初中地理网络教研

ghx007

探究性学习在生物学教学中的应用——周村区北郊中学--王明红

摘要：中学生物学教学应在打牢基础知识的前提下，发展每位学生的能力、提高学生的素质，培养科学探究精神是十分必要的.对于初中生来说，用生物学观点统率具体知识的学习，指导具体问题的解决，使学生能用正确的观点探索、发现、解决生活实际中遇到的问题，并逐渐培养学生的动手能力及主动探究问题和解决问题的能力,是与时具进的头等大事.

关键词：引言  探究性学习  生物学能力的培养

1、引言

   新一轮课程改革的启动，标志着我国基础教育的改革与发展进入了一个更深、更广阔的领域。那么，在初中生物教学中如何体现新课改的精神、如何实施素质教育呢？新课程的理念告诉我们：这是一种新的实践与探索，教师要让学生自己活动起来，让学生在活动中学习，过去上课以听为主，现在不同了，学生要动、要想、要做、要摸、要数……除此之外，针对生物学这一门科学教育领域的学科课程，我认为它的学习，不能只满足于教会学生意识，还要在教学过程中培养学生形成生物学的基本观点，用生物学观点统率具体知识的学习，指导具体问题的处理和解决，从而培养学生的能力。这样的素质教育才抓住了关键，才能落到实处。生物学基本观点是指渗透在中学生生物课程中的知识及方法，以及具有普遍适应性的本质观点。例如遗传变异的观点、生物进化的观点等。如何培养学生的生物学观点，并用于处理和解决生活实际中遇到的问题呢？

   2、探究性学习

2.1探究性学习的内容:

   “探究性学习”是指这样一种学习活动：学生通过自主地参与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力；同时，形成自然的基础—科学概念；进而培养探究未知世界的积极态度。“探究性学习”强调“探究的过程和探究的方法”，注重创造力的培养。探究学习要求在教学中，创设一种类似于学术研究的情景，通过学生自主学习、独立地发现问题、实验、操作、调查、收集、讨论与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程.

2.2探究性学习的特点：

探究性学习的第一个特点——学习的自主性，是学生自主地抓住自然的事物、现象，通过探究自然的过程，获得科学知识，它不同于传统的理科教学，传统教学往往离开了对自然事物、现象的探究，仅仅热衷于灌输现成的结论性知识，这种生物教学，即使让学生掌握了一大堆的知识，也只是停留在死记硬背的地步。探究性学习的第二个特点——学习的过程性，探究性学习强调学习的过程，对出现的结果也是多样的。对于学生来说，掌握一定的科学方法，感知探究过程，让学生去经历、体验，这是最重要的。在强调过程的同时也重结果，过程与结果相结合，因为学生探究技能的发展要以其掌握的基本概念和原理为基础。探究性学习是这样一种学习过程，在研究客观世界的过程中，通过学生的主动参与，发展探究能力，获得科学概念，培养探究未知世界的积极态度。

2.3探究性学习的目标：

（一）、情感目标：激发和维护学生的好奇心，不断增强学生对未知世界进行探究的动机。所以在探究性学习中，教师要积极设法激发学生的好奇心，培养学生在科学探究过程中勇于探索，勇于承担义务，全身心投入探究活动中去的学科精神。

（二）、认知目标：要求在学习内容中找出要解决的问题，然后提出假设，收集资料，验证假设，得出结论。同时，探究性学习让学生明白如何收集信息，利用信息。

（三）、过程目标：探究性学习十分强调过程的重要性，其主要目标在于让学生了解、掌握生物学的科学研究过程，以探究的方式教给学生生物学知识，使学生了解如何对问题进行科学探究，提高学生的假设、推理、判断等探究能力，培养其探究精神。

