新課程探究性學習的實驗研究

王亞芬

(哈爾濱市教育研究院,哈爾濱 150020)

新課程探究性學習的實驗研究

王亞芬

(哈爾濱市教育研究院,哈爾濱 150020)

依據新課程標準提出的“倡導探究性學習”理念,提出了探究性學習的實驗研究。在對“探究性學習”這種新的課程理念大量學習和研究的基礎上,以人教社高中生物必修 2內容為素材,選擇兩個高一班級進行為期半年的“探究性學習”課堂教學實驗,在對實驗結果從多個角度進行統計和分析的基礎上,得出相應的結論。

新課程;探究性學習;實驗研究;統計;分析

一、探究性學習的實驗研究

本研究采用設置對照組的實驗方法,并嚴格按照“探究性學習”學習原則和過程控制原則,以黑龍江省哈爾濱市第三十二中學高中一年級 2007級的理科班學生作為實驗對象,約 110人,學生的年齡大多數集中在 15到 16歲之間,因為該年級為該校統一錄取分數線,學生的年齡也基本一致,所以認知水平可認為是基本相同,其中高一 (3)班作為實驗班,利用“探究性學習”的教學方法;高一 (4)班作為對照班,采用傳統的教學方法;進行實驗,最后從兩個班再隨機各抽出 15名學生的期末生物學考試成績,進行統計分析。

實驗教學過程分為三個階段展開:(1)教師引導學生探究階段;(2)指導學生探究階段;(3)學生獨立進行探究階段。

1.教師采用多種教學方法,創設問題情境,引導學生探究階段

此階段的教師采用利用實驗、實驗演示;借用直觀手段(如教學模型、掛圖、幻燈片等)的出示;科學史和日常生活中的趣味事實的介紹以及對已有知識的復習、設置假設等多種教學方法,來創設問題情境,啟迪并激活學生的學習思路,誘導學生進行探究、目的是想通過在教師采用多種教學方法,所創設的問題情境中,讓學生逐漸體會到“探究性學習”的學習思想與方法,為學生下一階段“探究性學習”的開展打下基礎[1]。現將具體教學過程詳述如下:

(1)通過當場實驗或實驗演示的方法,設置問題情境,實行“探究性學習”。

教師在學生中巡視,參與討論,啟發指導。根據學生的初步想法,教師提出設計實驗的方法步驟:1)實驗材料;2)假設;3)實驗方法;4)預期效果;5)實驗現象的觀察;6)分析結論。例如,在 DNA是主要的遺傳物質一節中,通過演示 1928年英國科學家格里菲思所做的肺炎雙球菌的實驗創設問題情境:究竟是什么使 R型細菌轉化成 S型細菌?同時進一步演示科學家赫爾希和沙斯 1952年用 Tl噬菌體進行侵染實驗可誘導學生進一步深入思考:起決定作用的到底是蛋白質還是DNA?

(2)通過科學史中趣味事實的敘述來設置問題情境

例如:閱讀人教版高中生物必修 2教材中第 33頁的小字材料 (時間 3分鐘),這段文字說明了什么?你從中悟到了什么?

這段文字說明了道爾頓是第一個發現色盲的人,也是第一個被發現的色盲患者。道爾頓善于捕捉現象的細微之處,并及時分析研究,這就是科學家的素質,這是現代中學生該好好學習的。由此導入學生對紅綠色盲的探究活動,由教師講述紅綠色盲的癥狀,引導學生對其進行深入的探究活動。

(3)引導學生通過提出假設,檢驗假設的方法,激化學生認知矛盾,產生問題情境

例如:在 DNA是主要的遺傳物質一節中當講述 RNA是遺傳物質時教師提問:在 1957年,格勒和歇姆用煙草花葉病毒進行了實驗,它只有蛋白質外殼和 RNA,并不含有 DNA,但煙草感染了它以后,葉子上會出現病斑。煙草花葉病毒只有蛋白質和 RNA,誰起了關鍵作用呢?——由此引導學生提出假設:假設 RNA是遺傳物質;將 RNA與蛋白質分開,分別感染煙草;預期效果是 RNA可引起煙草葉出現病斑,而蛋白質卻不能。

