高中生物教學(xué)中探究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究

何德榮

在眾多的國(guó)際比賽、考試中發(fā)現(xiàn)中國(guó)學(xué)生會(huì)考試、成績(jī)好，能很好地完成導(dǎo)師交給的任務(wù)，但創(chuàng)新能力較低，既不能自己發(fā)現(xiàn)具有研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題，也很難開(kāi)展獨(dú)立性研究。顯然，我們的教育教學(xué)方式出現(xiàn)了問(wèn)題。由于教師太過(guò)于注重知識(shí)的傳授，把學(xué)生當(dāng)成被動(dòng)接受知識(shí)的容器，從不給他們營(yíng)造發(fā)現(xiàn)、探索、創(chuàng)新的氛圍，也就沒(méi)有對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，所以產(chǎn)生這樣的結(jié)果就不足為奇了。

新課程要求教師必須改變以傳授知識(shí)為主的教學(xué)方式，對(duì)教育理論和實(shí)踐進(jìn)行認(rèn)真思考與努力探索，尋找更加有效的教育教學(xué)模式，徹底改變這種現(xiàn)狀。探究性學(xué)習(xí)就是新課程提倡的基本理念之一。教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、積極探索、實(shí)踐體驗(yàn)、解決問(wèn)題來(lái)深入地理解和掌握所學(xué)知識(shí)，完成從知識(shí)到能力、從能力到整體的發(fā)展，使學(xué)生真正成為問(wèn)題解決者的教學(xué)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)是可行而且十分必要的。

下面以人教版新教材高中生物必修一《ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸》第一課時(shí)的教學(xué)為例，從四個(gè)方面探討探究性學(xué)習(xí)在教學(xué)中的應(yīng)用。

一、情境創(chuàng)設(shè)

視頻展示：2008年8月18日，北京奧運(yùn)會(huì)女子撐竿跳決賽現(xiàn)場(chǎng)，世界著名女子撐竿跳運(yùn)動(dòng)員、23次打破世界紀(jì)錄的俄羅斯選手伊辛巴耶娃在已穩(wěn)獲冠軍的情況下又一次沖擊世界紀(jì)錄。前兩次試跳失敗后，有個(gè)細(xì)節(jié)令人印象深刻：她吃了兩根香蕉，隨后戴上耳機(jī)鉆入自備的小帳篷，休息片刻后，她高舉雙手，引領(lǐng)全場(chǎng)觀眾為她鼓掌助威，隨著她的助跑、沖刺、挺胸收腹……她又一次成功了，第24次打破世界紀(jì)錄！

思考：①休息前她為什么要吃香蕉？②她的直接能源物質(zhì)是什么？③香蕉中的能量怎么轉(zhuǎn)化成直接能源物質(zhì)中的能量？

學(xué)生思考、討論、回答后，教師進(jìn)行總結(jié)并展示酵母菌、面包、紅酒等圖片。

設(shè)計(jì)意圖：受視頻展示奧運(yùn)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)氛圍的影響，課堂氣氛立刻活躍了起來(lái)，所有學(xué)生的注意力馬上集中在這件事上，有些熟悉伊辛巴耶娃的學(xué)生邊看還邊向其他同學(xué)介紹她的情況。這時(shí)教師及時(shí)出示問(wèn)題，轉(zhuǎn)移學(xué)生的注意，引導(dǎo)學(xué)生回憶已有知識(shí)，激發(fā)了他們的問(wèn)題意識(shí)和探究欲望，引發(fā)學(xué)習(xí)興趣，再通過(guò)酵母菌的簡(jiǎn)介引出本課探究的內(nèi)容——酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。

二、問(wèn)題探究

1.提出問(wèn)題

組織學(xué)生閱讀教材中有關(guān)酵母菌的知識(shí)及參考案例，引導(dǎo)學(xué)生從反應(yīng)條件、產(chǎn)物的種類、量的多少、釋放的能量多少等方面科學(xué)地提出問(wèn)題。如：酵母菌的呼吸是否一定需要氧氣？酵母菌的細(xì)胞呼吸產(chǎn)物有哪些？各種呼吸產(chǎn)物在什么條件下產(chǎn)生？什么條件下釋放的能量多？什么條件下產(chǎn)生的CO2多……

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生討論交流，在最不清楚的地方提出一個(gè)個(gè)值得探究的問(wèn)題。

2.作出假設(shè)

引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)提出的問(wèn)題可能有的所有情況進(jìn)行討論，如酵母菌的呼吸需要氧、酵母菌的呼吸不需要氧、酒精是在有氧條件下產(chǎn)生、酒精是在無(wú)氧條件下產(chǎn)生、CO2是在有氧條件下產(chǎn)生、CO2是在無(wú)氧條件下產(chǎn)生、酒精和CO2在有氧與無(wú)氧條件下都能產(chǎn)生、有氧條件下釋放的能量多、無(wú)氧條件下釋放的能量多……