   3.1实验法的一般步骤

  实验是科学研究的重要方法。一般是指在人为控制条件下，研究对象的变化，从变化结果中抽象出科学结论的方法，实验通常分为以下几个步骤：

 （1）提出问题：人们对事物作细致观察以后，常常由于对普通存在的一些现象，想对为何出现这些现象的原因作进一步探究而提出问题，并且提出的问题必须具有探究的意义。例如：学习光合作用时，探究影响叶绿素形成的环境因素的实验中：先介绍日常生活中的青蒜苗和黄蒜苗形成；葱埋在土壤中的是白色，露在外边的是绿色，再叫学生思考：有什么问题需要探究？引导出问题：哪些环境因素影响叶绿素的形成？

  （2）提出假设，也叫假说或猜想，指根据实验观察到的现象、数据等提出解释，用来说明某种现象但未经最后证实的论题，也就是对提出的问题所作出的参考答案，假说一般分为两个步骤：第一步，提出假说，即依据发现的事实材料或已知的科学原理或学过的知识，通过创造性思维，提出初步假定；第二步，对问题的答案作出可能设想（推断），即依据提出的假说，进行推理，得出假定性的结论。例如，（接上一个例）学生提出：哪些环境因素影响叶绿素的形成的问题后作出假设：假设光照要影响叶绿素的形成；依据是：日常生活中的青蒜苗和黄蒜苗形成；葱埋在土壤中的是白色，露在外边的是绿色。

（3）制定并实施探究实验方案：制定探究实验计划；列出探究实验所需的材料、工具等；制订具体探究操作过程。探究是解决问题的重要途径，指在人为控制的条件下研究事物变化的一种方法。一个问题常常有多个可能的答案，但往往只有一个是正确的。因此，一个“假设”提出来以后，就不一定就是正确的，假设是对还是错，需要加以验证，即依据假设或预期，设计实验方案，进行实验验证。例如，让学生讨论交流：自己怎样才能种出青蒜苗和黄蒜苗？自己怎样去遮光？还可以用什么材料？并回家去具体操作和每天作好详细记录。

  （4）分析并得出结论：探究实验的价值在于获得验证性的结果。因此，在探究实验中要记录探究实验的事实、现象和数据，即捕捉、记录由实验现象带来的结果。然后，论证、说明探究实验中的因果关系，从而得到探究实验的结果。所获得的结果与假设相符，则肯定假设；如结果与假设不相符合，则否定假设；如果结果与假设无关，则无从判断。最后得出结论。科学实验必须遵循客观真实和客观的基本准则，即实验中的观察一定要实事求是，一切从实际出发，使获取的材料（事实、现象、数据）尽可能地反映客观事物的本来面目，不能凭空胡诌，不能片面武断。只有被实验证实了的“假设”才是正确的结论，科学的结论也是理论知识。例如，（接上一个例）三周后让学生带上实验材料分析：青蒜苗和黄蒜苗的形成原因。得出：光照下才能形成叶绿素；评价肯定其它材料的实验；分析有些黄苗黄色不明显的原因（有弱光）。

（5）表达、交流：写出探究的实验报告；交流探究实验过程和结论

     以上步骤是探究活动的一般步骤，由于研究问题的不同，各地条件不同，实验方法的步骤也有差异，不能死搬硬套，要发挥各地优势，因势利导，作出最佳方案。

 3.2 探究实验中应注意事项：

 (1)制定并实施探究实验方案要有科学性

     所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。

 (2)制定并实施探究实验方案可行性

可行性是指在设计生物学实验时，从实验原则，实验的实施到实验结果的产生，都具有可行性。制定并实施探究实验方案简便性。设计实验时，要考虑到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜实用，实验操作比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短。

 (3)制定并实施探究实验方案可重复性

   重复、随机和对照是保证实验结果正确的三大原则，多年来为研究者所公认。因此，在实验设计中也必须注意实验的可重复性。设计的实验不能只能进行1次，在没有重复或不可重复的情况下，得出的结论是不可靠的（向学生说明：任何实验都必须具有足够的实验次数和实验所取材料的数量，才能判断结果的可靠性，而我们学习生物知识是经过前人无数次实验总结的结果，所以可以做一次就行了。）

