如何落實(shí)生物課程中的探究性學(xué)習(xí)

張曉明

新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出，要把提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)作為生物教學(xué)的重點(diǎn)理念。如果按照以往的習(xí)慣，純粹灌溉式的教學(xué)方式很難完成這一任務(wù)。因此，新課程標(biāo)準(zhǔn)提出了“探究性學(xué)習(xí)”的理念，并要求學(xué)生在新課程的學(xué)習(xí)中以探究性學(xué)習(xí)作為主要的學(xué)習(xí)方式之一。在生物教學(xué)中，必須充分引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生自發(fā)、主動(dòng)地觀察生活、提出問題、分析問題，直至運(yùn)用生物學(xué)原理，通過實(shí)驗(yàn)的手段解決問題。這就要求教師要用興趣引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。

一、興趣引導(dǎo)的可行性和必要性

1.生物課的教學(xué)過程就是一個(gè)興趣引導(dǎo)的過程

生物學(xué)科與現(xiàn)實(shí)生活是密切聯(lián)系在一起的。生物知識(shí)已滲透進(jìn)人們生活的方方面面，日常生活、醫(yī)療保健、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)都離不開生物學(xué)原理。生物學(xué)又是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，觀察實(shí)驗(yàn)是研究生物學(xué)最基本的方法，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、探索能力的最好機(jī)會(huì)。教學(xué)過程中要讓學(xué)生多觀察、多參與、多動(dòng)手，在認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上探索規(guī)律，理論聯(lián)系實(shí)際才能使學(xué)生迸發(fā)出創(chuàng)造的火花。

2.學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知過程中帶有情緒色彩的意向

學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大致可分為下列四種發(fā)展水平：（1）直覺興趣；（2）操作興趣；（3）因果興趣；（4）理論興趣。由生活實(shí)踐中相關(guān)知識(shí)原理引發(fā)的直覺興趣，以及對實(shí)驗(yàn)課的操作興趣，基本處于外部感性興趣的階段，穩(wěn)定性較差；隨著知識(shí)的積累和對問題認(rèn)識(shí)的加深，因果興趣逐步增加，這種興趣比較穩(wěn)定；理論興趣是興趣發(fā)展的最高水平，能夠自覺主動(dòng)地運(yùn)用相關(guān)知識(shí)原理，通過生物學(xué)方法和手段來解決問題。

二、興趣引導(dǎo)與探究性學(xué)習(xí)

1.探究性學(xué)習(xí)的含義

探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生從各種學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)生活的問題任務(wù)出發(fā)，通過形式多樣的探究性活動(dòng)，以獲得知識(shí)和技能、培養(yǎng)探究能力和應(yīng)用能力、獲得情感體驗(yàn)為目的學(xué)習(xí)方式。其是與直接接受式的學(xué)習(xí)相對的，是一種在好奇心驅(qū)使下的、以問題為導(dǎo)向的、學(xué)生有高度智力投入且內(nèi)容和形式都十分豐富的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

2.發(fā)動(dòng)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，要有好的興趣引導(dǎo)

通過富有啟發(fā)性的問題，或者能有效激起問題的事物或現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)等收集事實(shí)證據(jù)的活動(dòng)、提出和求證假說以及做出解釋等積極構(gòu)建知識(shí)的活動(dòng)；通過交流甚至辯論，使學(xué)生得以評(píng)判自己和他人的解釋，不僅擴(kuò)展自己對知識(shí)的理解，而且提高質(zhì)疑、推理和批判性地思考科學(xué)現(xiàn)象的能力。整個(gè)過程在興趣的引導(dǎo)下通過真正“做”科學(xué)，學(xué)生既學(xué)到知識(shí)內(nèi)容，又掌握更深入地運(yùn)用和探究那些知識(shí)所必需的思維方法，使探究能力得以提高，同時(shí)形成正確的對待科學(xué)問題的態(tài)度。

三、興趣引導(dǎo)下的探究性學(xué)習(xí)——兩個(gè)教學(xué)實(shí)例

1.“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”教學(xué)實(shí)例

在這部分的教學(xué)中，先用課件中的圖片和掛圖講解各個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器的形態(tài)結(jié)構(gòu)，但有很多學(xué)生無法正確理解這些抽象的內(nèi)容。利用周末休假的機(jī)會(huì)，筆者讓學(xué)生回家親自動(dòng)手制作一個(gè)真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型。首先向?qū)W生介紹模型構(gòu)建的一般常識(shí)，讓學(xué)生根據(jù)掌握的知識(shí)及對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，自己選擇材料，自己設(shè)計(jì)思路，借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段，直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對象的特征，就是模型建構(gòu)。結(jié)果出乎筆者的意料，大多數(shù)學(xué)生做得非常出色，并且非常認(rèn)真、仔細(xì)地推敲過細(xì)胞內(nèi)各個(gè)結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征和比例大小，很多學(xué)生找來相關(guān)書籍或者上互聯(lián)網(wǎng)，查閱了大量材料，做出來的模型惟妙惟肖。有的學(xué)生用黃綠色橡皮泥捏成橢球形的葉綠體，又把線粒體做成藍(lán)綠色的棒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體分別做成紅色或黃色。這里邊最難做的就是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，在細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，這兩個(gè)細(xì)胞器非常相似，很容易混淆。學(xué)生很細(xì)致地把橡皮泥捏成膜狀、網(wǎng)狀并做出小顆粒狀的核糖體附著在寬大的網(wǎng)狀的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，也有用布料折疊縫制成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的。學(xué)生對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)興趣已然被激發(fā)起來。為了繼續(xù)鼓勵(lì)學(xué)生的熱情及興趣，筆者把學(xué)生做的細(xì)胞模型都拍了照片并且拍攝錄像，做成一個(gè)wmv格式的小短片，在班里進(jìn)行總結(jié)交流的時(shí)候播放給學(xué)生看，公開對好的作品給予表揚(yáng)鼓勵(lì)，并且選取了優(yōu)秀的作品放到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行收藏，上實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候可以讓各班學(xué)生參觀交流?？梢钥闯?，這次活動(dòng)最后取得了非常好的效果，學(xué)生不僅在制作模型的過程中掌握了知識(shí)，想象力、創(chuàng)造力也得到了充分的發(fā)展，激發(fā)學(xué)習(xí)生物的熱情。

