高中生物教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力

鄒小紅

新一輪課程改革已在全國(guó)如火如荼地開(kāi)展，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，最大的變革就在于更加關(guān)注學(xué)生的主體性，明確提出“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，要將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生主體參與，使課堂真正成為學(xué)生的學(xué)堂，改變以往以教師為中心的“一言堂”，變成師生的“群言堂”.這樣的教學(xué)理念與教學(xué)模式順應(yīng)了教育形勢(shì)的發(fā)展，有效推進(jìn)新課程教學(xué)改革，提高教學(xué)有效性.生物是高中的一門(mén)重要學(xué)科，肩負(fù)著培養(yǎng)與提高學(xué)生生物綜合素養(yǎng)與能力的重任.我們要抓住新課程改革的重要契機(jī)，樹(shù)立“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，建立“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的新型教學(xué)模式，確立學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)主動(dòng)探究，讓學(xué)生在探究中學(xué)到知識(shí)、形成技能、提高能力.現(xiàn)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐對(duì)高中生物教學(xué)中學(xué)生自主探究活動(dòng)的開(kāi)展淺談如下.

一、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的自主探究意識(shí)

生物課堂教學(xué)中，教師應(yīng)積極營(yíng)造和諧的氛圍，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出和解決問(wèn)題的意識(shí).教師要充分挖掘教材在培養(yǎng)與訓(xùn)練創(chuàng)新能力方面的內(nèi)在因素，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)纳飭?wèn)題.在教學(xué)中要啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，自己解決問(wèn)題，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)到發(fā)揮自己創(chuàng)造力的成就感，逐漸養(yǎng)成獨(dú)立獲取知識(shí)和創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)的習(xí)慣.如，在講解《性別決定與伴性遺傳》這一節(jié)時(shí)，教師可設(shè)計(jì)一個(gè)一問(wèn)多思、一問(wèn)多答、一問(wèn)多解的想象問(wèn)題，從而不斷發(fā)掘?qū)W生的想象潛力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維.即一個(gè)褐眼色覺(jué)正常的男子與一個(gè)褐眼色覺(jué)正常的女子結(jié)婚，生了一個(gè)藍(lán)眼色盲的男孩，這對(duì)夫婦再生一個(gè)藍(lán)眼色盲男孩的概率是多少？這道題首先應(yīng)根據(jù)所給條件寫(xiě)出父母雙方的基因型Aa XBY、Aa XBXb，然后計(jì)算他們子代出現(xiàn)藍(lán)眼色盲男孩的概率.其方法有：（1）根據(jù)父母雙方的基因型作出遺傳圖解統(tǒng)計(jì)出結(jié)果為1/16；（2）由于藍(lán)眼色盲男孩（aa XbY）肯定是aXb卵細(xì)胞和aY精子結(jié)合而成的，而配子aXb和aY的產(chǎn)生概率都為1/4，則出生藍(lán)眼色盲男孩的概率為兩者的乘積1/16；（3） 將父母雙方的兩對(duì)相對(duì)性狀分開(kāi)考慮，Aa與Aa產(chǎn)生藍(lán)眼的概率是1/4， XBY和XBXb產(chǎn)生色盲男孩的概率也是1/4，則兩種性狀同時(shí)出現(xiàn)的概率為兩者的乘積為1/16.問(wèn)題提出后，同學(xué)們積極參與，應(yīng)用多種角度，采用多種思維方式，探究該問(wèn)題，使他們的想象思維和創(chuàng)新思維不斷發(fā)展和提高.

二、積極引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性創(chuàng)新思維

發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的核心.發(fā)散思維是思考者根據(jù)已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的全部信息，從不同角度，沿不同方向進(jìn)行各種不同層次的思考，多觸角、全方位地尋求與探索新的多樣性的方法及結(jié)論的開(kāi)放式思維.為此，在生物課堂教學(xué)中，教師應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，啟發(fā)學(xué)生從不同視角思考問(wèn)題，即一題多思、一題多解、一題多變等.在解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和獨(dú)創(chuàng)性.如在學(xué)習(xí)《植物的蒸騰作用》時(shí)，我給學(xué)生做了一個(gè)觀察植物蒸騰作用的演示實(shí)驗(yàn)：把一張氯化鈷紙對(duì)折包在一片天竺葵葉片的上下面，用回形針夾住，并用透明塑料袋密封包扎.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，學(xué)生會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)：氯化鈷紙由藍(lán)色變成粉紅色.氯化鈷紙為什么會(huì)變色呢？學(xué)生經(jīng)過(guò)積極的思考和討論，得出下列結(jié)論：因?yàn)槁然捈埼账?于是我接著問(wèn)：氯化鈷紙吸收的水分是來(lái)自植物的蒸騰作用還是來(lái)自空氣中？能否通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證？經(jīng)過(guò)教師的引導(dǎo)，同學(xué)們?cè)谟懻撝杏冒l(fā)散思維從不同角度得出了下列方案：①取一張氯化鈷紙和一片天竺葵葉片密封包扎.②取一張氯化鈷紙放在空氣中.通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，學(xué)生最后得出結(jié)論是水分來(lái)自植物的蒸騰作用.通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，同學(xué)們針對(duì)此問(wèn)題沿著不同方向、不同角度尋找解決問(wèn)題的途徑，提出了不同的設(shè)想方案，在解決問(wèn)題的過(guò)程中增強(qiáng)了他們思維的靈活性，使創(chuàng)造性思維能力得到了提高.在教學(xué)中教師要強(qiáng)調(diào)具體問(wèn)題具體分析，從某一具體目標(biāo)出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生從不同方位、不同角度尋找解決問(wèn)題的方案，逐步培養(yǎng)學(xué)生用創(chuàng)新性發(fā)散性思維去思考問(wèn)題.

