聚焦生物科學(xué)探究性學(xué)習(xí)，打造有效課堂

近幾年，高考生物試題對(duì)實(shí)驗(yàn)探究性的考查尤為突出，大多數(shù)試題以實(shí)驗(yàn)為背景，以實(shí)驗(yàn)探究作為實(shí)驗(yàn)試題中的難點(diǎn)。如果教師在平時(shí)教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，那么，生物課堂的教學(xué)效率將會(huì)有所提高。下面筆者結(jié)合平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)剬W(xué)生的科學(xué)探究與有效課堂的關(guān)系。

一、利用分組探究性學(xué)習(xí)，提升課堂效率

提倡探究性學(xué)習(xí)是高中生物課程基本理念之一。所謂探究性學(xué)習(xí)，就是像科學(xué)家一樣去思考，通過探究活動(dòng)來獲取知識(shí)的一種學(xué)習(xí)方式。探究性學(xué)習(xí)改變了以往的教學(xué)方式，教師并不是生硬地將知識(shí)傳授給學(xué)生，而是讓學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)參與學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、討論、合作、交流等活動(dòng)，獲得生物學(xué)的知識(shí)、概念和規(guī)律。

科學(xué)探究的內(nèi)容包括提出問題、提出假說、規(guī)劃、實(shí)施規(guī)劃、得到結(jié)論、表達(dá)交流等。高中生物課堂教學(xué)中，常用的探究技能有搜集和分析數(shù)據(jù)、作出計(jì)算、畫出圖表、閱讀圖表、作出假設(shè)、預(yù)計(jì)出現(xiàn)的結(jié)果、實(shí)施實(shí)驗(yàn)與建模等。

例如，教學(xué)高中生物必修一時(shí)，有關(guān)酶的探究實(shí)驗(yàn)比較多，在探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，可以先讓學(xué)生提出假設(shè)，作出一些預(yù)見，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。教師可給學(xué)生提供以下實(shí)驗(yàn)材料，如淀粉、淀粉酶、水浴鍋、碘酒等，并提問“如何用這些材料和用具去設(shè)計(jì)探究酶的適宜溫度”，讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)去探究，找出單一變量（即溫度），也可以請(qǐng)各小組選某一溫度做實(shí)驗(yàn)。然后每組在不同溫度下用碘酒檢驗(yàn)淀粉的剩余量，顏色變得越深說明淀粉的剩余越多，此溫度下酶的活性就較低；反之，酶的活性就越高。最后小組匯總結(jié)果，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，橫軸代表溫度，縱軸代表酶的活性，由全班學(xué)生把模型構(gòu)建完成。以上活動(dòng)利用小組合作的方式完成，課前合理分組，并適時(shí)進(jìn)行討論，既能培養(yǎng)學(xué)生的合作探索能力和集體精神，活躍課堂氛圍，又激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，使課堂的教學(xué)效率得以提升。

二、巧妙設(shè)計(jì)探究性問題，提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力

課堂教學(xué)中，探究性問題的設(shè)計(jì)應(yīng)該本著由易到難的原則，要有利于學(xué)生在知識(shí)和能力方面得到循序漸進(jìn)的發(fā)展。若問題提出的太簡(jiǎn)單，既不利于發(fā)展學(xué)生的思維和能力，也不能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；若問題提出的太難，會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。所以，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生原有的知識(shí)水平，設(shè)計(jì)一些由易到難的探究性問題，使學(xué)生既能“吃得飽”，又能“吃的好”。