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)所提出的問(wèn)題作出合理的假設(shè)。

3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（裝置圖略）

問(wèn)題：①什么是對(duì)比實(shí)驗(yàn)？與對(duì)照實(shí)驗(yàn)有何區(qū)別？②本實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量是什么？③A裝置為探究酵母菌在什么條件下的呼吸方式？④B裝置為探究酵母菌在什么條件下的呼吸方式？⑤A裝置上接橡皮球或氣泵的作用是什么？⑥為什么將進(jìn)入A瓶的空氣先經(jīng)過(guò)NaOH的錐形瓶？⑦怎樣鑒定有無(wú)酒精產(chǎn)生？⑧怎樣鑒定有無(wú)CO2產(chǎn)生？⑨如何比較兩裝置中CO2產(chǎn)生的量？⑩B瓶為何需要封口放置一段時(shí)間后，再連接盛有澄清石灰水的錐形瓶？怎樣保證酵母菌在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中能正常生活？所需的材料與用具有哪些？如何記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果？

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生閱讀教材，分析比較A、B兩裝置，交流、討論以上問(wèn)題。先確定實(shí)驗(yàn)的總體思路，再逐步細(xì)化，然后小組代表陳述設(shè)計(jì)方案，其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)、提出修改意見(jiàn)，最后列出材料與用具，確定實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表。

同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。如：若兩裝置中石灰水都出現(xiàn)渾濁，說(shuō)明酵母菌進(jìn)行什么呼吸？若兩裝置中石灰水都不出現(xiàn)渾濁，說(shuō)明酵母菌進(jìn)行什么呼吸？若A裝置中石灰水渾濁，B裝置中石灰水不渾濁，說(shuō)明酵母菌進(jìn)行什么呼吸？若A裝置中石灰水不渾濁，B裝置中石灰水渾濁，說(shuō)明酵母菌進(jìn)行什么呼吸？如何對(duì)酒精產(chǎn)生的情況進(jìn)行預(yù)測(cè)……

4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

學(xué)生組內(nèi)合作完成有氧和無(wú)氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸的裝置圖，并檢查氣密性，注入事先配制好的酵母菌培養(yǎng)液。同時(shí)，教師要提醒學(xué)生注意：“B瓶要封口放置一段時(shí)間后，再連接盛有澄清石灰水的錐形瓶。實(shí)驗(yàn)中注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，及時(shí)記錄各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。”

5.得出結(jié)論并表達(dá)交流

學(xué)生描述看到的現(xiàn)象，對(duì)提出的假設(shè)進(jìn)行判斷，然后嘗試總結(jié)，回答提出的問(wèn)題，并與其他小組交流討論，用簡(jiǎn)明、科學(xué)的語(yǔ)言說(shuō)出細(xì)胞呼吸的種類、條件、產(chǎn)物等。

三、問(wèn)題拓展

1.課上問(wèn)題拓展

問(wèn)題：①在有氧呼吸實(shí)驗(yàn)（A裝置）中，如果酵母菌培養(yǎng)液也鑒定出含有酒精可能是什么原因？如何改進(jìn)？②呼吸的本質(zhì)是什么？本實(shí)驗(yàn)中有辦法體現(xiàn)有氧呼吸比無(wú)氧呼吸釋放的能量多嗎？③A、B兩裝置中裝澄清石灰水的錐形瓶都與空氣相通，如何排除澄清石灰水變渾濁是由于空氣中CO2引起的？④有氧呼吸裝置中，澄清石灰水渾濁后繼續(xù)一段時(shí)間又變澄清了，是有氧呼吸停止了嗎？

教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生如何分析與解決問(wèn)題，這既是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要環(huán)節(jié)，也是提高學(xué)生知識(shí)遷移能力的很好的訓(xùn)練，應(yīng)不惜多花時(shí)間。最后經(jīng)過(guò)討論，學(xué)生形成以下共識(shí)：①由于培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，橡皮球（或氣泵）供O2不足，造成有氧呼吸裝置中進(jìn)行無(wú)氧呼吸。改進(jìn)辦法：用裝有適量MnO2和裝有過(guò)氧化氫分液漏斗連接的錐形瓶替換橡皮球（或氣泵）供O2，以保證O2充足的供應(yīng)。②呼吸的本質(zhì)是有機(jī)物氧化分解釋放能量，可通過(guò)增加檢測(cè)A、B兩錐形瓶的溫度來(lái)反映。③在兩裝置裝澄清石灰水的錐形瓶中滴入少量石蠟，形成石蠟?zāi)?lái)隔離空氣，排除空氣對(duì)澄清石灰水的影響。④先生成了不溶于水的碳酸鈣變渾濁，繼續(xù)產(chǎn)生的CO2再與碳酸鈣和水反應(yīng)生成了易溶于水的碳酸氫鈣，因而又變澄清了。endprint

