高中生物研究性學習創(chuàng)新案例分析

摘要通過多年來指導(dǎo)學生開展研究性學習的實踐，結(jié)合該成功創(chuàng)新案例的分析，在研究性學習的選題上應(yīng)盡力做到“三個結(jié)合”：即結(jié)合學科教學；結(jié)合日常生活、生產(chǎn)實際；結(jié)合人們關(guān)注的熱點和難點問題。在學生開展研究性學習的過程中，要注意教師主導(dǎo)作用和學生主體作用的共同發(fā)揮。要善于利用互聯(lián)網(wǎng)、學校和當?shù)氐默F(xiàn)有資源條件，以解決學生在研究性學習過程中遇到的一些疑難問題，從而提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的自主、合作、探究能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 高中生物 研究性學習 案例分析

中圖分類號G633.91 文獻標識碼A

1 問題的提出

許多家庭都喜歡吃炒油菜苔，在飯店里也能品嘗到以油菜苔為原料制作的各種美食。在一次研究性學習課上一學生問到，油菜本是油料作物，油菜摘苔子會不會影響油菜子的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益呢?當時筆者沒有急著回答這位學生的提問，而是鼓勵他上網(wǎng)檢索，自己尋找問題的答案。第二天在課堂上筆者讓這位學生把自己的問題及答案講給全班同學聽。

通過查找資料知道，自古以來，油菜在“春采苔，可以為蔬”的種植過程中發(fā)現(xiàn)，摘苔后的油菜，枝果繁茂，產(chǎn)量增加。《便民圖纂》也有記載：“油菜最易起苔，去苔則歧分而結(jié)子繁，榨油極多。”因此，摘苔是油菜增產(chǎn)的一項傳統(tǒng)措施。筆者不僅表揚了這位學生善動腦筋，還進一步鼓勵他和其他同學就油菜摘苔問題進行深入探究。學生對這個生活和生產(chǎn)中的問題很感興趣，并對此問題提出更多的質(zhì)疑，有的學生說“油菜摘苔為什么會枝果繁茂，產(chǎn)量增加呢?”有的學生提出“既然油菜摘苔能提高產(chǎn)量，在油菜生長的什么時期。什么高度摘苔最好呢?”有的學生說“現(xiàn)在的油菜品種較多，到底什么品種的油菜最適合油菜兩用呢?”……師生一致認為油菜摘苔問題很有研究價值，基于學生的這些疑問，要求學生以“油菜摘苔對其產(chǎn)量和效益影響的研究”為題進行研究，目的是讓學生理論聯(lián)系實際，關(guān)注人類生活、生產(chǎn)，關(guān)心身邊的科學，培養(yǎng)學習興趣，拓寬生物知識，學會探究學習。

2 研究目標

2.1 知識目標

①掌握油菜生物學特性、營養(yǎng)價值、經(jīng)濟價值、植物栽培等方面的知識；②理解鮮頂端優(yōu)勢的原理和有關(guān)實驗設(shè)計的原理。

2.2 能力目標

①通過網(wǎng)上檢索、資料收集與綜合分析，培養(yǎng)學生獲取信息的能力；②迎過實驗設(shè)計與研究過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力和動手操作能力；③通過研究報告的撰寫、成果的交流與展示，培養(yǎng)學生的語言表達能力和思辨能力等。

2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標

①通過學生的學習、思考和努力探究過程，歷經(jīng)困惑、彷徨、失敗的過程，培養(yǎng)學生堅韌不拔的毅力，通過研究成果的取得，分享成功的成就感和喜悅感；②通過小組內(nèi)的分工協(xié)作和小組間的互相配合，增強學生的溝通、協(xié)作與責任意識；③通過嚴密的理論推理和實驗驗證，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。

3 研究方法

觀察法、實驗法、統(tǒng)計學分析、分析綜合法。

4 探索過程

4.1 準備階段

(1)確定課題和子課題。課題：“油菜摘苔對其產(chǎn)量和效益影響的研究”。子課題：①“對我國油菜種植品種及油菜摘苔技術(shù)的調(diào)查研究”；②“不同摘苔高度對油菜產(chǎn)量和效益的影響”。

(2)成立課題研究小組。子課題確定后，成立了2個研究小組。學生依據(jù)個人興趣、知識、能力研究條件進行了分工。第一組學生負責子課題①，主要通過實地調(diào)查和圖書室、因特網(wǎng)查閱文獻等獲得資料，并進行加工處理形成理論成果。第二組學生負責子課題②，不同摘苔高度對油菜產(chǎn)量和效益影響的研究試驗，獲得試驗成果。

