高中生物教學中探究性學習的實踐研究

何德榮

在眾多的國際比賽、考試中發現中國學生會考試、成績好，能很好地完成導師交給的任務，但創新能力較低，既不能自己發現具有研究價值的問題，也很難開展獨立性研究。顯然，我們的教育教學方式出現了問題。由于教師太過于注重知識的傳授，把學生當成被動接受知識的容器，從不給他們營造發現、探索、創新的氛圍，也就沒有對學生進行創新精神和實踐能力的培養，所以產生這樣的結果就不足為奇了。

新課程要求教師必須改變以傳授知識為主的教學方式，對教育理論和實踐進行認真思考與努力探索，尋找更加有效的教育教學模式，徹底改變這種現狀。探究性學習就是新課程提倡的基本理念之一。教學過程中，通過教師引導學生主動發現、積極探索、實踐體驗、解決問題來深入地理解和掌握所學知識，完成從知識到能力、從能力到整體的發展，使學生真正成為問題解決者的教學方式來實現。因此，開展探究性學習是可行而且十分必要的。

下面以人教版新教材高中生物必修一《ATP的主要來源——細胞呼吸》第一課時的教學為例，從四個方面探討探究性學習在教學中的應用。

一、情境創設

視頻展示：2008年8月18日，北京奧運會女子撐竿跳決賽現場，世界著名女子撐竿跳運動員、23次打破世界紀錄的俄羅斯選手伊辛巴耶娃在已穩獲冠軍的情況下又一次沖擊世界紀錄。前兩次試跳失敗后，有個細節令人印象深刻：她吃了兩根香蕉，隨后戴上耳機鉆入自備的小帳篷，休息片刻后，她高舉雙手，引領全場觀眾為她鼓掌助威，隨著她的助跑、沖刺、挺胸收腹……她又一次成功了，第24次打破世界紀錄！

思考：①休息前她為什么要吃香蕉？②她的直接能源物質是什么？③香蕉中的能量怎么轉化成直接能源物質中的能量？

學生思考、討論、回答后，教師進行總結并展示酵母菌、面包、紅酒等圖片。

設計意圖：受視頻展示奧運會現場氛圍的影響，課堂氣氛立刻活躍了起來，所有學生的注意力馬上集中在這件事上，有些熟悉伊辛巴耶娃的學生邊看還邊向其他同學介紹她的情況。這時教師及時出示問題，轉移學生的注意，引導學生回憶已有知識，激發了他們的問題意識和探究欲望，引發學習興趣，再通過酵母菌的簡介引出本課探究的內容——酵母菌細胞呼吸的方式。

二、問題探究

1.提出問題

組織學生閱讀教材中有關酵母菌的知識及參考案例，引導學生從反應條件、產物的種類、量的多少、釋放的能量多少等方面科學地提出問題。如：酵母菌的呼吸是否一定需要氧氣？酵母菌的細胞呼吸產物有哪些？各種呼吸產物在什么條件下產生？什么條件下釋放的能量多？什么條件下產生的CO2多……

設計意圖：讓學生討論交流，在最不清楚的地方提出一個個值得探究的問題。

2.作出假設

引導學生針對提出的問題可能有的所有情況進行討論，如酵母菌的呼吸需要氧、酵母菌的呼吸不需要氧、酒精是在有氧條件下產生、酒精是在無氧條件下產生、CO2是在有氧條件下產生、CO2是在無氧條件下產生、酒精和CO2在有氧與無氧條件下都能產生、有氧條件下釋放的能量多、無氧條件下釋放的能量多……

設計意圖：學生根據已有的知識和生活經驗，針對所提出的問題作出合理的假設。

3.設計實驗（裝置圖略）

問題：①什么是對比實驗？與對照實驗有何區別？②本實驗的自變量、因變量是什么？③A裝置為探究酵母菌在什么條件下的呼吸方式？④B裝置為探究酵母菌在什么條件下的呼吸方式？⑤A裝置上接橡皮球或氣泵的作用是什么？⑥為什么將進入A瓶的空氣先經過NaOH的錐形瓶？⑦怎樣鑒定有無酒精產生？⑧怎樣鑒定有無CO2產生？⑨如何比較兩裝置中CO2產生的量？⑩B瓶為何需要封口放置一段時間后，再連接盛有澄清石灰水的錐形瓶？怎樣保證酵母菌在整個實驗中能正常生活？所需的材料與用具有哪些？如何記錄實驗結果？

設計意圖：讓學生閱讀教材，分析比較A、B兩裝置，交流、討論以上問題。先確定實驗的總體思路，再逐步細化，然后小組代表陳述設計方案，其他同學點評、提出修改意見，最后列出材料與用具，確定實驗方案，設計實驗記錄表。

同時，引導學生對實驗結果進行預測。如：若兩裝置中石灰水都出現渾濁，說明酵母菌進行什么呼吸？若兩裝置中石灰水都不出現渾濁，說明酵母菌進行什么呼吸？若A裝置中石灰水渾濁，B裝置中石灰水不渾濁，說明酵母菌進行什么呼吸？若A裝置中石灰水不渾濁，B裝置中石灰水渾濁，說明酵母菌進行什么呼吸？如何對酒精產生的情況進行預測……

