高中生物探究性學(xué)習(xí)案例設(shè)計(jì)的探索

黎少瓊

【摘 要】隨著新課程改革的推進(jìn)，探究性學(xué)習(xí)已深入課堂。本文側(cè)重探討如何設(shè)計(jì)探究性學(xué)習(xí)的案例。

【關(guān)鍵詞】探究性學(xué)習(xí)；案例；設(shè)計(jì)

探究性學(xué)習(xí)作為一種能有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)方法，受到極大重視，成為新一輪理科課程改革中轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式的一個(gè)突破口。教育部2000年7月頒布的《全日制普通高級(jí)中學(xué)生物教學(xué)大綱（試驗(yàn)訂版）》指出，高中生物課程要讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)生物科學(xué)探究的一般方法，具有較強(qiáng)的生物學(xué)基本操作技能、收集和處理信息的能力、觀察能力、試驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力和解決實(shí)際問題的能力。本文就如何設(shè)計(jì)探究性學(xué)習(xí)的案例來談?wù)勛约旱捏w會(huì)。

一、設(shè)計(jì)探究性學(xué)習(xí)案例的原則

生物課程標(biāo)準(zhǔn)在教學(xué)建議中，針對(duì)探究性學(xué)習(xí)提出了幾點(diǎn)要求：探究活動(dòng)要有明確的教學(xué)目標(biāo)，探究活動(dòng)要符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，探究要有值得探究的問題或研究任務(wù)，探究要有民主的師生關(guān)系和求真求實(shí)的課堂氛圍，探究性學(xué)習(xí)不應(yīng)成為惟一的方式。因此，在設(shè)計(jì)探究性學(xué)習(xí)案例時(shí)，要注意這5條原則，以免適得其反。

二、設(shè)計(jì)探究性學(xué)習(xí)案例的途徑

1.根據(jù)培養(yǎng)需要對(duì)教材中的“探究”有所取舍

科學(xué)探究的一般過程概括為若干個(gè)步驟，如提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)和交流。人教版教材中很多“探究”都是按照這些步驟進(jìn)行編寫的。根據(jù)探究的過程，探究可分為完全探究 （或全程探究）和部分探究。部分探究側(cè)重于探究過程中的某一步驟從而達(dá)到培養(yǎng)某些探究能力的目標(biāo)，如突出培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)能力或記錄試驗(yàn)結(jié)果或資料分析等技能。受課時(shí)的限制，我們往往很難在一節(jié)課的時(shí)間內(nèi)都進(jìn)行全程探究。因此，對(duì)教材中的“探究”，要根據(jù)培養(yǎng)探究能力的需要有所取舍、有所側(cè)重、才有所突破。

2.根據(jù)教材編寫特點(diǎn)改編成探究性學(xué)習(xí)案例

生物課程一些內(nèi)容是按照探究性學(xué)習(xí)過程來編寫的，在教學(xué)過程中，教師可以按照探究性學(xué)習(xí)的步驟將教學(xué)內(nèi)容編寫成探究性學(xué)習(xí)的案例。例如，人教版高中生物必修3“第4章第2節(jié)種群數(shù)量的變化”中關(guān)于種群增長(zhǎng)的“S”型曲線部分內(nèi)容，在教學(xué)時(shí)，可改編成下面的探究性學(xué)習(xí)案例。

探究：自然界中生物種群數(shù)量的增長(zhǎng)模型

提出問題：在理想條件下，生物的種群呈“J”型方式增長(zhǎng)，在自然界中生物的種群是否一直保持“J”型增長(zhǎng)？

作出假設(shè)：

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：生態(tài)學(xué)家高斯做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在0.5mL培養(yǎng)液中放入5個(gè)大草履蟲，然后每隔24h統(tǒng)計(jì)一次大草履蟲的數(shù)量。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：高斯經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出了大草履蟲種群增長(zhǎng)曲線（圖略）。

得出結(jié)論：

關(guān)于種群增長(zhǎng)的“S”型曲線內(nèi)容改編成探究性學(xué)習(xí)案例后，教學(xué)思路清晰，學(xué)生也從中進(jìn)行“經(jīng)歷”了一次科學(xué)研究的過程。

3.根據(jù)教學(xué)需要將練習(xí)題改編成探究性學(xué)習(xí)案例

在教學(xué)過程中，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的需要，將一些練習(xí)題改編成探究性學(xué)習(xí)的案例，會(huì)收到意想不到的效果。例如，人教版高中生物必修1“第5章第1節(jié) 二酶的特性”一節(jié)的教學(xué)，在復(fù)習(xí)“比較過氧化氫在不同催化劑下的分解實(shí)驗(yàn)”得出“酶具有高效性”之后，可將下面練習(xí)題改編成探究性學(xué)習(xí)的案例。