(3)設(shè)計、評審開題報告。教師講解開題報告的內(nèi)容和要求，組長組織組員討論、設(shè)計本組的《開題報告》。《開題報告》包括研究課題、研究目的、研究人員及分工、研究步驟、研究方法、預(yù)期目標和研究成果等幾部分。學生完成開題報告初稿后，交給指導(dǎo)教師，然后由老師和全體學生一起評審，每名學生都是評審員，其他學生可以詢問和質(zhì)疑，也可以提出合理的建議。小組根據(jù)評審的意見，再次討論、修改和完善。

(4)研究前的準備。開展研究前，需要根據(jù)研究所涉及內(nèi)容設(shè)計調(diào)查問題，查閱有關(guān)資料，咨詢農(nóng)業(yè)專家，準備實驗材料和試驗園地。其中供試油菜品種為：江西省宜春市農(nóng)科所選育的兩優(yōu)586(cK)，中國農(nóng)科院油料所選育的中油雜3號，貴州省油料科學研究所選育的油研七號，華中農(nóng)業(yè)大學選育的華皖油1號，安徽省農(nóng)科院選育的皖油14。其中皖油14為安徽省重點推廣種植的甘藍型油菜半冬性雙低雜交種，它是長江流域15個主要推廣的雙低油菜品種之一，2000年通過全國品種審定。硫甙31.22 μmol/g，芥酸含量為0.36％，含油量為44.3％。以上種子由安徽豐樂種子公司提供。

4.2 實施階段

研究第一個子課題和第二個子課題的學生經(jīng)討論后，各自提出了如下思路：第一組學生將通過網(wǎng)上查閱有關(guān)等知識，了解油菜的生物學特性、營養(yǎng)價值、經(jīng)濟價值、種植栽培等方面的知識，到郊區(qū)了解農(nóng)民種植油菜的品種、種植面積、摘苔方法、菜苔和菜籽產(chǎn)量、經(jīng)濟效益，到農(nóng)貿(mào)市場和超市實地調(diào)查油菜苔的銷售情況等，為第二組學生子課題的研究提供參考。第二組同學先進行油菜摘苔實驗設(shè)計，然后進行試驗。

試驗時間：2008年9月～2009年5月。試驗地點：借用郊區(qū)小蚌埠鎮(zhèn)農(nóng)民一塊田地進行，實驗地前茬為夏玉米，并請安徽科技學院實驗室進行土質(zhì)化驗，試驗xE+壤為黃褐土，試驗區(qū)0～20cm土壤層有機質(zhì)含量為21.4 mg／kg，堿解氮為75 mg／kg，速效磷為19.2 mg／kg，速效鉀為126 mg／kg，pH6.2，肥力中等。油菜生產(chǎn)期間的田間管理、種植、采收工作，遵照試驗要求和袖菜生長要求，由研究小組同學和農(nóng)民師傅協(xié)助完成。

試驗設(shè)置5個處理：A對照組：不摘苔；實驗組：B摘苔6 cm(不施肥)；C.摘苔12 cm(施肥：尿素90 kg／ha)；D.摘苔12 cm(不施肥)；E.摘苔18 cm(不施肥)。

2008年9月20日播種育苗，2008年10月25日移栽。采用隨機區(qū)組設(shè)計，隨機排列，小區(qū)重復(fù)三次，小區(qū)面積為6 m2。田間管理同大田生產(chǎn)。2009年3月18日摘苔稱量鮮重、干重計產(chǎn)，2009年5月13日收獲，5月15日進行室內(nèi)考種，考察油菜有效分枝起點、一次分枝數(shù)、二次分枝數(shù)、無效分枝數(shù)、株高、全株角果數(shù)、每果粒數(shù)等經(jīng)濟性狀。

