淺談研究性學習在生物學課堂教學中的應用

蔣貴川

【摘要】生物學課堂教學中開展研究性學習以轉變學生的學習方式，變被動學習為主動學習。現行的研究性學習可操作性不強，教學內容少，不能按時完成教學任務。有效開展研究性學習，關健在于教師要轉變教育觀念，引導學生積極思考，產生好奇心，激發學習興趣，把學生引入到科研的氛圍中來完成教學任務。

【關鍵詞】生物學 課堂教學 研究性學習

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）08-0170-02

研究性學習在2000年1月頒布的《全日制普通高級中學課程計劃（試驗修訂稿）》中，確定為綜合實踐活動板塊的一項內容。這是學生的必修課之一。作為教師，如何把研究性學習應用于課堂教學以提高教學質量，是許多教師正在積極探索的問題。筆者旁聽過這類的教改課，刊物上發表的研究性學習的文章也很多。但是，這類教改課，許多都是作為示范課，并沒有推廣的價值，從發表的文章可見，也只是泛泛而談，也沒有實際的可操作性。究其原因，這類教改課所完成的教學內容有限，不能在正常的教學活動中完成全部教學計劃。本文就如何在生物學課堂教學中滲透研究性學習進行探討。

一、教學活動中開展研究性學習的現狀

研究性學習指的是，學生以科學研究的方法獲取知識，從提出問題到解決問題，從被動學習轉變為主動學習。傳統的教學方法是以教師為主，教師教什么，學生就學什么，學生以被動學習為主，很少主動積極地去思考問題和解決問題。這樣的教學方法使得課堂教學枯燥無味，學生學得無趣，教師教得無味。要求學生主動去開展研究性學習，困難很大。以新人教版高中生物教材為例，雖然教材中有問題探討、本節聚焦、資料分析、相關信息、思考與討論、科學前沿、探究、與生活的聯系、科學史話等欄目，看似這些欄目既有趣味性和啟發性，適合研究性學習。如果沒有教師的引導，學生難以完成研究性學習。教師生搬硬套教材，很難達到預期的效果，也不能完成既定的教學計劃。新教材的信息量非常大，完成所有欄目需要相當的時間，如果教師沒有轉變教育觀念，按部就班很難完成教學任務。即使按照這些欄目去做，也不一定就改變傳統的教學方式，實現研究性學習。

現行的研究性學習方法，首選是對學生分組，以組為單位擺放桌椅。1.創設情景，提出問題；2.提出假設，設計實驗；3.驗證假設，得出結論。然后由各組報告本組的結果。在有限的課堂時間內完成這些步驟又很難，完成的教學任務有限。有的老師把某些環節放在課后完成，減輕課堂教學的壓力，節省時間。如果所有的章節都按上述環節來做，教師和學生要花很多的時間和精力才能完成，無疑增加了教師和學生的負擔。

二、生物學課堂教學中應用研究性學習的必要性

1.激發學生學習生物學的興趣

生物學的教學內容許多都是描述性的和結論式的，不像數學課邏輯性強，也不像語文課富有情感。傳統的填鴨式教學方法，生物學的課堂教學則枯燥乏味，造成學生難學，老師難教，久而久之對生物學這門課程產生厭煩情緒。采用研究性學習則可改變這種狀況，生物學本身就是一門實驗學科，許多結論都來自于實驗。采用類似科學發現的過程進行教學，則能激發學生的學習興趣。興趣是最好的老師，在強烈的好奇心驅使下產生探究心理，使得枯燥乏味的被動學習變成主動學習，學生會喜歡上生物學這門課程。

2.學習科學研究的方法

研究性學習是按照科學發展的規律來進行的教學，在教學過程中，使學生不僅感受到科學研究的氛圍，更能從中學到科學研究的一般方法。即發現和提出問題，提出假設，設計實驗，進行實驗驗證假設，解釋現象并得出結果。發現和提出的問題必須是有意義和價值的，假設是經過推理提出來的，設計的實驗要做到單一變量的原則，在解釋現象和得出結論的過程中，學生學會加工、整理、歸納、比較、分類、概括等方法。

3.培養學生自主學習

研究性學習的一系列活動，逐步培養了學生觀察、發現、解決問題的能力。生活中遇到的一般生物學現象，能用所學到的生物學知識給予解釋。遇到的生物學難題也能按照研究性學習中獲得的方法提出解決方案，培養了學生獨立解決問題的能力。研究性學習逐步擺脫了被教師牽著走的學習方法，養成自主學習的習慣。

三、課堂教學中開展研究性學習的探討

開展研究性學習，教師是關健，教師要理解研究性學習的含義，并不是要求學生在課堂教學中以科學家的身份作研究，而是以類似科學研究的方法主動地獲取知識，其本質還是學習。目的是改變學生的學習方式，增加學生的學習興趣，提高學習效率。

