高中生物教學(xué)中探究性學(xué)習(xí)常態(tài)化的策略研究

梅金生

摘 要 通過教學(xué)實踐，總結(jié)出課堂是探究性學(xué)習(xí)的主陣地、探究性學(xué)習(xí)與研究性學(xué)習(xí)課程結(jié)合、實驗是探究性學(xué)習(xí)的重要途徑三大常態(tài)化的探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)策略，并進行分析說明。

關(guān)鍵詞 高中生物學(xué)教學(xué) 探究性學(xué)習(xí) 常態(tài)化 教學(xué)策略

中圖分類號 G633.91 文獻標(biāo)志碼 B

探究性學(xué)習(xí)是新課程理念的核心，并被列入課程目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)之中。倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，可促使學(xué)生主動參與探究過程、勤于動手和動腦，逐步培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力等，重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。

學(xué)生通過探究獲得知識。在探究過程中，從問題的提出到尋求證據(jù)、論證結(jié)論，給師生留下了廣闊的空間。目前，在高中生物學(xué)教學(xué)中落實“探究性學(xué)習(xí)”這一新課程理念的關(guān)鍵，是將探究性學(xué)習(xí)成為常態(tài)化的教學(xué)手段。

1 策略一課堂成為探究性學(xué)習(xí)的主陣地

通過課堂教學(xué)實施探究性學(xué)習(xí)，可以使課堂教學(xué)成為探究性學(xué)習(xí)的主陣地。在新課程的教材中充分體現(xiàn)了倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)的基本理念，問題探討、實驗、探究、模型建構(gòu)、調(diào)查（課外實踐）、資料分析（資料搜集和分析）、思考與討論、技能訓(xùn)練等欄目，都是進行探究性學(xué)習(xí)的良好素材。

1.1 充分利用教材上的“問題探討”

在人教版的生物新課程教材中，每個小節(jié)都設(shè)置了“問題探討”欄目，該欄目中問題除出自科學(xué)史外，主要是從學(xué)生的生活經(jīng)驗入手充分利用這些問題幫助學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)。

好的“問題探討”可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題、形成與前概念間的思維沖突。“問題探討”是課堂教學(xué)中的一個教學(xué)內(nèi)容，更是進行生物教學(xué)的一種有效手段。采用“問題探討”導(dǎo)入新課非常有利于開展“問題驅(qū)動模式”教學(xué)，有利于開展探究性學(xué)習(xí)。

在具體實施問題探討時，針對不同班級、不同學(xué)生的不同特點，教師要注意靈活應(yīng)用，可采用下列三種方式進行。

1.1.1 對教材中的“問題探討”直接使用

在三個選修模塊的教材中，多數(shù)設(shè)置的“問題探討”比較實用。例如，必修2教材中的第一章第一節(jié)的“問題探討”內(nèi)容是讓學(xué)生用融合遺傳觀點，討論紅、白牡丹花色遺傳，并對該觀點作出評價，這樣的一個學(xué)習(xí)過程實質(zhì)就是引導(dǎo)學(xué)生進行了探究性學(xué)習(xí)。在教材中有許多章節(jié)的“問題探討”都是可以直接作為探究性學(xué)習(xí)的素材。

1.1.2 對教材中的“問題探討”適當(dāng)修改后使用

教材中的有些“問題探討”直接使用時，可能不夠直觀或問題不夠明確，這時教師可進行適當(dāng)修改后再使用。例如，必修2教材第四章第一節(jié)中，如果教師播放一小段《侏儒紀(jì)公園》相關(guān)視頻片段，再引導(dǎo)學(xué)生討論能否利用已滅絕生物的DNA復(fù)活滅絕的生物，這樣學(xué)生可能對探究性學(xué)習(xí)更有興趣；在第六章第一節(jié)的問題探討中，教材上所用的玉米圖片，不能體現(xiàn)不同品種，教師可找一些更能體現(xiàn)玉米品種之間差異的圖片進行替換，學(xué)生有感性認(rèn)識。

