研究性學習在高中生物課堂初探

邢蓉

摘 要 圍繞“食品安全”專題，針對高二學生就“消毒餐具安全問題的研究”、“中國傳統(tǒng)腌漬食品的安全研究”和“食品中明膠的使用及其安全性”3個子課題指導學生進行自主的研究性學習，以培養(yǎng)學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力，在潛移默化中進一步提高學生的生物科學素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 生物課堂 研究性學習 食品安全

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

研究性學習以學生“自由選題，自己設(shè)問，自主探究，自由創(chuàng)造”為宗旨，可以極大地發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性。在教育部2000年頒發(fā)的《全國普通高級中學課程計劃（試驗修訂稿）》中新設(shè)了綜合實踐活動課，其核心就是研究性學習。并于2001年教育部印發(fā)了《普通高中研究性學習指南》（以下簡稱指南）在全國7個省的高一年級進行試點。

研究性學習中，學生是學習的主體，教師作為引導者，喚醒并整合學生已經(jīng)具備的生物學知識，指導學生運用課本上的原理去解決當下社會生活中所關(guān)注的“食品安全”等熱點問題，新技術(shù)對培養(yǎng)學生獲取及處理信息的能力、探究的能力、分析和解決問題的能力、與人合作及責任感、終身學習的能力等關(guān)鍵能力等多種現(xiàn)代社會所需的關(guān)鍵能力有著極為重要的意義。

1 研究性學習前的指導

此次研究性學習的實踐在筆者任教的高二年級2個班級中開展。在學生自由組合，形成4人學習小組后，教師就“研究性學習的定義”、“國內(nèi)外研究性學習的發(fā)展和動態(tài)”、“研究性學習的策略”等內(nèi)容向?qū)W生進行介紹。接著就進入了選題階段。

1.1 選題階段指導

在正式開題前，教師啟發(fā)并指導學生確立個人選題。在開題會上，綜合學生的討論意見，確定圍繞人們最關(guān)心的“食品安全”主題進行相關(guān)子課題的研究，并提出以下子課題作為研究性學習的參考：

（1） 中國傳統(tǒng)食品（咸菜等）中的安全問題。

（2） 不銹鋼餐具錳含量超標對健康的影響。

（3） 檳榔與癌癥。

（4） 牛奶中黃曲霉素超標對健康危害。

（5） 塑化劑與飲料安全。

（6） 麥當勞的半小時保質(zhì)期。

通過共同討論，有小組提出了“消毒餐具安全問題的研究”的課題，在討論了可行性后該小組即以此課題作為研究性學習的內(nèi)容。最終確定“食品中明膠的使用及其安全性”、“中國傳統(tǒng)腌漬食品的安全研究”和“消毒餐具安全問題的研究”作為本次研究性學習的課題內(nèi)容。在選題階段，指導教師既要以開放態(tài)度綜合學生想法提議，同時要就課題進行研究時的可行性進行論證，以保證研究性學習的進一步進行。

1.2 研究方法的指導并撰寫開題報告

研究性學習的課題為綜合性較強的問題，具有一定專業(yè)性，因此教師整合學生已經(jīng)具備的生物學知識，同時有必要對課題相關(guān)的知識背景在學生前期搜集資料的基礎(chǔ)上篩選后進行介紹。教師應(yīng)側(cè)重指導學生獲取資料方法，判斷資料有效性和可利用性。

研究方法是課題研究的手段和途徑，因此教師應(yīng)對學生的研究方法予以指導和規(guī)范，以促進學生養(yǎng)成良好的科學素養(yǎng)。教師在介紹常用的研究方法的基礎(chǔ)上，同時讓學生學習科學的運用方法，以使整個研究過程規(guī)范化、科學化，讓學生選擇運用適合課題的最恰當?shù)难芯糠椒ê脱芯康牟煌A段使用不同方法以深化研究深度。