2.5探究性学习的教学程序:

探究性学习要求学生以科学探究的方式去学习，科学探究一般要经历“发现问题——提出假设——验证假设——得出结论”。那么探究性学习的基本程序可以归纳为“激趣导入——观察探索——归纳总结——训练提高——师生评价”。

2.6探究性学习的操作策略:

1.  激趣导入：在生物学教学中根据学生的特点，结合不同的教学内容，采取不同的导入方式来激发学生的学习兴趣。生物学的导入方式一般有实验导入、故事导入、事例导入、直接导入、复习导入等。

2.  观察探索：生物学是一门实验性学科，观察和实验是学习生物学的基本方法之一。教师在生物学教学中要教给学生观察的方法和技巧，提供观察和实验的条件，如资料、标本、模型、化石、实物、实验用具等，并适时地进行点拨与指导，让学生通过自己的观察与实验去解决问题、得出结论。

3.  归纳总结：这是解决问题的阶段，在这个阶段，教师要运用多种方法，引导学生理解、掌握新知识并纳入到自己的知识网络中，进而培养学生的思维能力和概括归纳能力。

4.  训练提高：这是教师指导学生巩固知识、培养能力、发展智力的重要途径，在这一过程中，学生将知识转化为能力。教师要针对全体学生设计不同难度的习题，设计灵活多样的练习方式，尽量多设计一些开放性问题，能引起学生新的探究兴趣，开展新的探究活动，让学生在训练中掌握知识、提高能力。

5.师生评价：在这一阶段师生共同回顾和评价整个探究性学习的过程和方法，分析成功与失败的原因，总结经验教训。

3、注重学生能力的培养

3.1紧密生物学科与人们生产生活内容的关系：

例如为什么施肥过多，植物会出现萎蔫现象？三大营养物质如何进行代谢的，与人体健康有怎么样关系？性别由谁决定的？环境污染是怎样造成的等等，这些都是科学教育的素材，教师在讲授这些内容时不仅要使学生掌握基本的生物知识，而且要使学生明白，学好生物，掌握了生物的结构、生理以及生物与环境的相互关系，就能够更好地协调人与自然的关系并造福社会。再如，在讲授植物生长激素时，让学生知道种植经济作物时，利用顶端优势原理，可以提高产量。教材中介绍了环境污染的原因、如何保护环境，并要求学生亲自去调查学校附近的环境保护情况，进行分析和评价，并且提出保护环境的书面建议供讨论。这些内容有利于培养学生树立环境保护意识，提高今后职业要求的生物素质水准，从而具备适应现代生活的能力；更有利于学生掌握一些最基本的生物常识与技能，提高学生对生物的学习兴趣，激发学生对科学的探索热情。

3.2引导科学探究的经过及科学家传记

教材中记述了不少这样内容，例如孟德尔的豌豆杂交实验发现了基因的分离规律、自由组合规律，生长素的发现过程等等，这些都给学生以生动的启示：平时只要细心观察、认真思索、勇于实验，就有可能发现自然界中的奥秘和规律。这些内容不仅可开阔学生的眼界，还能使学生受到科学方法和科学思维的训练以及科学精神的熏陶。

3.3发挥实验教学的特殊作用

(1)、利用课堂演示实验来激发学生探索生物奥秘的兴味与情趣，从而对生物的过程和现象有着直观的了解。比如植物对水分和矿质元素的吸收和利用的演示实验，可充分发挥实验的直观性、趣味性特点，通过演示一株木本植物对标记矿质元素和水分的吸收实验来引起学生的科学好奇心，加深学生对知识的理解、记忆。