4.3 展示與交流

利用1課時在課堂上進行交流與討論。

由各組的組長分別展示研究成果，并一起討論在實踐過程中遇到難題和收獲。研究成果如下：

第一組的學生得出結(jié)論是：(1)油菜是世界四大主要油料作物之一，油菜也是我國主要的油料作物，常年種植面積占全國油料種植總面積的40％以上，其中優(yōu)質(zhì)油菜面積只有50％。由于我國油菜產(chǎn)業(yè)鏈較短，種植油菜經(jīng)濟效益較低，嚴重影響農(nóng)民種植積極性。近年來，我國油菜種植面積有所下降。提高優(yōu)質(zhì)油菜種植業(yè)的經(jīng)濟效益是大力推廣優(yōu)質(zhì)油菜的重要途徑。(2)由于頂端優(yōu)勢的原理，摘苔(即摘心)能打破油菜生長的頂端優(yōu)勢，促進油菜的分枝，多開花結(jié)果提高產(chǎn)量，所以摘苔是油菜增產(chǎn)的一項傳統(tǒng)措施。(3)目前生產(chǎn)上常規(guī)甘藍型油菜及傳統(tǒng)油菜品種的籽粒中含有較多人體不易被消化吸收的芥酸和有毒的硫代葡萄糖甙，苔心質(zhì)量差，不宜食用。我國科學家已育成低芥酸和低硫代葡萄糖甙的“雙低”油菜品種，正在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。(4)優(yōu)質(zhì)油菜“油苔兩用”技術(shù)是采用優(yōu)質(zhì)油菜新品種，在優(yōu)質(zhì)油菜生產(chǎn)過程中，多收一茬油菜苔，不僅油菜籽基本不減產(chǎn)，而且每畝可摘250～400 kg菜苔，畝增收200～300元，是傳統(tǒng)油菜種植效益的兩倍，是一項農(nóng)民增收的好途徑，好技術(shù)，但有關(guān)摘苔適宜高度的研究較少，值得研究。

第二組學生得出結(jié)論是：通過田間試驗，研究了摘苔6 cm、12 cm、18 cm對優(yōu)質(zhì)油菜“皖油14”產(chǎn)量與經(jīng)濟效益的影響，結(jié)果表明：

(1)摘苔的四個處理中隨著摘苔高度的增加，株高、每角果粒數(shù)均有所增加，但生育期推遲。通過方差分析表明：摘苔高度過高會導(dǎo)致菜籽減產(chǎn)；摘苔高度適當，不但能夠增產(chǎn)菜籽，同時可以增收，與對照組相比，摘苔6 cm增產(chǎn)15％，增收菜苔307.5 kg／ha，增加經(jīng)濟效益13 16.7元／ha。

(2)“油苔兩用”摘苔時間和標準要把握好，當苔高30 cm左右時摘苔較好，本試驗結(jié)果表明，摘苔6 cm最佳，基部保留20 cm以上，以便分枝。早抽苔的早摘，遲抽苔的遲摘，切忌大小苔一起摘而影響菜苔和油菜產(chǎn)量。

(3)“油苔兩用”油菜的品種必須是雙低油菜品種，這樣才能保證菜苔品質(zhì)，同時要求該品種前期生長勢較強，抗寒，抗病能力強，分支能力強。

(4)“油苔兩用”給農(nóng)民提供了一條增收的途徑。油菜苔可以作為新鮮蔬菜直接上市銷售，或者加工成鹽漬菜苔，也可以加工脫水蔬菜出口創(chuàng)匯，促進農(nóng)民種植優(yōu)質(zhì)油菜的積極性。

通過交流，大家一起分享了研究性學習的成果和成功的快樂。

5 活動反思

通過多年來研究性學習的實踐經(jīng)驗及取得的成果來看，在研究性學習的選題上要做到“三個結(jié)合”：即結(jié)合學科教學；結(jié)合日常生活、生產(chǎn)實際；結(jié)合人們關(guān)注的熱點和難點問題。生物學科與人們的生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展息息相關(guān)，與人類面臨的人口、糧食、資源、環(huán)境和疾病等重大問題聯(lián)系密切，這些給學生開展研究性學習提供了有利條件，只要教師善于啟發(fā)、引導(dǎo)、組織，通過科學的教學設(shè)計、師生和生生的合作，就能實現(xiàn)研究性學習與學科教學有機結(jié)合，既完成了基礎(chǔ)知識的傳授又能培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力、創(chuàng)新精神。

實踐證明，通過課題的研究實施，不但可以激發(fā)學生良好的學習動機和興趣，而且可以明顯對改變學習者被動的學習方式，有利于增強學生的問題意識，提高學生的發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，有利于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力；有利于培養(yǎng)學生的合作精神、環(huán)保意識和社會責任感；促進新課程要求的知識、能力和情感三維教學目標的統(tǒng)一達成。

在學生研究性學習項目選題和實施過程中，要注意學生的主體作用和教師主導(dǎo)作用的共同發(fā)揮。教師在充分調(diào)動學生積極性、主動性和創(chuàng)造性的同時，也要注意發(fā)揮教師的引導(dǎo)者、組織者和把關(guān)者的作用。要把握項目的“三性”：科學性、新穎性和實用性。在學生開展研究性學習的過程中，要善于利用互聯(lián)網(wǎng)、學校和當?shù)氐淖匀毁Y源、工農(nóng)業(yè)資源和科研院所的現(xiàn)有資源條件，以解決學生在研究性學習過程中遇到的一些疑難問題。只有這樣才能使研究性學習活動順利、深入、健康和持久地開展，促進師生的共同成長，推進高中生物新課程改革蓬勃發(fā)展。