高中生物教學中如何培養學生的自主探究能力

鄒小紅

新一輪課程改革已在全國如火如荼地開展，與傳統教學相比，最大的變革就在于更加關注學生的主體性，明確提出“以學生為中心”的教學理念，要將學習的主動權還給學生，引導學生主體參與，使課堂真正成為學生的學堂，改變以往以教師為中心的“一言堂”，變成師生的“群言堂”.這樣的教學理念與教學模式順應了教育形勢的發展，有效推進新課程教學改革，提高教學有效性.生物是高中的一門重要學科，肩負著培養與提高學生生物綜合素養與能力的重任.我們要抓住新課程改革的重要契機，樹立“以學生為中心”的教學理念，建立“以學生為主體、教師為主導”的新型教學模式，確立學生學習主體地位，引導學生展開主動探究，讓學生在探究中學到知識、形成技能、提高能力.現結合教學實踐對高中生物教學中學生自主探究活動的開展淺談如下.

一、創設情境，激發學生的自主探究意識

生物課堂教學中，教師應積極營造和諧的氛圍，逐步培養學生發現問題、提出和解決問題的意識.教師要充分挖掘教材在培養與訓練創新能力方面的內在因素，設計恰當的生物問題.在教學中要啟發學生自己發現問題，自己解決問題，使學生在學習過程中體驗到發揮自己創造力的成就感，逐漸養成獨立獲取知識和創造性地運用知識的習慣.如，在講解《性別決定與伴性遺傳》這一節時，教師可設計一個一問多思、一問多答、一問多解的想象問題，從而不斷發掘學生的想象潛力，發展學生的創新思維.即一個褐眼色覺正常的男子與一個褐眼色覺正常的女子結婚，生了一個藍眼色盲的男孩，這對夫婦再生一個藍眼色盲男孩的概率是多少？這道題首先應根據所給條件寫出父母雙方的基因型Aa XBY、Aa XBXb，然后計算他們子代出現藍眼色盲男孩的概率.其方法有：（1）根據父母雙方的基因型作出遺傳圖解統計出結果為1/16；（2）由于藍眼色盲男孩（aa XbY）肯定是aXb卵細胞和aY精子結合而成的，而配子aXb和aY的產生概率都為1/4，則出生藍眼色盲男孩的概率為兩者的乘積1/16；（3） 將父母雙方的兩對相對性狀分開考慮，Aa與Aa產生藍眼的概率是1/4， XBY和XBXb產生色盲男孩的概率也是1/4，則兩種性狀同時出現的概率為兩者的乘積為1/16.問題提出后，同學們積極參與，應用多種角度，采用多種思維方式，探究該問題，使他們的想象思維和創新思維不斷發展和提高.

二、積極引導，培養學生的發散性創新思維

發散思維是創造性思維的核心.發散思維是思考者根據已有知識、經驗的全部信息，從不同角度，沿不同方向進行各種不同層次的思考，多觸角、全方位地尋求與探索新的多樣性的方法及結論的開放式思維.為此，在生物課堂教學中，教師應注意培養學生的發散思維，啟發學生從不同視角思考問題，即一題多思、一題多解、一題多變等.在解決問題的過程中培養學生思維的靈活性和獨創性.如在學習《植物的蒸騰作用》時，我給學生做了一個觀察植物蒸騰作用的演示實驗：把一張氯化鈷紙對折包在一片天竺葵葉片的上下面，用回形針夾住，并用透明塑料袋密封包扎.經過一段時間后，學生會驚奇地發現：氯化鈷紙由藍色變成粉紅色.氯化鈷紙為什么會變色呢？學生經過積極的思考和討論，得出下列結論：因為氯化鈷紙吸收水分.于是我接著問：氯化鈷紙吸收的水分是來自植物的蒸騰作用還是來自空氣中？能否通過實驗來驗證？經過教師的引導，同學們在討論中用發散思維從不同角度得出了下列方案：①取一張氯化鈷紙和一片天竺葵葉片密封包扎.②取一張氯化鈷紙放在空氣中.通過上述實驗，學生最后得出結論是水分來自植物的蒸騰作用.通過創設問題情景，同學們針對此問題沿著不同方向、不同角度尋找解決問題的途徑，提出了不同的設想方案，在解決問題的過程中增強了他們思維的靈活性，使創造性思維能力得到了提高.在教學中教師要強調具體問題具體分析，從某一具體目標出發引導學生從不同方位、不同角度尋找解決問題的方案，逐步培養學生用創新性發散性思維去思考問題.