1.1.3 重新設(shè)計問題進行探討

有時教材上的問題探討不太適合本班學(xué)生學(xué)情的實際情況，這時教師可考慮重新設(shè)計適合本班學(xué)生的問題。例如必修2教材中第一章第二節(jié)的問題探討，重新設(shè)計一個“母親是卷發(fā)雙眼皮，父親是直發(fā)單眼皮，他們的孩子有可能是直發(fā)雙眼皮嗎？”的問題進行探究性學(xué)習(xí)，效果則更好。再如第三章第三節(jié)用印章復(fù)制來引導(dǎo)學(xué)生問題探討，感覺不是非常適合，可重新設(shè)計。采用明星父子陳強和陳佩斯的圖片，提出“細胞減數(shù)分裂和受精作用使生物的親代與子代之間保持遺傳性狀的穩(wěn)定性，為什么？”的探討問題，引導(dǎo)學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)。這樣非常容易引入“DNA的復(fù)制”的學(xué)習(xí)。

1.2 設(shè)計問題串，引導(dǎo)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)

教師利用“問題驅(qū)動模式”非常有利于探究性學(xué)習(xí)，因此在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該努力設(shè)計問題串，以引導(dǎo)學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)。例如，學(xué)習(xí)“光合作用的探究歷程”時，可設(shè)計如下問題串：海爾蒙特實驗的直接和間接結(jié)論各是什么？普利斯特利實驗比海爾蒙特進步之處是什么？有什么缺陷？英格豪斯實驗證明了什么？瑞士索緒爾實驗?zāi)茏C明什么？薩克斯實驗的結(jié)論是什么？恩格爾曼實驗中哪些巧妙的設(shè)計？能證明什么？魯賓和卡門實驗應(yīng)用了什么技術(shù)？證明了光合作用中的什么物質(zhì)變化？卡爾文實驗又證明了光合作用的哪個過程？在這樣的問題串設(shè)問下，使學(xué)生通過探究性的學(xué)習(xí)，理解科學(xué)家在光合作用探究歷程中的艱辛。

再如，學(xué)習(xí)“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”時，教師可設(shè)計以下問題串：為什么孟德爾首先對豌豆的一對相對性狀進行研究？選用一對相對性狀（高莖和矮莖），如何設(shè)計實驗進行研究？豌豆自然條件下是自交，如何實現(xiàn)雜交？預(yù)測高莖和矮莖的雜交后代的性狀？孟德爾的實驗結(jié)果：子代全是高莖，你對此做出何種解釋？子一代高莖個體中是否有控制矮莖性狀的物質(zhì)呢？如何設(shè)計實驗證明？孟德爾的實驗結(jié)果：子一代自交得到的子二代中出現(xiàn)高莖和矮莖，且比例接近于3∶1，出現(xiàn)了矮莖，說明什么？3∶1的性狀分離比是偶然還是必然？如何解釋3∶1的現(xiàn)象？如何驗證以上解釋？通過這樣的問題串，學(xué)生一直都在不斷地進行探究性學(xué)習(xí)。

2 策略二結(jié)合研究性學(xué)習(xí)課程開展探究性學(xué)習(xí)

在三個必修模塊中都有調(diào)查和課外實踐的欄目，這也是探究性學(xué)習(xí)的好材料，但這一內(nèi)容僅通過課堂教學(xué)難以進行，可結(jié)合學(xué)校開設(shè)的研究性學(xué)習(xí)課程進行。

如在高一的第二個學(xué)期可開設(shè)“調(diào)查轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展現(xiàn)狀”的研究性學(xué)習(xí)課題。具體操作流程：① 報名分組，由學(xué)校統(tǒng)一組織，或所任教的多個班中讓學(xué)生自由報名；將選該課題的學(xué)生以班為單位分成若干小組；② 是集中講解和布置任務(wù)，教師選擇時間將這些選課題的學(xué)生集中，講解轉(zhuǎn)基因食品、調(diào)查的方法和注意事項，并布置任務(wù)；③ 學(xué)生利用放假的機會，在各自所在的鄉(xiāng)鎮(zhèn)超市進行調(diào)查；④ 再利用下一次放假的機會，進行媒體調(diào)查；第五步各個小組抽時間進行匯總，再由各組的組長執(zhí)筆形成報告；⑤ 全體成員再次集中，交流各小組的報告。課堂教學(xué)進行到相應(yīng)的內(nèi)容時，再讓各小組在自己的班上介紹課題的實施過程和報告結(jié)果。這樣，將學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)推上新臺階。這樣的課程安排一舉三得：一方面解決了課時緊張的問題；另一方面可以完成研究性學(xué)習(xí)課題的開設(shè)；同時還可大大提高學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的能力。