在以上工作完成的過程中，教師要指導學生撰寫本課題的開題報告，規(guī)范寫作要求，提升研究的嚴謹性并合理規(guī)劃整個研究的進程。

2 研究性學習的實施過程

此次研究性學習從2013年4月至2013年6月，為期3個月。

選題是研究性學習中的重要環(huán)節(jié)，也是教師參與指導最多的部分，后續(xù)研究活動中則由學生自主展開。但是在研究的過程中，學生還會碰到很多困難，因此教師的指導應(yīng)該是全程式的，應(yīng)該貫穿整個學習過程，在開題后每2周與學生進行課題研究的進度進行交流和討論。

在每2周的交流會上，教師主要解決以下問題：（1） 檢查研究進度，幫助學生及時總結(jié)已取得成果，明確下一步工作重點。（2） 由于大多數(shù)小組在研究過程中都采用了“實驗法”，因此就實驗中遇到的困難作指導，需要學校提供儀器設(shè)備材料時起協(xié)調(diào)作用。（3） 在研究過程中及時修正方案，并提供資料、方法等學生所需的指導。

3 研究性學習的成果展現(xiàn)

高二年級2個班的學生通過為期3個月的研究性學習，以“食品安全”為主題，進行了“食品中明膠的使用及其安全性”，“消毒餐具安全問題的研究”和“中國傳統(tǒng)腌漬食品的安全研究”3個子課題的研究，下面節(jié)選部分小組的結(jié)題報告。

3.1 消毒餐具安全問題的研究

通過前期資料的收集和查閱，就南京市“消毒餐具”的衛(wèi)生現(xiàn)狀進行了相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計（表1），其中表2為白下區(qū)2002年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，表3為2002年鼓樓區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

研究小組為研究過程：“我們試圖通過平板培養(yǎng)基培養(yǎng)法檢測從飯店買來的消毒后餐具是否有殘留細菌，步驟如下：（1） 將兩套消毒餐具和家庭用的小碗放到潔凈工作臺，打開消毒餐具，取出其中的碗和家庭用的小碗一起，分別做好標記。（2） 在三個碗中分別倒入50 mL無菌水，并用無菌棉球沾無菌水擦拭碗內(nèi)壁，以洗掉碗內(nèi)壁的微生物，便于測試。（3） 將擦拭棉球和3個碗中的洗滌水分別倒入裝有玻璃珠的3個三角瓶中，振蕩三角瓶，使微生物充分溶在水中，制成菌懸液。（4） 對上述菌懸液進行10倍系列稀釋。取一定量涂在事先準備的培養(yǎng)基平板上，每個稀釋液涂三個平板，將涂好的平板放37℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h，觀察結(jié)果。經(jīng)48 h培養(yǎng)后培養(yǎng)基上均未見明顯細菌生長，表明該餐具消毒合格?！?/p>

3.2 中國傳統(tǒng)腌漬食品的安全研究

該小組主要通過調(diào)查報告的形式分析和討論了腌漬食品在日常生活中的影響。

研究小組發(fā)放了100份調(diào)查問卷，回收了90份。調(diào)查對象主要是高中在校學生?；厥盏膯柧斫y(tǒng)計成Excel表格，最后由已知數(shù)據(jù)得出結(jié)論，發(fā)現(xiàn)大部分人尤其是學生，對于腌漬食品的安全問題都有所了解，但是仍然很片面而且還有諸多誤區(qū)。

因此研究小組提出在食用傳統(tǒng)腌漬食品時應(yīng)注意以下問題：

（1） 食用前最好用熱開水浸泡幾分鐘，若用冷水浸泡則不要超過12 h，否則就會產(chǎn)生大量亞硝酸鹽。

（2） 一定要洗凈煮熟后食用。

（3） 煮時要添加適量大蒜、生姜、洋蔥等調(diào)味品，以抑制亞硝酸鹽和亞硝胺的合成。

（4） 慢性病人和兒童不宜多吃腌漬食品。

（5） 自己制作腌漬食品時，腌菜時間超過一個月更為安全。

3.3 食品中明膠的使用及其安全性的研究

通過檢測食品中重金屬含量檢測食品中是否含有工業(yè)明膠。因檢測鉻含量較為困難，無法操作，故以檢測鉛來檢測重金屬含量。檢測原理：樣品中的重金屬與顯色劑反應(yīng)生成有色化合物，采用目視比色分析方法，從而直接在重金屬快速檢測色階卡上獨處樣品中重金屬（以鉛計）含量。

