高中生物教學中探究性學習常態化的策略研究

梅金生

摘 要 通過教學實踐，總結出課堂是探究性學習的主陣地、探究性學習與研究性學習課程結合、實驗是探究性學習的重要途徑三大常態化的探究性學習的教學策略，并進行分析說明。

關鍵詞 高中生物學教學 探究性學習 常態化 教學策略

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

探究性學習是新課程理念的核心，并被列入課程目標和內容標準之中。倡導探究性學習，可促使學生主動參與探究過程、勤于動手和動腦，逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力、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，重在培養創新精神和實踐能力。

學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、論證結論，給師生留下了廣闊的空間。目前，在高中生物學教學中落實“探究性學習”這一新課程理念的關鍵，是將探究性學習成為常態化的教學手段。

1 策略一課堂成為探究性學習的主陣地

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

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，每個小節都設置了“問題探討”欄目，該欄目中問題除出自科學史外，主要是從學生的生活經驗入手充分利用這些問題幫助學生進行探究性學習。

好的“問題探討”可激發學生的學習興趣，引導學生從中發現問題、形成與前概念間的思維沖突。“問題探討”是課堂教學中的一個教學內容，更是進行生物教學的一種有效手段。采用“問題探討”導入新課非常有利于開展“問題驅動模式”教學，有利于開展探究性學習。

在具體實施問題探討時，針對不同班級、不同學生的不同特點，教師要注意靈活應用，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，多數設置的“問題探討”比較實用。例如，必修2教材中的第一章第一節的“問題探討”內容是讓學生用融合遺傳觀點，討論紅、白牡丹花色遺傳，并對該觀點作出評價，這樣的一個學習過程實質就是引導學生進行了探究性學習。在教材中有許多章節的“問題探討”都是可以直接作為探究性學習的素材。

1.1.2 對教材中的“問題探討”適當修改后使用

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修改后再使用。例如，必修2教材第四章第一節中，如果教師播放一小段《侏儒紀公園》相關視頻片段，再引導學生討論能否利用已滅絕生物的DNA復活滅絕的生物，這樣學生可能對探究性學習更有興趣；在第六章第一節的問題探討中，教材上所用的玉米圖片，不能體現不同品種，教師可找一些更能體現玉米品種之間差異的圖片進行替換，學生有感性認識。

1.1.3 重新設計問題進行探討

有時教材上的問題探討不太適合本班學生學情的實際情況，這時教師可考慮重新設計適合本班學生的問題。例如必修2教材中第一章第二節的問題探討，重新設計一個“母親是卷發雙眼皮，父親是直發單眼皮，他們的孩子有可能是直發雙眼皮嗎？”的問題進行探究性學習，效果則更好。再如第三章第三節用印章復制來引導學生問題探討，感覺不是非常適合，可重新設計。采用明星父子陳強和陳佩斯的圖片，提出“細胞減數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定性，為什么？”的探討問題，引導學生進行探究性學習。這樣非常容易引入“DNA的復制”的學習。

1.2 設計問題串，引導學生探究性學習

教師利用“問題驅動模式”非常有利于探究性學習，因此在課堂教學中，教師應該努力設計問題串，以引導學生進行探究性學習。例如，學習“光合作用的探究歷程”時，可設計如下問題串：海爾蒙特實驗的直接和間接結論各是什么？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？瑞士索緒爾實驗能證明什么？薩克斯實驗的結論是什么？恩格爾曼實驗中哪些巧妙的設計？能證明什么？魯賓和卡門實驗應用了什么技術？證明了光合作用中的什么物質變化？卡爾文實驗又證明了光合作用的哪個過程？在這樣的問題串設問下，使學生通過探究性的學習，理解科學家在光合作用探究歷程中的艱辛。