(2)、进行分组实验：

进行分组实验，不仅重视培养学生的协作精神，还掌握观察实验现象的方法，用掌握的理论知识正确分析实验现象，最后总结出实验结果等一系列科学实验研究的基本方法。诸如定性实验、解剖实验等基本方法。除了教材中给出的分组实验外，课本上的探究性实验也是培养学生科学素质的好材料，学生可以自己动脑动手独立完成，既培养了学生对科学的兴趣爱好，又有利于使学生掌握科学研究的基本方法和技能。

(3)、重视实践实习，这对于培养学生的能力、提高综合素质有重要作用。例如，让学生观察青蛙的受精卵发育成青蛙的过程并作记录，这类实习有助于培养学生独立的观察能力、分析能力。让学生设计并观察某一种动物的某种行为，可培养学生设计实验的能力。让学生学习测定肺活量和心率的方法，有助于学生掌握科学方法和贴近生活实际。还有，让学生到附近的树林、草地、池塘、农田等进行实地考察，或对周围环境情况进行分析和评价，都有利于培养学生对自然进行考察、研究和探索的能力。

(4)、以身作则，培养学生严谨的科学态度，一丝不苟的科学作风。要使学生懂得科学的发现既有其偶然性也有其必然性，唯有严谨求实的科学态度、勇于探索的科学精神才能使偶然变为必然。为此教师要从演示实验入手，借助于仪器、设备，用规范的语言、清晰的操作排除实验过程中的偶然性和次要的干扰因素，才能精确地发现规律，把握现象和事物的本质。此外，要鼓励学生勇于面对疑难，让学生懂得失败乃成功之母。例如，叶绿体中色素的提取和分离实验，常见制成的滤纸条都不理想，分不出四条色素带，这时教师应帮助学生分析原因、查找原因，鼓起信心，这样通过实践使学生明白，观察与实验必须与科学思维紧密结合，互相促进，才能取得科学上的突破。这种科学素质的培养对学生今后的学习、研究将有深远的意义。

3.4  把握课外活动的最适当时机，引导学生进行科学探究

  1、形式多样的课外活动有利于学生掌握丰富的科技知识。举办专题生物讲座、科普讲座，向学生介绍生物学的新技术与新成就、基因工程与人类的未来、环境与人类的未来、种植技术、仿生学成就等，观看科技成果展览以及参观、访问等都可以使学生获得大量的课堂上难以接触到的科技知识、信息，达到开阔学生视野、提高学生科学素质的目的。

  2、充分应用课堂上学到的知识。比如成立生物兴趣小组进行教具及标本制作，校园植物调查，制作叶脉书签；无土栽培，嫁接试验；培养草履虫，采集和饲养水螅和蚯蚓，血型鉴定等。这些生物科技活动对培养学生的科学素质具有十分重要的作用。学生们在这里将理论知识与生产、生活实践进行有机结合，充分认识到实验、观察和科学思维是相辅相成，不可偏废的，使学生确立科学的世界观与方法论。而且这些实践活动使学生掌握一些基本的科学研究方法，使学生明确：“在研究、实验和观察的时候，力求不停留在事实的表面上。切勿变成事实的保管人，要洞悉事实发生的底蕴，要坚持不懈地寻求那些支配事实的规律。”

4、总结 

总之，寓科学素质教育于生物教学之中是生物学科教育教学改革中一项突出进展，对课程改革具有深远的意义。在具体的教学实践中作为教师一方面要端正思想，明确任务，另一方面是尽快提高自身的素质。这样，才能深刻领会课改实质，扎实推进科学素质教育。探究性学习无疑是信息时代中占主导地位的学习方式，在应试教育向素质教育转化的大背景下，提倡探究性学习对于提高学生的素质，乃至全民族的素质都有十分重要的现实意义。

5、参考文献：

1、生物新教材及教学参考书   山东省科学教育出版社    2005年7月

2、马炜梁  《生物学教学》     华东师范大学出版社      2000年6月

3、《课程改革》              北京师范大学出版社

4、刘恩山   《中学生物学教学论》   高等教育出版社   2003年8月