4.進行實驗

學生組內合作完成有氧和無氧條件下酵母菌細胞呼吸的裝置圖，并檢查氣密性，注入事先配制好的酵母菌培養液。同時，教師要提醒學生注意：“B瓶要封口放置一段時間后，再連接盛有澄清石灰水的錐形瓶。實驗中注意觀察實驗現象，及時記錄各項實驗數據。”

5.得出結論并表達交流

學生描述看到的現象，對提出的假設進行判斷，然后嘗試總結，回答提出的問題，并與其他小組交流討論，用簡明、科學的語言說出細胞呼吸的種類、條件、產物等。

三、問題拓展

1.課上問題拓展

問題：①在有氧呼吸實驗（A裝置）中，如果酵母菌培養液也鑒定出含有酒精可能是什么原因？如何改進？②呼吸的本質是什么？本實驗中有辦法體現有氧呼吸比無氧呼吸釋放的能量多嗎？③A、B兩裝置中裝澄清石灰水的錐形瓶都與空氣相通，如何排除澄清石灰水變渾濁是由于空氣中CO2引起的？④有氧呼吸裝置中，澄清石灰水渾濁后繼續一段時間又變澄清了，是有氧呼吸停止了嗎？

教師應注重引導學生如何分析與解決問題，這既是培養學生創造性思維的重要環節，也是提高學生知識遷移能力的很好的訓練，應不惜多花時間。最后經過討論，學生形成以下共識：①由于培養時間長，橡皮球（或氣泵）供O2不足，造成有氧呼吸裝置中進行無氧呼吸。改進辦法：用裝有適量MnO2和裝有過氧化氫分液漏斗連接的錐形瓶替換橡皮球（或氣泵）供O2，以保證O2充足的供應。②呼吸的本質是有機物氧化分解釋放能量，可通過增加檢測A、B兩錐形瓶的溫度來反映。③在兩裝置裝澄清石灰水的錐形瓶中滴入少量石蠟，形成石蠟膜來隔離空氣，排除空氣對澄清石灰水的影響。④先生成了不溶于水的碳酸鈣變渾濁，繼續產生的CO2再與碳酸鈣和水反應生成了易溶于水的碳酸氫鈣，因而又變澄清了。endprint

2.課后問題拓展

問題：重鉻酸鉀可以檢測有無酒精的存在，這一原理在日常生活中有什么用處？

設計意圖：引導學生將知識應用于具體問題的解決中，同時關注酒駕這一社會熱點，滲透生命教育，懂得珍惜自己和他人的生命。

四、反饋評價與總結

反饋評價是探究性學習中分析總結、表達交流的階段。探究完成之后，要求學生有意識地反思整個過程，思考當前探究的問題和過程與以往的有何區別和聯系。同時，讓學生根據自己和同伴的表現，反思自己的學習和小組合作解決問題時的有效性，并形成最終的結果和范例，用以指導以后的學習和問題解決。

探究性學習的結論要鼓勵學生自己得出，并讓他們自己進行評價，使學生學會檢查自己的學習，這也是培養學生創新能力的重要環節。

小結與反思：

本節課通過視頻、圖片等創設情境，以酵母菌為載體，以解決“酵母菌的呼吸方式是什么”的問題為主線，引導學生通過自主探究建構知識，提高解決問題的能力。

由于酵母菌與學生的生活聯系緊密，他們通過初中的學習已經知道了呼吸的本質，因而課堂上他們思考積極、討論熱烈，下課后還有些學生意猶未盡地追問個不停。可見，學生的好奇心一旦被激發，就非常愿意去思考，有了想法也樂意與他人交流，并在交流中不知不覺地完善自身的知識體系。在這個過程中，教師只要在必要時給予適當的引導，把握總體方向，就會收到意想不到的效果。

實施探究性學習的關鍵是要創設恰當的情境

，提高學生對問題的探究興趣。通過教師精心創設問題情境，使學生產生認知沖突或疑惑，并引導學生進行創造性的思維活動，激發學生探究的欲望，為探究性學習“造勢”。最后，在教師的引導下，學生通過自主探究，完成知識的建構。另外，在教學實踐中，教師應根據具體的教學內容、學生的實際情況等靈活機動地設計探究性學習，通過實踐中的不斷摸索與深入研究，尋找適合自己教學的一套做法。

總之，在生物課堂教學中，要培養學生探究的習慣、實踐的能力、創新的精神，教師首先在觀念上要有正確的認識，不再將學生當成被動接受知識的容器，只滿足于把課講清楚這個層次。有了好的觀念和正確的認識之后，教師還要想方設法讓學生積極地參與、充分地探究、深入地思考討論、自由地表達，而不能因為趕進度或是學生在多次“啟”而不“發”等情況下就匆匆走過場，直接把答案告訴學生了事，這樣對學生主動探究的積極性打擊很大。因此，在平時的教學中，教師必須始終在思想上、行動上保持一致，讓探究真正成為生物課堂的靈魂。

參考文獻

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