高中生物探究式教學(xué)策略的研究與實(shí)踐

陸生付

生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，觀察和實(shí)驗(yàn)是生物科學(xué)的基本研究方法。許多生命現(xiàn)象、生物學(xué)規(guī)律是通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段被揭示的。在美國(guó)BSCS教材中，探究學(xué)習(xí)被認(rèn)為是主動(dòng)學(xué)習(xí)的核心，探究學(xué)習(xí)的原則是“讓學(xué)生自己得出概念，而不是把概念灌輸給學(xué)生”。我國(guó)受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，教師教學(xué)觀念陳舊，教學(xué)方法單一，教學(xué)中片面強(qiáng)調(diào)“以生物知識(shí)的傳授”為中心，強(qiáng)調(diào)對(duì)生物“雙基”知識(shí)的學(xué)習(xí)，忽略了能力的培養(yǎng)。在中學(xué)生物教學(xué)中，“探究式教學(xué)”具有較強(qiáng)的操作性，因?yàn)樯锖腿藗兊纳罹o密相關(guān)，生物學(xué)的諸多成果來(lái)源于科學(xué)觀察和實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)代生物學(xué)研究也是當(dāng)今熱點(diǎn)，因而是較適合于開展探究式教學(xué)和引導(dǎo)學(xué)生研究式學(xué)習(xí)的學(xué)科。在探究教學(xué)理論的指導(dǎo)下，結(jié)合高中生物教學(xué)的實(shí)際，構(gòu)建適合生物教學(xué)的探究式教學(xué)的策略。

1.注重觀察與實(shí)驗(yàn)，夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)

新的課程標(biāo)準(zhǔn)特別強(qiáng)調(diào)：教師要“引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程”，對(duì)于微觀領(lǐng)域的探究活動(dòng)，觀察和實(shí)驗(yàn)就是很好的探究方法。必修1《分子與細(xì)胞》強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)中要幫助學(xué)生領(lǐng)悟觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分析和綜合等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究過(guò)程中的應(yīng)用；科學(xué)地理解生命的本質(zhì)，形成辯證唯物主義自然觀。

觀察和實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)的兩大基石。生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)包括基本的生物事實(shí)和現(xiàn)象、生物概念、生物規(guī)律和原理。概念和規(guī)律是生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的核心。概念的形成要經(jīng)過(guò)科學(xué)的研究，這個(gè)研究過(guò)程一般來(lái)說(shuō)是以實(shí)驗(yàn)與觀察為基礎(chǔ)的。雖然顯微鏡是研究生命現(xiàn)象必不可少的重要工具，但是教材中有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是可以用肉眼直接觀察的，如斐林試劑檢測(cè)可溶性還原糖、雙縮脲試劑檢測(cè)蛋白質(zhì)、鑒定酶的高效性與專一性、通過(guò)觀測(cè)濾紙條上色素帶的顏色和位置來(lái)確定葉綠體中色素的種類及擴(kuò)散速度等，以上這些實(shí)驗(yàn)都可以幫助學(xué)生建立感性認(rèn)識(shí)，在參與知識(shí)的形成過(guò)程中獲得科學(xué)的結(jié)論，要比直接告訴學(xué)生結(jié)果更能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、邏輯思維能力、動(dòng)態(tài)想象能力和分析綜合能力，從而夯實(shí)學(xué)生的生物基礎(chǔ)知識(shí)。

2.注重學(xué)生的科學(xué)設(shè)疑，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力

將學(xué)生的認(rèn)知水平逐步從具體向抽象過(guò)渡，抓住原型的本質(zhì)特征，對(duì)原型進(jìn)行抽象，把復(fù)雜的原型客體加以簡(jiǎn)化和純化，并對(duì)抽象的假設(shè)或命題進(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換，以構(gòu)建一個(gè)能反映原型本質(zhì)聯(lián)系的模型。這一過(guò)程當(dāng)然離不開從具體到抽象的過(guò)渡訓(xùn)練，而這種既能聯(lián)系具體，又能聯(lián)系抽象的性質(zhì)，正是科學(xué)假設(shè)所特有的?？茖W(xué)假設(shè)是一種科學(xué)的猜測(cè)，是對(duì)未來(lái)的客觀世界領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)的、猜測(cè)性的解釋，是人們探知科學(xué)的未知領(lǐng)域的有效方法。因此，教學(xué)中要告訴學(xué)生科學(xué)設(shè)疑在科學(xué)研究中的作用，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)猜想。通過(guò)引出問(wèn)題--提出假設(shè)--驗(yàn)證假設(shè)的實(shí)踐過(guò)程，訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行科學(xué)設(shè)疑，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。