通過這一階段的學習,明顯感覺到實施“探究性學習”的實驗班在學習積極性和主動性方面明顯得到了改善,這與教師采用多種教學方法創設問題情境,激活學生的學習思路,調動學生的學習積極性有很大的關系,為開展下一個階段的教學活動打下良好基礎[2]。

2.指導探究階段[3]

(1)本階段學生主動參與討論與合作,以探究為主的學習過程中,引導和啟發學生思維,為進一步培養學生的獨立探究和創新意識做好準備。目的是在學生已掌握一定的探究學習的思想、方法的基礎上,以典型的生物課堂教學為例,教師創設問題情境,讓學生逐漸學會發現問題→提出問題→探究分析問題→發展深化 (創新)的積極狀態。

(2)在教學方法上,對照班按傳統的教學方法先講課后實驗 (練習),最后在課堂上,教師引導學生作出總結。實驗班采用學生演示模仿 (實驗或練習),教師引導進行探究的指導思想,即按照學生模擬練習 (實驗)創設問題情境→發現問題→探究→發展深化的程序,組織學生對課堂及課本所講的內容進行探究學習活動。

以教師提供的一系列啟發性問題為指導,引導學生依綱探究進行實驗,最后以主動探索和討論分析的方式自主地獲取結論。如在“對基因分離現象的解釋”一節的課堂教學中只有讓學生明白了基因分離現象,才能透徹地理解遺傳學中的有關現象和知識。

(3)教學結果分析及討論。對照班由于采取的是驗證式實驗,學生由“果”循“因”,所以思路單一不開放,表面上實驗(教學過程)很成功順利,但由于學生并沒有發揮出自己的智能去參與實驗的設計 (教學過程的設計),對于教學中為什么要這樣做沒有更多的想象,即使得不出與教師一致的結果,也要被動接受書上現成的結論,所以這種教學方法并不能真正使學生達到教學大綱的目的要求。

實驗班采取的“探究性學習”使學生有了更大的主動性與參與性。無論是實驗的準備、實驗方案的設計、實驗的操作,還是實驗結論的得出,都是在學生的親自參與下進行的。通過在學習過程中的動手動腦、合作討論使學生的主體性真正得以發揮。“探究性學習”的學生由于課前已對問題作了思考,故學生有更多的時間來進行小組討論及對問題作更進一步的探索。同時,有了“探究提綱”,實驗課上學生目的明確,積極性高,這也保證了教學內容的順利完成。各小組通過邊觀察、邊討論分析,對提綱中的問題基本都能很好地完成,也能大膽地提出實驗當中所遇到的問題。

3.學生主動發現問題,分組合作,獨立進行探究階段

此階段教學在教師引導學生探究的基礎上,通過再探索,允許學生充分發揮個體的想象力和創造力,鼓勵學生自己發現問題,通過分組合作,獨立完成探究學習活動,而此時教師則成為了參與者和課堂氣氛 (秩序)的維持者。目的是重視學生的探究、創新能力的培養。通過實行“探究性學習”,可以更好地調動學生的學習積極性、主動性,從而喚起學生學習的自主意識和創新意識。在學生已有知識的基礎上,如果再給學生營造更寬泛的氛圍,鼓勵他們提出新問題,使學生能發揮自己的創新潛能,則學生對學習的興趣,就不僅僅是直覺興趣或操作的興趣,而會主動向著積極探索的方向發展。

這標志著學生的學習方式發生了根本性的轉變。在促進對知識進一步掌握的同時,使學生真正學會學習,使學生的創新意識和創新能力得到進一步發展。

二、實驗研究的統計與分析

“探究性學習”在培養學生的學習興趣、創造能力以及促進學生學習方式的轉變上均表現出顯著的教學成果,達到了預期的實驗目的和實驗效果。

表 1 兩 個 班 的 創 新 報 告 的 統 計 表

從表 1來看,實行“探究性學習”的實驗班能夠創新的實驗報告達到73.2%。實行傳統教學法的對照班能夠創新的實驗報告達12.96%。可以看出實驗班的學生創新報告在統計上有明顯優勢。這是因為經過了一系列的“探究性學習”訓練,學生在課堂中會積極主動地參與和探究,因此視野更加開闊,思維更加靈活和富有創造性,敢于探究和創新。與此相比,對照班創新報告的比例較差。可能與教師的教學方法以及在這種情況的長期影響下學生所形成的思維惰性有一定關系。