三、發(fā)現(xiàn)知識(shí)與方法，形成能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀

在《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》的教學(xué)中，我是通過(guò)設(shè)計(jì)一系列的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生思考，給予恰當(dāng)?shù)膯l(fā)，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)知識(shí)、形成能力及情感態(tài)度與價(jià)值觀.首先從基因和染色體存在平行關(guān)系的事實(shí)類(lèi)比推理：基因可能在染色體上（薩頓假說(shuō)），通過(guò)講解摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，用假說(shuō)-演繹法證實(shí)基因在染色體上，繼而分析染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA組成，提出問(wèn)題：蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì)？啟發(fā)學(xué)生思考分析作為遺傳物質(zhì)的條件，讓學(xué)生思考討論并從穩(wěn)定性、多樣性、特異性等角度進(jìn)行回答，然后讓學(xué)生猜測(cè)哪一種是遺傳物質(zhì)（蛋白質(zhì)或DNA）？緊接著提出問(wèn)題：探究遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是DNA的實(shí)驗(yàn)思路是什么？引發(fā)學(xué)生思考討論，讓學(xué)生自己嘗試提出實(shí)驗(yàn)方案，教師介紹并分析格里菲斯肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生回答出（S型菌存在將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的轉(zhuǎn)化因子），繼續(xù)發(fā)問(wèn)：轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)？激起學(xué)生繼續(xù)探究的欲望（轉(zhuǎn)化因子的探究），分析艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，得出DNA是轉(zhuǎn)化因子（即遺傳物質(zhì)）的結(jié)論.此時(shí)，學(xué)生覺(jué)得問(wèn)題似乎已經(jīng)完全解決了，再進(jìn)一步發(fā)問(wèn)：因當(dāng)時(shí)分離提純技術(shù)有限，艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中DNA純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此有人對(duì)艾弗里的實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑.問(wèn)學(xué)生有沒(méi)有必要設(shè)計(jì)其他更可靠的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行進(jìn)一步的探究（適時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)精神的教育）？學(xué)生的回答：有必要.問(wèn)：既然分離技術(shù)有限我們能不能不做分離，而通過(guò)只是將蛋白質(zhì)和DNA區(qū)分開(kāi)來(lái)的辦法來(lái)探究何種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的問(wèn)題？經(jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)會(huì)有部分學(xué)生立即想到同位素標(biāo)記法，此時(shí)教師介紹大腸桿菌和噬菌體這兩種實(shí)驗(yàn)材料，再一次提出新問(wèn)題：怎樣將T2噬菌體進(jìn)行標(biāo)記？用何種同位素標(biāo)記等一系列問(wèn)題，讓學(xué)生思考，就這樣，在教師步步發(fā)問(wèn)，循循善誘，直到讓學(xué)生自己說(shuō)出標(biāo)記的方法和元素.再來(lái)呈現(xiàn)赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，和學(xué)生一起分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，噬菌體DNA進(jìn)入細(xì)菌，噬菌體蛋白質(zhì)留在細(xì)菌外，因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過(guò)親代的DNA遺傳的. 此時(shí)還可以發(fā)問(wèn)：噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)？引導(dǎo)學(xué)生回答并激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)探究蛋白質(zhì)是不是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的興趣（學(xué)生可自主探究，但老師可直接闡明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)）.這時(shí)可繼續(xù)設(shè)問(wèn)：RNA病毒沒(méi)有DNA，那遺傳物質(zhì)是RNA還是蛋白質(zhì)？讓學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，老師介紹植物病毒重建實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，和學(xué)生一起分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論（RNA是RNA病毒的遺傳物質(zhì)）.最后總結(jié)三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn).教師直接闡明絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，如此這般，學(xué)生既完成了有關(guān)核酸是遺傳物質(zhì)的知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和接受，也提高了有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，并認(rèn)同嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)精神和奉獻(xiàn)于社會(huì)的價(jià)值觀.

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)或教師的演示實(shí)驗(yàn)一般是根據(jù)教材設(shè)計(jì)好的方案進(jìn)行，但由于季節(jié)性、地域性、當(dāng)?shù)貙?shí)際條件的限制，課本上的實(shí)驗(yàn)經(jīng)常在材料、方法或使用器材等方面進(jìn)行替換或修改才能進(jìn)行.如果由教師提早告訴學(xué)生存在的問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生與教師一起改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程可以改變學(xué)生把教材視為權(quán)威、捧為神圣的思想，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)效果明顯、成功率更高，這樣更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生勇于探究、不斷創(chuàng)新的精神.如，關(guān)于觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)材料，課本及教參提到使用黑藻、墻蘚等，本人采用新鮮的菠菜、大白菜等幼苗嫩葉上的表皮，效果更好.主要優(yōu)點(diǎn)是：取材方便、因地制宜；新鮮濃綠的幼苗表皮細(xì)胞體積大，細(xì)胞不重疊，學(xué)生容易找到觀察目標(biāo)；細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)快，效果顯著.

總之，在教學(xué)中我們要以興趣為先導(dǎo)，堅(jiān)持以學(xué)生為中心的指導(dǎo)思想，構(gòu)建以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的新型教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生主體參與、主動(dòng)思考，積極地展開(kāi)探究活動(dòng)，享受探究性學(xué)習(xí)所帶來(lái)的樂(lè)趣，成為探究的主人，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力與自主學(xué)習(xí)能力的全面發(fā)展.

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