3.注重生物模型建構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力

模型可使研究對(duì)象直觀化、簡(jiǎn)約化，便于研究，同時(shí)可以簡(jiǎn)略地描述研究結(jié)果，使其便于理解和交流。教材中一些原理性的知識(shí)較為抽象，學(xué)生通過(guò)閱讀仍無(wú)法弄清楚。這時(shí)如果能用學(xué)生親手制作的生物模型來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證的話，問(wèn)題就可以迎刃而解了。如通過(guò)探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸效率的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)幫助學(xué)生理解生物體是由許多體積很小的細(xì)胞組成的道理，細(xì)胞越小其擴(kuò)散速度越快；同時(shí)還可以說(shuō)明細(xì)胞越小，表面積與體積的比值就越大，細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換的速度就越快，因此細(xì)胞分裂是生物長(zhǎng)大的必然道理之一。借助于細(xì)胞模型，讓學(xué)生了解細(xì)胞表面積與體積之比的關(guān)系，教師也可以借題發(fā)揮，幫助學(xué)生理解“為什么大腸桿菌每20分鐘左右就繁殖一代”“為什么東北虎比華南虎個(gè)體大”等道理。也可以利用多種教學(xué)媒體，盡可能的給學(xué)生提供操作和動(dòng)手的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在一種情境中去學(xué)習(xí)、想象、聯(lián)想、推理、記錄、整理等。從而提高學(xué)生的觀察思維能力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣和探究的欲望，使學(xué)生的思維更加寬廣。用模型方法來(lái)進(jìn)行研究，已逐漸成為研究一些生物學(xué)事實(shí)常采用的重要科學(xué)方法，用模型這種具體的實(shí)物來(lái)研究生物體內(nèi)一些復(fù)雜的生命現(xiàn)象，可以化抽象為形象、化復(fù)雜為簡(jiǎn)約，定性、定量地研究一些人們難以理解和認(rèn)識(shí)的生命世界。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中，恰當(dāng)?shù)夭捎媚Ｐ头椒ㄟM(jìn)行探究，將會(huì)有助于學(xué)生了解事物的本質(zhì)和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力。

4.注重信息的搜集和分析，培養(yǎng)學(xué)生解決和處理問(wèn)題的能力

信息加工認(rèn)知心理學(xué)把人的認(rèn)知與計(jì)算進(jìn)行功能模擬，用信息加工的觀點(diǎn)看待人的認(rèn)知過(guò)程，認(rèn)為人的認(rèn)知過(guò)程是一個(gè)主動(dòng)的尋找信息、接受信息并在一定的信息結(jié)構(gòu)中進(jìn)行加工的過(guò)程。從認(rèn)知心理學(xué)和信息加工理論的角度審視，學(xué)生開展探索的過(guò)程就是信息處理的過(guò)程，與傳統(tǒng)教育的以記憶、理解為目標(biāo)的一般學(xué)習(xí)方式相比較，探究學(xué)習(xí)的過(guò)程是圍繞著一個(gè)需要研究解決的問(wèn)題進(jìn)行的，是以解決問(wèn)題和表達(dá)交流為最終目標(biāo)的。在一個(gè)開放的環(huán)境中，學(xué)生的獲取信息意識(shí)和主動(dòng)收集、處理信息能力的培養(yǎng)是關(guān)鍵。一方面，知識(shí)激增使得人們?cè)跀?shù)量上追求知識(shí)的全面已不可能；另一方面，掌握知識(shí)或信息多了不等于能力就強(qiáng)，更重要的是學(xué)會(huì)如何獲得、處理和利用這些信息。另外還要注意怎樣才能從大量信息中找尋有用信息，避免信息污染。探究學(xué)習(xí)就是在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情境和途徑，讓學(xué)生通過(guò)主動(dòng)的探索，發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)，學(xué)會(huì)對(duì)大量信息的收集，體驗(yàn)通過(guò)努力獲取知識(shí)的喜悅。

新課標(biāo)把提高每個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為實(shí)施的核心任務(wù)，著眼于學(xué)生的全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要，面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，力圖促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程、勤于動(dòng)手和動(dòng)腦，逐步培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，使知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀三個(gè)維度有機(jī)地融合與學(xué)生的探究活動(dòng)中，所以說(shuō)探究式教學(xué)是實(shí)現(xiàn)新課程改革目標(biāo)的比較理想的載體。在新課程理念指導(dǎo)下，高中生物實(shí)施探究式教學(xué)是對(duì)中學(xué)生物教師的磨練和挑戰(zhàn)。廣大教師該如何面對(duì)機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，是值得每位教師深思的問(wèn)題。