三、發現知識與方法，形成能力、情感態度與價值觀

在《DNA是主要的遺傳物質》的教學中，我是通過設計一系列的問題，激發學生思考，給予恰當的啟發，讓學生自己發現知識、形成能力及情感態度與價值觀.首先從基因和染色體存在平行關系的事實類比推理：基因可能在染色體上（薩頓假說），通過講解摩爾根果蠅雜交實驗，用假說-演繹法證實基因在染色體上，繼而分析染色體主要由蛋白質和DNA組成，提出問題：蛋白質和DNA究竟哪一種是遺傳物質？啟發學生思考分析作為遺傳物質的條件，讓學生思考討論并從穩定性、多樣性、特異性等角度進行回答，然后讓學生猜測哪一種是遺傳物質（蛋白質或DNA）？緊接著提出問題：探究遺傳物質是蛋白質還是DNA的實驗思路是什么？引發學生思考討論，讓學生自己嘗試提出實驗方案，教師介紹并分析格里菲斯肺炎雙球菌體內轉化實驗的實驗結果，引導學生回答出（S型菌存在將R型菌轉化為S型菌的轉化因子），繼續發問：轉化因子究竟是什么物質？激起學生繼續探究的欲望（轉化因子的探究），分析艾弗里肺炎雙球菌體外轉化實驗的結果，得出DNA是轉化因子（即遺傳物質）的結論.此時，學生覺得問題似乎已經完全解決了，再進一步發問：因當時分離提純技術有限，艾弗里肺炎雙球菌體外轉化實驗中DNA純度最高時也還有0.02%的蛋白質，因此有人對艾弗里的實驗結論表示懷疑.問學生有沒有必要設計其他更可靠的實驗方案進行進一步的探究（適時對學生進行科學嚴謹精神的教育）？學生的回答：有必要.問：既然分離技術有限我們能不能不做分離，而通過只是將蛋白質和DNA區分開來的辦法來探究何種物質是遺傳物質的問題？經過恰當的引導會有部分學生立即想到同位素標記法，此時教師介紹大腸桿菌和噬菌體這兩種實驗材料，再一次提出新問題：怎樣將T2噬菌體進行標記？用何種同位素標記等一系列問題，讓學生思考，就這樣，在教師步步發問，循循善誘，直到讓學生自己說出標記的方法和元素.再來呈現赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗，和學生一起分析實驗結果得出結論：噬菌體侵染細菌時，噬菌體DNA進入細菌，噬菌體蛋白質留在細菌外，因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的. 此時還可以發問：噬菌體侵染細菌實驗有沒有證明蛋白質不是遺傳物質？引導學生回答并激發學生設計探究蛋白質是不是遺傳物質實驗的興趣（學生可自主探究，但老師可直接闡明蛋白質不是遺傳物質）.這時可繼續設問：RNA病毒沒有DNA，那遺傳物質是RNA還是蛋白質？讓學生嘗試設計實驗方案，老師介紹植物病毒重建實驗過程和實驗結果，和學生一起分析實驗結果得出實驗結論（RNA是RNA病毒的遺傳物質）.最后總結三個經典實驗.教師直接闡明絕大多數生物的遺傳物質是DNA，如此這般，學生既完成了有關核酸是遺傳物質的知識的發現和接受，也提高了有關實驗設計的能力，并認同嚴謹、求實的科學精神和奉獻于社會的價值觀.

四、改進實驗，培養學生的創新能力

學生的實驗或教師的演示實驗一般是根據教材設計好的方案進行，但由于季節性、地域性、當地實際條件的限制，課本上的實驗經常在材料、方法或使用器材等方面進行替換或修改才能進行.如果由教師提早告訴學生存在的問題，鼓勵學生與教師一起改進實驗，改進實驗的過程可以改變學生把教材視為權威、捧為神圣的思想，改進后的實驗效果明顯、成功率更高，這樣更能激發學生的創造性思維，培養學生勇于探究、不斷創新的精神.如，關于觀察細胞質流動的實驗材料，課本及教參提到使用黑藻、墻蘚等，本人采用新鮮的菠菜、大白菜等幼苗嫩葉上的表皮，效果更好.主要優點是：取材方便、因地制宜；新鮮濃綠的幼苗表皮細胞體積大，細胞不重疊，學生容易找到觀察目標；細胞質流動快，效果顯著.

總之，在教學中我們要以興趣為先導，堅持以學生為中心的指導思想，構建以學生為主體、教師為主導的新型教學模式，引導學生主體參與、主動思考，積極地展開探究活動，享受探究性學習所帶來的樂趣，成為探究的主人，促進學生科學探究能力與自主學習能力的全面發展.

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