2.“探究影響酶活性的條件”的實(shí)驗(yàn)

利用學(xué)生的興趣和好奇心，完成這些探究性實(shí)驗(yàn)，合理地利用實(shí)驗(yàn)的手段解決生物科學(xué)中的問題，也是探究性學(xué)習(xí)的一大策略。在這個(gè)過程中，首先要為學(xué)生做好鋪墊：相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練——在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中堅(jiān)持不懈地培養(yǎng)規(guī)范性的實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能；相關(guān)實(shí)驗(yàn)條件的保障——在時(shí)間和實(shí)驗(yàn)器具藥品上給予充分的物質(zhì)準(zhǔn)備；相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理的掌握——牢固掌握生物學(xué)知識(shí)原理才能正確判斷問題、分析問題及解決問題。比如第五章中關(guān)于酶的特性部分有一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)“探究影響酶活性的條件”。在做這個(gè)探究之前，筆者首先展示了一包加酶洗衣粉，然后讓學(xué)生親自看看加酶洗衣粉的包裝袋上都標(biāo)有哪些內(nèi)容。學(xué)生發(fā)現(xiàn)包裝袋上標(biāo)有適合溫水使用，并且強(qiáng)調(diào)水溫不能過高。筆者提出：化學(xué)上的原理講溫度越高分子運(yùn)動(dòng)速度就越快，不應(yīng)該是水溫越高越好嗎？學(xué)生馬上想到應(yīng)該與洗衣粉中的酶有關(guān)系。筆者步步深入：酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，作為生物大分子，蛋白質(zhì)的活性易受環(huán)境因素的影響。那么，究竟有哪些因素影響酶的活性？加酶洗衣粉到底該如何使用效果最好呢？帶著強(qiáng)烈的興趣，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了問題、提出了問題、大膽做出假設(shè)，步入了探究實(shí)驗(yàn)的大門。然后筆者講解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，并提供實(shí)驗(yàn)材料用具。至于實(shí)驗(yàn)思路——如何利用實(shí)驗(yàn)室中提供的條件和生物學(xué)知識(shí)原理，通過實(shí)驗(yàn)過程來驗(yàn)證假設(shè)、證明自己的想法，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)——在具體的實(shí)驗(yàn)中如何設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、有說服力的實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)預(yù)期——通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析如何合理地解釋實(shí)際問題……這些都交給學(xué)生自己完成。首先通過半課時(shí)的分組討論，學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，分別設(shè)計(jì)出一套實(shí)驗(yàn)方案。然后用下半課時(shí)進(jìn)行班內(nèi)交流。畢竟學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力還比較差，設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)有很多漏洞和不足。如探究溫度對酶活性的影響時(shí)，很多組用斐林試劑檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而這個(gè)實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的就是控制好溫度條件，用斐林試劑檢驗(yàn)就要進(jìn)行加熱，破壞了溫度條件。這時(shí)筆者給出相應(yīng)的提示，并讓學(xué)生進(jìn)一步交流和討論，使設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)逐漸完善。然后用一課時(shí)的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)。最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是相當(dāng)成功的，其中不乏許多設(shè)計(jì)新穎又科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)步驟。學(xué)生通過自己的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了自己的想法，證明了酶適合比較溫和的條件，在適宜的溫度和PH值下活性最高，溫度和PH值偏高偏低都會(huì)使酶的活性下降。實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)中，筆者充分肯定了學(xué)生的設(shè)計(jì)和成果，并對一些大膽嘗試新方法的學(xué)生給予了肯定。一般說來，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)都有極大的興趣，實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生積極地探究，并且能夠把相關(guān)的知識(shí)原理活用起來，學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)手段分析問題、解決問題，不僅對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有極大的鼓舞作用，并且對學(xué)生綜合科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力都有很大的助益。

生物課程的設(shè)置應(yīng)該貼近學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活，讓學(xué)生從身邊熟悉的生活現(xiàn)象中探究并認(rèn)識(shí)生命的本質(zhì)，同時(shí)將生物學(xué)知識(shí)和科學(xué)的研究方法與社會(huì)實(shí)踐及其應(yīng)用結(jié)合起來。通過這些教學(xué)嘗試，筆者感受到了改變教學(xué)方法、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要性以及倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)取得的良好教學(xué)效果。同時(shí)，看到了學(xué)生那種在興趣的驅(qū)使下渴望創(chuàng)新、探索，渴求表現(xiàn)的意志，也看到了學(xué)生的巨大的潛能和更大的發(fā)展性及可塑性。