中學生物學新課程探究性活動教學策略研究

朱克讓

摘 要 就探究性活動的一般程序提出相應的教學策略。

關鍵詞 探究性活動 教學策略 生物學教學

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

依據《義務教育生物課程標準（2011版）》編寫的中學生物學教材（人教版）于2012年秋季開始在河南省禹州市起始年級使用。該教材有生物探究性活動131項。新課標將科學探究列為10個一級主體之首。新教材的體系和結構以探究性活動為中心，注重學生能力體系的構建。在實施新課程的過程中，要求生物學教師要進一步學習新的課改理念，轉變教育觀念，更新教學方法，在探究性活動中傳授知識、發展學生的能力、培養學生的情感態度與價值觀。生物課堂期待學生以科學家發展認知的類似方式參與學習，倡導以主動探究的方式來學習生物學概念。探究性活動教學組織的好壞是生物學教學成敗的關鍵所在。

探究性活動的執行主體是學生，在教師的組織和幫助下進行活動。教師應積極提供機會讓學生親自嘗試和實踐，并將科學探究的內容盡可能滲透到各主題內容的教學活動中。教師在引導學生參與科學探究活動時，不僅應讓學生參加科學探究的某個方面的活動，也應讓學生有機會參與若干完整的探究活動。學生通過探究性活動，使自己在知識、能力、情感態度和價值觀上逐步達到新課標的要求。

探究性活動是運用科學探究的方法來組織開展，生物課程中的科學探究是學生積極主動地獲取生物科學知識、領悟科學研究方法而進行的各種活動。探究活動的程序通常包括：提出問題——作出假設——制定計劃——實施計劃——得出結論——表達交流。筆者就探究性活動的一般程序提出相應的教學策略，以強調學生探究新知的經歷和獲得新知的體驗，實現結果和過程的并重，更好地培養學生的生物科學素養。

1 提出問題的教學策略

提出問題的階段是培養學生創新精神的起點。一般來說，探究性活動都是來自學生的日常生活，要從人們習以為常的現象中發現和提出問題，需要仔細觀察，積極思維，能從“尋常”中發現“不尋常”之處，從看似已經解決的問題中找出隱蔽的未解之謎。能否提出有價值的問題是衡量學生思維能力的重要標志，可以表現出個體在思維活躍性、深刻性、獨立性和創造性方面的差異。因此，培養學生發現問題、提出問題，在培養學生的思維能力和創新精神活動中占有十分重要的地位。雖然在實際教學中，教師也試圖創設問題情景，啟發學生提出問題，但該過程往往流于形式。學生提出問題時沒有認真思考，只是將頭腦中的疑問說出來，忽視了這些疑問和科學問題之間的區別。教師往往把學生照搬書本上的問題，當作提出問題的過程或者誘導學生提出教師期待的問題。不難看出，學生實際上被剝奪了提出問題的權利，從而忽略了提出問題在探究性活動中的重要作用。

對提出問題過程的忽略使得學生無法知道提出問題需要經歷的過程。生物新課程首先從提出問題的方法入手，即讓學生知道運用觀察、調查、對比、歸類、收集和分析資料等科學探究的方法提出問題。以探究非生物因素對鼠婦的影響為例，學生會提出以下問題：（1） 鼠婦為什么喜歡潮濕的環境？（2） 鼠婦為什么都在陰暗處？（3） 鼠婦為什么見陽光后會逃跑？（4） 鼠婦離開泥土能生活嗎？（5） 為什么鼠婦受驚后會縮成一團？（6） 鼠婦吃什么？（7） 鼠婦的天敵是什么？（8） 為什么鼠婦喜歡生活在石塊下面？（9） 酒精對鼠婦的生活有影響嗎？（10） 香煙的煙氣對鼠婦的生活有影響嗎？（11） 農藥對鼠婦的生活有影響嗎？（12） 空氣污染對鼠婦的生活有影響嗎？……