2.課后問(wèn)題拓展

問(wèn)題：重鉻酸鉀可以檢測(cè)有無(wú)酒精的存在，這一原理在日常生活中有什么用處？

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)應(yīng)用于具體問(wèn)題的解決中，同時(shí)關(guān)注酒駕這一社會(huì)熱點(diǎn)，滲透生命教育，懂得珍惜自己和他人的生命。

四、反饋評(píng)價(jià)與總結(jié)

反饋評(píng)價(jià)是探究性學(xué)習(xí)中分析總結(jié)、表達(dá)交流的階段。探究完成之后，要求學(xué)生有意識(shí)地反思整個(gè)過(guò)程，思考當(dāng)前探究的問(wèn)題和過(guò)程與以往的有何區(qū)別和聯(lián)系。同時(shí)，讓學(xué)生根據(jù)自己和同伴的表現(xiàn)，反思自己的學(xué)習(xí)和小組合作解決問(wèn)題時(shí)的有效性，并形成最終的結(jié)果和范例，用以指導(dǎo)以后的學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決。

探究性學(xué)習(xí)的結(jié)論要鼓勵(lì)學(xué)生自己得出，并讓他們自己進(jìn)行評(píng)價(jià)，使學(xué)生學(xué)會(huì)檢查自己的學(xué)習(xí)，這也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。

小結(jié)與反思：

本節(jié)課通過(guò)視頻、圖片等創(chuàng)設(shè)情境，以酵母菌為載體，以解決“酵母菌的呼吸方式是什么”的問(wèn)題為主線，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主探究建構(gòu)知識(shí)，提高解決問(wèn)題的能力。

由于酵母菌與學(xué)生的生活聯(lián)系緊密，他們通過(guò)初中的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道了呼吸的本質(zhì)，因而課堂上他們思考積極、討論熱烈，下課后還有些學(xué)生意猶未盡地追問(wèn)個(gè)不停。可見(jiàn)，學(xué)生的好奇心一旦被激發(fā)，就非常愿意去思考，有了想法也樂(lè)意與他人交流，并在交流中不知不覺(jué)地完善自身的知識(shí)體系。在這個(gè)過(guò)程中，教師只要在必要時(shí)給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，把握總體方向，就會(huì)收到意想不到的效果。

實(shí)施探究性學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是要?jiǎng)?chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)那榫?/p>

，提高學(xué)生對(duì)問(wèn)題的探究興趣。通過(guò)教師精心創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突或疑惑，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性的思維活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生探究的欲望，為探究性學(xué)習(xí)“造勢(shì)”。最后，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)自主探究，完成知識(shí)的建構(gòu)。另外，在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的實(shí)際情況等靈活機(jī)動(dòng)地設(shè)計(jì)探究性學(xué)習(xí)，通過(guò)實(shí)踐中的不斷摸索與深入研究，尋找適合自己教學(xué)的一套做法。

總之，在生物課堂教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生探究的習(xí)慣、實(shí)踐的能力、創(chuàng)新的精神，教師首先在觀念上要有正確的認(rèn)識(shí)，不再將學(xué)生當(dāng)成被動(dòng)接受知識(shí)的容器，只滿足于把課講清楚這個(gè)層次。有了好的觀念和正確的認(rèn)識(shí)之后，教師還要想方設(shè)法讓學(xué)生積極地參與、充分地探究、深入地思考討論、自由地表達(dá)，而不能因?yàn)橼s進(jìn)度或是學(xué)生在多次“啟”而不“發(fā)”等情況下就匆匆走過(guò)場(chǎng)，直接把答案告訴學(xué)生了事，這樣對(duì)學(xué)生主動(dòng)探究的積極性打擊很大。因此，在平時(shí)的教學(xué)中，教師必須始終在思想上、行動(dòng)上保持一致，讓探究真正成為生物課堂的靈魂。

參考文獻(xiàn)

[1]劉恩山.中學(xué)生物教學(xué)論[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]陳英水.高中生物教學(xué)中問(wèn)題解決教學(xué)的實(shí)踐研究[J].中學(xué)生物教學(xué)，2011（7）.

[3]劉俊.基于任務(wù)的教學(xué)法初探[J].上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，（S1）：65-66.

[4]蔣桂林.淺談在生物課堂教學(xué)中提高合作學(xué)習(xí)有效性的幾個(gè)注意點(diǎn)[J].中學(xué)生物學(xué)，2008（8）.endprint