3 策略三實驗教學(xué)作為探究性學(xué)習(xí)的重要途徑

實驗教學(xué)是探究性學(xué)習(xí)的重要途徑。高中生物實驗教學(xué)在訓(xùn)練學(xué)生使用實驗儀器，提高其動手技能及理解能力方面是占有優(yōu)勢的。在實驗過程中，學(xué)生解決問題的能力、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、獲得科學(xué)研究的方法等有很大提高。因此，探究性學(xué)習(xí)往往被視為在實驗室中進行的教學(xué)或是通過實驗進行的教學(xué)活動。

以現(xiàn)有人教版的高中生物教材為例，有不少實驗屬于探究性實驗。如必修1中的探究植物細胞的吸水和失水、探究影響酶活性的因素、探究酶母菌的呼吸方式、綠葉中色素的提取和分離、環(huán)境因素對光合作用強度的影響、細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化、探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度、用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化、土壤中小動物類群豐富度的研究、土壤微生物的分解作用、設(shè)計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性等實驗都是探究性實驗。

進行探究性實驗的關(guān)鍵是要實施“探究”，千萬不能是“無探究”的實驗。例如在進行“探究酵母菌細胞呼吸方式”實驗時，教師可設(shè)計如下探究過程：① 教師引導(dǎo)學(xué)生討論酵母菌細胞的基本結(jié)構(gòu)。學(xué)生很快知道酵母菌是一種單細胞真菌，是真核生物，具有真核細胞的基本結(jié)構(gòu)，應(yīng)該有細胞核及包括線粒體在內(nèi)的多種細胞器。再聯(lián)系前面所學(xué)知識，學(xué)生知道具有線粒體的細胞應(yīng)該能進行有氧呼吸。此時，教師提示：酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存。由此學(xué)生立即推測出酵母菌在無氧條件下也能進行呼吸。② 教師引導(dǎo)學(xué)生分析生活中酵母菌的實際應(yīng)用，學(xué)生會想到釀酒，說明酵母菌的呼吸作用可產(chǎn)生酒精，由做蛋糕、饅頭的應(yīng)用知道酵母菌的呼吸作用還可產(chǎn)生二氧化碳。此時，教師提問：酒精、二氧化碳是在有氧條件下還是在無氧條件下產(chǎn)生的？這時學(xué)生的觀點各不相同，無法確定，由此確定探究的課題。③ 由教師提供實驗材料、器具和參考資料，學(xué)生根據(jù)自己的探究課題開始組裝實驗裝置。此時，教師要提醒學(xué)生檢查實驗裝置的準(zhǔn)確性。④ 學(xué)生完成實驗，根據(jù)結(jié)果得出結(jié)論：酒精在無氧條件下產(chǎn)生，二氧化碳則有氧、無氧條件下都能產(chǎn)生。⑤ 進一步探究哪種條件下產(chǎn)生二氧化碳多。學(xué)生通過觀察單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡數(shù)，可得出有氧條件下產(chǎn)生二氧化碳多的結(jié)論。

除了探究性實驗外，另外還有技能性實驗和驗證性實驗。技能性實驗主要訓(xùn)練學(xué)生的動作技能，不需多作改動，但一些驗證性實驗還是可以加入部分探究性的元素。例如“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”是一個驗證性實驗，但在實驗過程中，可以加入部分探究內(nèi)容，如教師可引導(dǎo)學(xué)生分別將根尖解離1 min、3 min、5 min、7 min等不同解離時間，由此探究根尖經(jīng)歷不同的解離時間對實驗結(jié)果的影響；還可引導(dǎo)學(xué)生探究根尖不經(jīng)漂洗直接染色對實驗結(jié)果的影響等問題。再如“檢驗生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”也是一個驗證性實驗，實驗時教師可多準(zhǔn)備一些檢驗材料，如檢驗還原糖的材料除教材中上推薦的梨和蘋果外，再準(zhǔn)備一些桔子、番茄、柿子等材料，讓學(xué)生通過探究從而理解為什么檢驗還原糖要用淺色的實驗材料的原理。

綜上所述，教師如果能認(rèn)真按照上述策略開展探究性活動，就能保證在高中生物教學(xué)中將探究性學(xué)習(xí)常態(tài)化，從而實現(xiàn)“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”這一新課程的基本理念。