在探究酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)下列探究性的問題：（1）本實(shí)驗(yàn)的單一變量是什么？無(wú)關(guān)變量有哪些？這個(gè)問題比較簡(jiǎn)單，大多數(shù)學(xué)生都能回答，教師就不要進(jìn)行太多的解釋，可以請(qǐng)學(xué)生思考，教師隨機(jī)提問，最后點(diǎn)評(píng)一下即可。（2）在選擇實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，可以讓學(xué)生思考：能否用過氧化氫和過氧化氫酶？若不能，原因是什么？這個(gè)問題對(duì)學(xué)生來說可能比較難，能否探究溫度對(duì)過氧化氫酶活性的影響，學(xué)生需要了解一些化學(xué)知識(shí)。這時(shí)，教師就要講透：“過氧化氫的分解本身受溫度的影響，即在沒有酶的情況下改變溫度，過氧化氫的分解速率會(huì)改變。所以改變了溫度，過氧化氫本身分解速率要改變，過氧化氫酶的活性會(huì)改變。因此，探究酶的最適溫度時(shí)一般選擇用淀粉酶和淀粉做實(shí)驗(yàn)，而不選擇過氧化氫酶和過氧化氫來做實(shí)驗(yàn)。”（3）在實(shí)驗(yàn)步驟中，是先將淀粉酶與淀粉混合后在各自的溫度下維持一定的時(shí)間，還是先在各自的溫度下維持一定的時(shí)間然后將淀粉酶與淀粉混合？在做實(shí)驗(yàn)前可先讓學(xué)生探究“如果按照這兩種方案去做實(shí)驗(yàn)，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將會(huì)怎樣”的問題，教師先不要給出解釋，由出現(xiàn)不同結(jié)果的小組討論分析出現(xiàn)問題的原因。（4）是用碘酒還是斐林試劑鑒定淀粉酶的活性？可以讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)比較碘酒和斐林試劑在鑒定結(jié)果上的區(qū)別，通過分析得出不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因，使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)更有好奇心和求知欲。

因此，教師在問題的設(shè)計(jì)上要盡量面向全體學(xué)生，使探究活動(dòng)盡量對(duì)全班學(xué)生都適合。教師提出問題后，不直接給出答案，目的是給每位學(xué)生在探究活動(dòng)中留出充足的思維時(shí)間和空間，這既是對(duì)學(xué)生思維的一種拓展，又激發(fā)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)與討論問題的激情，使學(xué)生發(fā)自內(nèi)心的學(xué)習(xí)，自然會(huì)提高課堂教學(xué)的效率。

三、探究學(xué)習(xí)與生物知識(shí)、概念和原理的關(guān)系

課堂教學(xué)中不能只重視生物知識(shí)、概念和原理的傳授，也不能只顧實(shí)驗(yàn)探究，兩者都要兼顧。科學(xué)探究過程與傳授知識(shí)、概念和原理并不矛盾。探究是為了讓學(xué)生獲取新的知識(shí)，對(duì)新知識(shí)的理解更透徹、更扎實(shí)，思考問題更全面，能像科學(xué)家一樣思考與探究，既利于對(duì)所學(xué)科學(xué)知識(shí)、概念和原理的掌握，又有利于學(xué)生探究問題，獲得更多的科學(xué)知識(shí)。所以，教師在教學(xué)過程中要對(duì)生物學(xué)的概念和原理分析清楚，必要時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)原有知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)。

例如，在探究光合作用的影響因素時(shí)，必然要對(duì)光合作用的過程理解清楚，知道光合作用需要酶、光合色素、二氧化碳、光照和水等，這時(shí)教師要引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)酶的知識(shí)。如溫度影響酶的活性，也就對(duì)光合作用的速率有影響；二氧化碳、水作為光合作用的底物，對(duì)光合作用速率的影響就很清楚了；光照強(qiáng)度為光合作用提供能量……由此輕松構(gòu)建了數(shù)學(xué)模型。那么，如何對(duì)知識(shí)規(guī)律向更深方向去探究呢？可以把幾種對(duì)光合作用的影響因素綜合起來，再聯(lián)系呼吸作用，探究光照強(qiáng)度的補(bǔ)償點(diǎn)與飽和點(diǎn)的生物學(xué)含義、它們的移動(dòng)情況及改變其中的某一條件曲線的走勢(shì)變化等。這樣就可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生建立知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)之前，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧與探究活動(dòng)相關(guān)的知識(shí)，使學(xué)生建立新舊知識(shí)的聯(lián)系，盡早完善自己的知識(shí)體系。同時(shí)，教師通過適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥和引導(dǎo)，使學(xué)生進(jìn)一步探究，不斷深入，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)獲取的更加有效。

綜上所述，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)作為課程理念之一，只有以探究為核心，巧妙設(shè)計(jì)問題，由易到難、螺旋上升，面向全體學(xué)生，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，處理好生物學(xué)知識(shí)、概念、原理的講解和探究性學(xué)習(xí)的關(guān)系，才會(huì)使高中生物課堂教學(xué)更加有效。

（責(zé)任編輯杜華）