一方面不對學生在探究過程中的具體活動作過多地限制，要讓學生學會去觀察、思考、嘗試，不輕易簡單地評價學生的探究活動，在學生有問題并實在解決不了時給予一定的幫助，適時地指導學生發(fā)現(xiàn)問題、理清各種關系，最終解決問題。探究性學習絕不是一味追求學生活動的“熱鬧”場面，如果探究方向不明確，教師指導不到位或課前準備不充分，均會導致“放羊式”課堂的出現(xiàn)。片面夸大學生的自主性，忽略教師引導和控制的教學不僅不能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和探究能力。而且還會養(yǎng)成其思維方向性差、沒有深度的壞習慣。

探究性學習在實現(xiàn)知識學習和能力培養(yǎng)相統(tǒng)一的教學目標方面有很好的效果，但它不是唯一的學習方式和教學模式，不可盲目追求對每個知識點都讓學生進行探究性學習，應根據(jù)特定的教學環(huán)境、教學內(nèi)容和學生的特點選擇運用，以讓它恰到好處地發(fā)揮應有的功能。

(責編 王學軍)