技術(shù)指標：測量范圍：1.0～5.0 mg/kg，在合格安全食品中，≤0.5 mg/kg。

所需試劑：重金屬鉛試劑（一）、（二）、（三）、（四）和（五），如圖1所示。

本實驗待測食品為：衛(wèi)崗老酸奶，伊利老酸奶，旺仔QQ糖，喜之郎果凍，椰果。

（1） 將待測樣品用刀或剪刀剪成1 cm左右的小塊，稱取處理好的樣品1 g置于樣品管中。

（2） 加入2 mL純凈水，再加入重金屬試劑（五）2滴，用攪拌針攪拌，并將樣品壓在頁面下，蓋上提取管蓋，上下?lián)u動10次，放置1 min，再上下?lián)u動10次，溶液作為待測液備用。

（3） 向樣品管中加入重金屬鉛試劑（一）4滴，搖勻，再加入重金屬鉛試劑（二）2滴，搖勻，加入重金屬鉛試劑（三）5滴，重金屬鉛試劑（四）4滴搖勻，室溫顯色5～10 min。

（4） 將樣品管中溶液與重金屬快速檢測色階卡進行比較，即可讀出被測樣品中重金屬含量。

實驗結(jié)果：以上述方式及試劑進行實驗，分別進行顯色，結(jié)果如下：

衛(wèi)崗老酸奶→基本無黃色;喜之郎果凍→淡黃色;伊利老酸奶→基本無黃色;椰果→淡黃色;旺仔QQ糖→淡黃色。

“由顯色及比色結(jié)果得出初步結(jié)論，這些食品中所含的鉛含量極少，小于1 mg/kg的測定下線以至于無法檢測。旺仔QQ糖的淡黃色不排除有黃色色素干擾可能。可以推斷，市面上的這些食品并未如傳言中所說的使用含有大量重金屬成分的工業(yè)明膠?！?/p>

4 總結(jié)與思考

反思整個對學生研究性學習的指導和實施過程，將教師的任務(wù)和作用總結(jié)如下：

階段一：使學生明確學習性質(zhì)和要求。教師進行課程說明及介紹，激發(fā)學生興趣。

階段二：確立選題。教師對備選課題進行論證，與學生共同篩選確立選題。

階段三：課題開題。教師指導學生設(shè)計課題的研究方法和方案，可以結(jié)合范例推薦、案例介紹等啟發(fā)學生思維，同時就學生所設(shè)計的研究方案的科學性、可行性進行論證，并指導學生完成開題報告。這是研究性學習中教師介入最多的一個階段。在學生確立選題后，教師也需要閱讀大量文獻和資料，以便對學生有全面有效的指導。

階段四：研究的實施。教師定期與學生交流研究進度，就學生遇到的困難與問題進行討論，提供所需幫助，明確下一步工作的重點。

階段五：形成結(jié)論并結(jié)題。學生在教師指導下進一步規(guī)范和完善結(jié)題報告。

階段六：成果答辯和展示。交流和展示各小組的研究成果，教師帶領(lǐng)學生分享總結(jié)研究性學習過程中的得失。

研究性學習對于教師和學生都提出了更高的要求。對于教師來說，通過圍繞“食品安全”主題的研究性學習的指導，為以后的教學工作積累素材和經(jīng)驗。對于學生來說，探究性學習課題提出后，學生的主體性得到充分的發(fā)揮，他們成為實驗真正的設(shè)計者和操作者。接受了科學方法訓練和探究技能的訓練后，學生能針對所給的探究課題找到探究點，合作完成有創(chuàng)造性的設(shè)計探究方案，創(chuàng)新精神得到培養(yǎng)。在學習過程學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力，在潛移默化中進一步提高學生的生物科學素養(yǎng)。

參考文獻：

[1] 黃素雯.新課程下促進高中生自主開展研究性學習的策略[J].化學教學，2010，9.

[2] 容學龍.在研究性學習中培養(yǎng)學生的自主學習能力初探[J].現(xiàn)代閱讀，2012，9.

[3] 郭繼東.研究性學習中教師的指導策略[J].現(xiàn)代中小學教育，2002，1.