教師在開展研究性學習的課堂教學中，扮演的角色是導演，是引導者，而不是在臺上唱獨角戲。學生的一切思維活動都按照導演的思路來進行。個別內容簡單的教學可以按照研究性學習的各個環節進行，但是，大多數的教學內容都無法在課堂教學中完成。各個環節的進行，不要求學生進行真實的實驗來親身體驗，可以模擬或者講解的方式進行。教師主要的任務是把學生導演成科學家，把學生帶到科學研究的情景當中，至于研究的結果可以不按導演的設計來達到目標，讓學生自己得出結論。

1.創設情景，提出問題是研究性學習的關健

研究性學習的課堂教學中，第一個環節最重要，即創設情景，提出問題，這個環節關系到課堂教學的成敗。這個環節實際上就是導入環節。這里的導入與其它課程的導入不一樣，導入有復習舊課導入新課，故事導入，實驗導入、問題導入、板書導入等，而研究性學習的導入主要是創設情景，提出問題。如何創設情景、提出問題是教師需要鉆研的問題。創設情景，就是擺放各種道具，搭建一個科研的場景，敘述事件的發生。提出問題，就是事件發生的過程中，引導學生發現問題，提出問題。以吸引學生的注意力，產生好奇心、激發學生的學習興趣。

由于生物學是一門實驗學科，非常合適在課堂教學中滲透研究性學習。可以說，中學生物學的任何一個章節都可以創設情景，提出問題。創設情景和提出的問題，可以和生物學的發展史聯系起來，也可以和現實生活聯系起來。創設的情景學生是熟知的，提出的問題，學生又急于想解決，為后面的研究性學習鋪平了道路。比如，光合作用這節內容，可以這樣創設情景。有人栽種一柳枝于花盆內，栽種前，對柳枝和盆內的土壤稱重，只用雨水澆灌。五年后，再次稱重，柳樹增重80kg，土壤減少不到0.1kg，黑板上用圖片或簡筆畫畫出栽種柳樹的情景。提出問題，說明柳樹重量的增加不是來自土壤，那么，樹木的重量是不是來自于水呢？這是比利時醫生海爾蒙特在1648年所做的柳樹實驗。栽種植物學生都是熟悉的，可能從來沒有考慮過植物的增重來自哪里。又如，在基因的分離定律教學中，創設情景。把矮莖豌豆和高莖豌豆雜交，結果下一代全部都是高莖豌豆，沒有出現矮莖豌豆。矮莖豌豆消失了嗎？此時不用解釋什么叫雜交，學生對雜交這個概念是熟悉的。當第一代的豌豆自交后，第二代確出現了矮莖，說明矮莖并沒有消失。提出問題，為什么第一代沒有出現矮莖，第二代出現了矮莖呢？引導學生去思考，產生探索的欲望。根據此現象引出顯性性狀和隱性性狀的概念，而不是先概念，后現象。

2.提出假設，設計實驗，培養學生解決問題的方法

問題提出來，要擺放在學生面前，教師不要急于把答案公布出來，此時要給學生留一定的時間思考。啟發學生尋求解決問題的方法，即進入第二環節，提出假設，設計實驗。選擇一個比較合理的假設來設計實驗，以驗證假設。對于不合理的假設，教師要指出不合理的地方，不予采用。設計的實驗只需口頭表述，只要說出關健點即可，不必形成文字方案。對于設計較好的實驗，及時表揚，讓學生獲得自信心，充滿成就感。

3.驗證假設，得出結論，獲得新知識

第三環節驗證假設，得出結論。這個環節實際上是課堂教學的重點，并不需要做實驗來論證，通過講述的方式即可。教材上的方法可能與設計的實驗不一致，能達到異曲同工就行。最后再與課本上的內容相比較，找出最佳的實驗證明假設。條件許可，可通過實驗來驗證假設。結果與假設相互印證，得出結論。結論要引導學生自己推導出。也可能實驗的結果與假設不能相互印證，需要教師引導學生找出存在的問題，改進實驗。這個環節所需要的時間大約占整堂課的二分之一以上的時間，甚至達到三分之二的時間，這是得出結論，獲取新知識的關健環節。光合作用這節的第三個環節，驗證假設，得出結論。教師引導學生把教材中的幾個實驗學習完畢后。讓學生自己得出光合作用的反應式，從而獲得光合作用的概念。

以上所述的各個環節，學生并沒有站在講臺上，講臺上站著的同樣是教師。表面上看教師是主角，但實際上真正的主角是學生。教師不僅僅是導演，更是執行者。教師不需要直接調動學生來演戲。整堂課的劇本是教師寫的，更重要的是教師要把所進行的各個環節的思路暗示給學生，要讓學生認為是自己的思路。教師是執行者，是學生來指揮教師完成各個環節的教學。這與真正的科學研究有著本質的區別。

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