從初步的統計情況來看,實行“探究性學習”實驗班的學生的創新和實驗能力,如實驗技能操作、對教學內容的探究性理解上都與實行傳統教學法的班存在著一定的差異,但此差異是否顯著還需要作進一步的統計分析。

在本課題研究的后期,對兩個班的學生進行了期末測試,試題按照新課程標準的要求,規定在 60分鐘內完成。以下是對學期末的生物學考試成績的統計分析:

表2 高二生物兩種教法的實驗后期統一測驗成績表

從對表 2中實驗結果的統計分析中可以看出,實驗班與對照班之間對學生學業成績的影響有顯著性的差異,說明“探究性學習”在提高學生學業成績,促進學生創造力的發展上具有極其顯著的作用。

“探究性學習”同時也有利于學生的興趣的培養,如表 3所示:

表3 高二年級兩個班學生學習生物學興趣調查表

從表 3中可以看出“探究性學習”的學生興趣的凈增百分率是最高的。

實驗班和對照班學生學習方式的調查統計如表 4所示:

表4 實驗班和對照班學習方式的調查統計分析表

三、結論

從統計結果可以看出,通過“探究性學習”的實施,和對照班相比,實驗班的學生更能對所學的知識內容進行獨立思考,自己能主動地開展探究活動,對教師的依賴性降低,實現了學習方式的轉變。

同樣的教學內容,由于教法的不同,導致了不同的結果。由此看來,教學方法對教學效果有一定的影響。“探究性學習”主要通過調動學生的主體能動性激發了課堂的活力,學生在寬松的氣氛下,發揮出自己的聰明才智,通過主動探索、共同討論提出解決問題的新辦法,提高了學生學習的積極性和創新意識。運用“探究性學習”教學,可以挖掘實驗更深層次的內容,使學生收益更多。同時,通過實驗過程中的合作交流,還培養了學生的合作精神及責任心 (引自施億《關于探究性學習本質及教育價值的思考》)。

本研究所構建的“教師創設問題情境,誘導探究→學生演示模仿,教師引導探究→學生主動發現問題,分組合作,獨立完成探究活動”的教學模式,符合學生認知發展、思維形成的規律,教學過程動力的特點,不僅為《遺傳和變異》這一章的教學實驗研究提供了一個基本的教學框架,也為整個生物學系列化教學改革的開展提供了一個基本的教學模式,這也是本研究意欲創新的地方。

[1]徐學福.美國“探究教學”研究 30年 [J].全球教育展望,2001,(8).

[2]教育部基教司.國家基礎教育課程改革實驗區教學工作參考資料[Z].2002.

[3]池善意.讓探究性教學法走進生物課堂 [EB/OL].中國生物教學網,2005-09-29.

Experi mental Research on Inquiry Learn ing of New Curriculum

WANG Ya2fen
(Harbin Research Institute of Ecuation,Harbin 150020,China)

Based on the“promote inquiry learning”concept proposed in the new curriculum standard,this paper puts forward the inquiry learning experimental study.Based on a lot of study and research of“inquiry learning”,this new course concept,taking Ren2 jiao she Compulsory Two High SchoolBiology content as material,selecting two Grade one classess,a six2month“inquiry learning”classroom teaching experiment is carried out and the conclusion has been made based on the statistics and analysis of the experimental results from multiple angles.

new curriculum;inquiry learning;experimental research;statistics;analysis

G632.0

A

1001-7836(2011)02-0053-03

10.3969/j.issn.1001-7836.2011.02.022

2010-08-08

王亞芬 (1967-),女,黑龍江哈爾濱人,高中教研員,課程與教學論專業碩士研究生,從事生物教學研究。

(責任編輯:侯秀梅)