練習(xí)資料：一般洗衣粉不易清除衣物的血漬和奶漬，但加酶洗衣粉則可以。 一些生物活性洗衣粉包裝盒上印有以下材料：成分；蛋白酶0.2﹪，清潔劑15﹪；用法：洗滌前先將衣物用溫水浸泡片刻，切勿用60℃以上的水.切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。

提出問題：請(qǐng)根據(jù)以上資料提出問題。（學(xué)生會(huì)提出下面2—3個(gè)問題）

（1）為什么該生物活性洗衣粉較易清除衣物的血漬和奶漬？

（2）為什么此洗衣粉不能用于羊毛衣料？

（3）為什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉？

組織教學(xué)：以學(xué)生提出的問題為內(nèi)驅(qū)力，教師組織學(xué)生學(xué)習(xí)“酶具有專一性”，理解上面提出的（1）、（2）問題；組織學(xué)生探究影響酶活性條件的試驗(yàn)，得出“酶的作用條件溫和”這一特性，理解上面提出的（3）問題。

4.挖掘生物科學(xué)史改編成探究性學(xué)習(xí)案例

生物科學(xué)史是一門充滿生命力的科學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的生動(dòng)教材。許多生物科學(xué)史料，也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練的好素材。例如，人教版高中生物必修2“第2章第2節(jié)基因在染色體上”一節(jié)，關(guān)于“基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)”部分內(nèi)容，是教學(xué)上的難點(diǎn)。如果將摩爾根證明“基因在染色體上”的科學(xué)史料，按照科學(xué)的思維過程編寫探究性學(xué)習(xí)案例，學(xué)生就容易接受，而且學(xué)生也接受了一次科學(xué)方法的訓(xùn)練。如：

探究：基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

雜交實(shí)驗(yàn)：展示摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)圖解

提出問題：摩爾根根據(jù)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出什么問題？ 。

作出假設(shè)：摩爾根提出的假設(shè)是 。

解釋實(shí)驗(yàn)：根據(jù)摩爾根提出的假設(shè)解釋果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。

驗(yàn)證假設(shè)：介紹摩爾根的測(cè)交試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證假設(shè)。

得出結(jié)論：摩爾根的雜交實(shí)驗(yàn)證明 。

又如，植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)史料，也可按照科學(xué)的思維過程編寫成探究性學(xué)習(xí)案例。

5.從驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中挖掘出探究性學(xué)習(xí)案例

根據(jù)洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞在0.3g/mL的 蔗糖溶液中質(zhì)壁分離，而在清水中質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)?？蛇M(jìn)一步挖掘出探究性學(xué)習(xí)案例——探究植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的臨界濃度。這個(gè)探究性學(xué)習(xí)案例，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力（設(shè)計(jì)梯度濃度）、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。

6.從現(xiàn)實(shí)生活中提煉出探究性學(xué)習(xí)案例

生物學(xué)科是一門與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系的科學(xué)。教師要著眼于現(xiàn)實(shí)的世界，理論聯(lián)系實(shí)際，才能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。結(jié)合生物教學(xué)，從現(xiàn)實(shí)生活中提煉出探究性學(xué)習(xí)案例，往往具有重要的教學(xué)和教研價(jià)值。例如，在“植物的激素調(diào)節(jié)”教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)素分布不均勻，會(huì)引起植物“根、莖”的彎曲生長(zhǎng)，有沒有引起“葉”彎曲生長(zhǎng)的案例呢？聯(lián)想到家里買回的蔥，水平放置一段時(shí)間后，很快就會(huì)彎曲生長(zhǎng)，于是提煉出下面的探究性學(xué)習(xí)案例。如：

探究：重力引起生長(zhǎng)素分布不均勻

生活現(xiàn)象：蔥（Allium fistulosum Linn.），水平放置一段時(shí)間后，很快就會(huì)彎曲生長(zhǎng)。

提出問題：?jiǎn)蝹?cè)光會(huì)引起生長(zhǎng)素分布不均勻，蔥水平放置時(shí)既受單側(cè)光也受重力影響，其彎曲生長(zhǎng)是單側(cè)光引起的還是重力引起的呢？重力會(huì)不會(huì)引起生長(zhǎng)素分布不均勻？

作出假設(shè)：排除光的影響，蔥的幼葉在水平放置時(shí)，生長(zhǎng)素的運(yùn)輸是否受到重力影響？如果受到，生長(zhǎng)素在蔥葉中如何分布？其結(jié)果怎樣？根據(jù)自己已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這些問題作出假設(shè)，并預(yù)測(cè)結(jié)果。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：根據(jù)下面提供的材料用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明自己提出的假設(shè)。

（1）材料用具：蔥的幼葉；玻璃皿；剪刀；清水；透明膠；紙盒

（2）方法步驟 。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（略）

以上是筆者設(shè)計(jì)探究性學(xué)習(xí)案例的幾點(diǎn)體會(huì)。