學生產生的疑問，并不都具有進一步探究的價值，他們習慣于直接表述疑問，缺少將疑問進行加工、變成科學問題的能力和習慣。怎樣的問題具有探究價值，對于不同認知水平的人來說，有著明顯不同的判斷。在教學實踐中，教師應引導學生對提出的問題進行辨析、評價和修正，找出具有探究價值的問題。教師要引導學生認識到，當自己產生一個疑問時，應首先判斷能否運用已有的知識和經驗對疑問進行解答，如果可以，則無需通過探究來解決，如以上第（4）、（5）問題；有些問題可以通過直接觀察和查閱文獻就可以解決，如以上第（6）、（7）問題。然后將需要探究的問題歸類分開，如以上第（1）和（8）問題、第（2）和（3）問題、第（9）和（11）問題、第（10）和（12）問題分別歸為一類，以便減少學生之間的重復試驗。教師通過引導使學生明白提出一個具有探究價值的問題需要仔細斟酌，并使學生能夠充分預測問題的結果，為作出假設提供依據。

2 作出假設的教學策略

由于問題的存在，學生就會產生一種懷疑、焦慮、探索的心理狀態。在這種心理的驅動下，他會聚焦問題，積極思維，產生內在的驅動力，推動自己去尋求各種方案來解決問題。此時，教師要針對性地進行指導、點撥，并組織靈活多樣的交流、研討活動，讓學生用已有的知識對問題的答案提出可能的設想，并估計假設的可檢驗性。

假設是根據現有的證據或者既往的經驗，對問題作出的嘗試性解釋，是一種推論和猜想，所以可能是正確的，也可能是錯誤的。一般情況下，假設的依據是已有的生物學理論知識、生活經驗或證據，其正確與否必須通過實驗進行檢驗。用來檢測的依據應來源于收集、分析和解讀的實驗數據。因此，假設中蘊含著可操作性實驗內容。如以探究非生物因素對鼠婦的影響為例，學生作出如下假設：（1） 鼠婦適于生活在陰暗的環境中，光會影響鼠婦的分布；（2） 鼠婦適于生活在潮濕的環境中，水分會影響鼠婦的分布；（3） 鼠婦適于生活在清新的環境中，空氣污染會影響鼠婦的分布；（4） 鼠婦適于生活在一定的溫度范圍內，溫度過高、過低都會影響鼠婦的分布；（5） 其他非生物因素會影響鼠婦的生活，如酒精等。

3 制定計劃的教學策略

制定計劃是探究性實驗活動的關鍵環節，也是培養學生的規劃和組織能力的過程。此階段，教師可提示研究計劃一般包括的內容：（1） 活動的主題；（2） 活動的內容；（3） 活動的具體目的和任務；（4） 活動的對象、情景、時間和空間；（5） 活動的具體過程；（6） 各成員的分工與合作；（7） 保證條件；（8） 列出所需要的具體材料和用具；（9） 選出控制變量；（10） 設計對照實驗。然后讓學生自主制定計劃。教師可根據學生活動的實際情況針對性地加以指導，引導學生制定出切實可行的活動方案。endprint

在制定計劃時，教師引導學生設計一張記錄表，能幫助他們有序地記載觀察或測量結果。設計的實驗方案中，如果涉及到使用易燃、易爆、易碎、有毒、有腐蝕或刺激性的器具和藥品時，要寫出實驗的注意事項。此外，在制定的探究實驗計劃中，還應該闡述預期的實驗結果。這種預測也是一種推理方式，是對實驗計劃一旦付諸實施時“可能發生什么”作出的推理。

4 實施計劃的教學策略

此階段是學生根據自己的設計進行觀察、調查和實驗，進入具體的解決問題的過程。學生通過實踐、體驗，形成一定的觀念、態度和價值觀，掌握一定的方法。學生實踐、體驗的內容包括：（1） 在開放情景中主動收集和處理文獻資料或研究素材；（2） 小組合作與各種形式的人際交流、溝通，以科學態度解決實際問題；（3） 從一定角度認識環境，了解社會，發現自我……

在實施計劃的過程中，學生往往會碰到各種困難，中學生興趣激發快、變化快的特點容易使他們的探究活動不能持久，需要教師有針對性地及時關心、指導和督促，促進學生自我發展，幫助他們保持和進一步提高學習積極性，對有特殊困難的小組要進行個別輔導，或創設必要條件，或幫助調整研究計劃。教師要在研究性實驗教學的實施過程中，從知識傳授者角色向學習的組織者、指導者、幫助者、促進者、參與者和鼓勵者的角色轉換。