再如，學習“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”時，教師可設計以下問題串：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），如何設計實驗進行研究？豌豆自然條件下是自交，如何實現雜交？預測高莖和矮莖的雜交后代的性狀？孟德爾的實驗結果：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呢？如何設計實驗證明？孟德爾的實驗結果：子一代自交得到的子二代中出現高莖和矮莖，且比例接近于3∶1，出現了矮莖，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的現象？如何驗證以上解釋？通過這樣的問題串，學生一直都在不斷地進行探究性學習。

2 策略二結合研究性學習課程開展探究性學習

在三個必修模塊中都有調查和課外實踐的欄目，這也是探究性學習的好材料，但這一內容僅通過課堂教學難以進行，可結合學校開設的研究性學習課程進行。

如在高一的第二個學期可開設“調查轉基因食品的發展現狀”的研究性學習課題。具體操作流程：① 報名分組，由學校統一組織，或所任教的多個班中讓學生自由報名；將選該課題的學生以班為單位分成若干小組；② 是集中講解和布置任務，教師選擇時間將這些選課題的學生集中，講解轉基因食品、調查的方法和注意事項，并布置任務；③ 學生利用放假的機會，在各自所在的鄉鎮超市進行調查；④ 再利用下一次放假的機會，進行媒體調查；第五步各個小組抽時間進行匯總，再由各組的組長執筆形成報告；⑤ 全體成員再次集中，交流各小組的報告。課堂教學進行到相應的內容時，再讓各小組在自己的班上介紹課題的實施過程和報告結果。這樣，將學生的探究性學習推上新臺階。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習課題的開設；同時還可大大提高學生探究性學習的能力。

3 策略三實驗教學作為探究性學習的重要途徑

實驗教學是探究性學習的重要途徑。高中生物實驗教學在訓練學生使用實驗儀器，提高其動手技能及理解能力方面是占有優勢的。在實驗過程中，學生解決問題的能力、培養科學態度、獲得科學研究的方法等有很大提高。因此，探究性學習往往被視為在實驗室中進行的教學或是通過實驗進行的教學活動。

以現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、環境因素對光合作用強度的影響、細胞大小與物質運輸的關系、低溫誘導植物染色體數目的變化、探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度、用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種群密度、培養液中酵母菌種群數量的變化、土壤中小動物類群豐富度的研究、土壤微生物的分解作用、設計并制作生態缸，觀察其穩定性等實驗都是探究性實驗。

進行探究性實驗的關鍵是要實施“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，教師可設計如下探究過程：① 教師引導學生討論酵母菌細胞的基本結構。學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構，應該有細胞核及包括線粒體在內的多種細胞器。再聯系前面所學知識，學生知道具有線粒體的細胞應該能進行有氧呼吸。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 教師引導學生分析生活中酵母菌的實際應用，學生會想到釀酒，說明酵母菌的呼吸作用可產生酒精，由做蛋糕、饅頭的應用知道酵母菌的呼吸作用還可產生二氧化碳。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生的？這時學生的觀點各不相同，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，學生根據自己的探究課題開始組裝實驗裝置。此時，教師要提醒學生檢查實驗裝置的準確性。④ 學生完成實驗，根據結果得出結論：酒精在無氧條件下產生，二氧化碳則有氧、無氧條件下都能產生。⑤ 進一步探究哪種條件下產生二氧化碳多。學生通過觀察單位時間內產生的氣泡數，可得出有氧條件下產生二氧化碳多的結論。

除了探究性實驗外，另外還有技能性實驗和驗證性實驗。技能性實驗主要訓練學生的動作技能，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容，如教師可引導學生分別將根尖解離1 min、3 min、5 min、7 min等不同解離時間，由此探究根尖經歷不同的解離時間對實驗結果的影響；還可引導學生探究根尖不經漂洗直接染色對實驗結果的影響等問題。再如“檢驗生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”也是一個驗證性實驗，實驗時教師可多準備一些檢驗材料，如檢驗還原糖的材料除教材中上推薦的梨和蘋果外，再準備一些桔子、番茄、柿子等材料，讓學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中將探究性學習常態化，從而實現“倡導探究性學習”這一新課程的基本理念。