在實施實驗過程中，教師要指導學生盡可能準確、實事求是地記錄實驗過程中出現的一切現象，收集數據，并評價數據的可靠性，真實記錄個人的體驗，為以后進行總結和交流提供依據。在完成實驗操作的過程中搜集足夠的實驗數據是一個至關重要的環節。實驗數據主要是通過觀察和測量得到。通常用描述和繪圖來搜集觀察獲得的數據，用國際標準單位來表示測量獲得的數據。在收集、整理和解讀這些實驗數據的過程中，就能獲得支持或否定假設的證據。

5 得出結論的教學策略

教師組織各學習小組描述實驗現象，交流實驗數據，分析小組和全班的實驗現象及其數據，討論這些現象和數據是否支持假設，從而對實驗數據信息進行整理和加工。通過整理，找出研究對象的發展趨勢，或推斷不同事物之間的聯系，或揭示事實或規律，確定數據或現象是否支持預先作出的假設，運用證據和邏輯分析對提出的問題作出答案或解釋，從而得出最后的實驗結論。結論與預測有可能不同，結論是唯一的，是對探究性活動研究發現的總結。在討論中，教師要鼓勵學生有新發現、新見解或提出新的探究問題；要讓學生勤于動手、獨立操作；最重要的是讓學生的個性得到充分發展。至于實驗的結論正確與否并不重要，教師要告訴學生，即使經過努力仍不能獲得滿意的結論，也是正常的，并不意味著學習的失敗。

6 表達和交流的教學策略

科學探究常常是一種協作性活動，彼此的交流與評價有助于相互啟發和材料共享。交流就是與他人交換看法、分享信息的過程。此過程是將得到的結論進行分析討論，并以報告的形式將整個過程呈現出來。主要是將結論加以充分地評述：這些結論是否通過合理、有效的手段得來的、是否全面、是否有廣泛的適用性，并指出還有什么問題沒有解決，下一步研究的方向是什么，得到與預期值相反結果的原因是什么，探究性活動實施過程中出現了哪些問題，要注意哪些等。

在討論、交流的基礎上撰寫研究報告。由于學生在研究報告的撰寫方面缺乏相應的經驗，對于基本格式和規范還不太清楚，教師可以指導他們去參閱相關的研究報告模擬寫作，或出示相應報告的模式，并明確寫作要求，做到準確、清晰、完整，所有的資料均應明確闡述，如作者名字、文章標題，出版物名稱、出版時間和頁碼、作者的寫作意圖、你從中獲得了那些信息和實事、你對文章有什么看法和見解等。全部設備一一列舉，取得的結論得到適當的詳盡表述。寫作過程中盡量多用列表或函數圖象等直觀形象展示，繪制圖表是整理數據的常用方法。觀察獲得的數據可以繪制概念圖、比較表或圖示、思維圖、流程圖或循環圖。測得的數據可以繪制柱形圖、折線圖或扇形圖等直觀形象展示。語言要簡練，多用實驗事實進行科學推理，得出相應的結論，從而完成研究報告。研究報告完成以后，利用一定的時間讓報告人進行表述，而其他同學可以提問，由報告人進行答辯。

交流也是一個評價過程，評價內容涉及探究活動的方方面面，主要是肯定合理部分并對存在的不足提出質疑，并能夠傾聽和尊重他人的質疑，承認不同的觀點或解釋，從而修正自己的觀點或結論。

表達和交流為學生提供了一個更有利于人際溝通與合作的良好空間。小組成員之間分工協作，男女搭配，開展平等的討論和交流，以合作手段取得集體的成功，各成員的努力結果相互依存，成為整體的重要部分，這無疑對學生學會表達和交流、分享和創意，理解和寬容、贊美與批判、選擇與決策都大有裨益。在探究性活動過程中，學生學會客觀地分析和辯證地思考，敢于對書本質疑和對教師的超越；學會了并掌握一些研究的科學方法和技能，形成獲取新知識、收集和處理信息的能力，分析問題和解決問題的能力；養成樂于合作的集體精神，增強人際交往的能力；培養學生不懈的進取精神，嚴謹的科學態度，克服困難的意志品質和高尚的科學道德等，有著不可忽視的重要作用。endprint