探究高中生物課中關于研究性學習

閔艷

研究性學習泛指學生探究問題的學習，等同于探究性學習，是相對于接受性學習的一種學習方式、一種教育理念或策略。從狹義上理解，它是一種專題研究活動，是指學生基于自身興趣，在教師指導下，從自然、社會和自身生活中選擇并確定研究專題，以類似科學研究的方式主動學習知識、運用知識、解決問題，重點是要改變學生的學習方式，改變學生在原有的教育、教學條件下所形成的那種偏重于記憶和理解、立足于接受教師知識傳輸?shù)膶W習方式，幫助他們形成一種主動探求知識并重視解決實際問題的積極的學習方式?？梢?，這是一種有利于終身學習的方式。在高中生物課堂上開展研究性學習的時間雖然是有限的，但教學方式的變革和研究性學習的開展，也會對學生學習方式的轉變起到一定的推動作用。高中生物研究性學習有兩種主要途徑：課外專題研究和課堂研究性學習。為此，我在高中生物課中就如何進行研究性學習作了初步的探索。

一、學科教學中穿插課外專題研究

課外專題研究是指在學科教學中適當穿插一些研究專題，學生選定自己感興趣的問題，利用課外時間，通過文獻研究、調查研究、實驗研究等多種研究方式解決問題。從自主性、開放佳、實踐性的特點和實施操作上看，課外專題研究基本類同于研究性學習課程的研究性學習。穿插專題研究單元，一方面不會破壞學科知識的邏輯性和系統(tǒng)性，另一方面有利于對教材知識的豐富和完善。下面簡介幾種穿插課外專題研究的形式。

1、將部分章節(jié)整合為專題研究單元

這類專題開放性很大。例如：“生態(tài)系統(tǒng)”一節(jié)可整合為“生態(tài)調查”的專題研究單元：學生就當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、生物資源和污染對生態(tài)系統(tǒng)的影響等進行調查研究，建構起生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)平衡的知識。

2、將STS（科學、技術、社會）的內容確定為專題研究單元

這類專題具有綜合性和社會性特點，與社會生產、生活實際緊密關聯(lián)，如營養(yǎng)繁殖及其在農業(yè)上的應用、克隆技術對人類社會的影響、現(xiàn)代生物技術對當?shù)亟洕l(fā)展的作用等研究專題。

二、學科教學中的課堂研究性學習

學生在課堂上的科學探究包括一系列活動，如：需要觀察研究對象，發(fā)現(xiàn)問題和提出問題；需要利用已有的知識，對發(fā)現(xiàn)的問題提出假設；需要搜集有關資料，對假設的邏輯含義進行推斷；需要調查或設計實驗方案，并實施；需要收集、分析數(shù)據(jù)，運用邏輯或證據(jù)做出答案或解釋；需要利用各種形式交流，得出各種科學結論，并對實驗過程及結果進行反思……筆者將探究式教學步驟總結如下，并對學生提出問題作深入思考：

1、發(fā)現(xiàn)提出問題

教師要引導學生從日常生活、生產實際、社會熱點、難點問題入手，或者在學習中發(fā)現(xiàn)問題并能用語言表述出來；教師可根據(jù)本節(jié)課的教學目的尋找與教學內容密切相關的、可以激發(fā)學生興趣的材料，創(chuàng)設出若干情境，讓學生發(fā)現(xiàn)并提出問題。因此，教師在創(chuàng)設問題情境方面起了很重要的作用。教師對問題情境的設置方法來自于學生的日常生活實踐，來自于生物科學史中的趣味事例，來自于生物學實驗，來自于學生利用原有知識解釋不了的問題，來自于學生對某一生物問題的不同看法。筆者在對“植物對水分的吸收和利用”一節(jié)教學中就曾為學生提出如下一些探究性課題：

⑴探究滲透作用的條件缺一不可；⑵探究細胞吸水失水的條件；⑶如何測定洋蔥表皮細胞液濃度；⑷探究蒸騰作用是否散失了絕大部分水分；⑸探究蒸騰作用大小與吸水量的關系；⑹探究發(fā)生質壁分離及復原的條件；⑺尋找使細胞發(fā)生質壁分離自動復原的試劑；⑻探究植物移栽成活的因素；⑼鑒別兩種未貼標簽的不同濃度的蔗糖液；⑽探究氣孔在葉片上下表皮的分布。

2、作出假設

發(fā)現(xiàn)提出問題后，教師應讓學生利用自己已有的知識對問題的最終答案提出可能的設想，即作出假設。

3、制定研究方案

作出假設后，教師要讓學生利用一切可以利用的器具、材料、信息資源，設計一個具有很強操作性的實驗研究方案。

4、檢驗假設

制定研究方案之后，教師應該讓學生依據(jù)自己的實驗設計，通過觀察、實驗、調查等多種途徑來獲得事實和證據(jù)，包括實驗操作、記錄實驗結果、收集資料數(shù)據(jù)、分析結果等。

5、得出結論

教師要引導學生在上述工作的基礎上得出結論，并進行后期處理。

6、表達交流

在得出結論的基礎上，教師要指導學生撰寫探究報告，交流探究過程和結論。

三、探究式教學的課堂內容呈現(xiàn)形式

1、利用實驗來探究

生物科學是一門實驗性科學，具有很強的探究性，生物科學體系就是人們（科學家）不斷探究的過程中逐步發(fā)展起來的。讓學生參加到實驗中來，不僅能培養(yǎng)學生的觀察能力，思維能力，分析問題、解決問題的能力，而且能發(fā)展學生的動手操作能力，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和科學精神。高二新教材中實驗較多，在實驗中開展探究式教學成為一條好的途徑。

2、利用資料分析來探究

有時，我們雖不能做科學家們的那些高尖端的實驗，但可以利用科學家們研究的歷程，利用他們實驗中的數(shù)據(jù)，引導學生深入思考，領悟科學家探究的歷程。這是一種類似于科學研究的方式，同樣能夠訓練學生科學思維。筆者也舉一簡例：

首先，用多媒體演示：①磷脂分子的模式圖：具有頭部和尾部。②磷脂分子投入水中的狀態(tài)：頭部朝下，尾部朝上。

接著，告訴學生如下事實：a、在電子顯微鏡下觀察時發(fā)現(xiàn)，細胞膜呈“暗―明―暗”形式的三層結構。b、細胞膜中磷脂鋪在水面上時面積為原來的2倍。

然后，讓學生分組討論：“磷脂分子是如何構成細胞膜的？”教師巡回視導，如果學生覺得困難，可設置一些帶有啟發(fā)性的問題：①磷脂分子有無親水端和疏水端？②鋪在水面上形成幾層磷脂較為合理？③浸在水中形成幾層磷脂較為合理？1925年，E·Gorter和F·Grendel用有機溶劑抽提人的紅細胞膜的膜成分并測定膜脂單層分子在水面的鋪展面積，發(fā)現(xiàn)它為紅細胞表面積的二倍，我們從中得出什么結論？為什么用人成熟的紅細胞去研究細胞膜結構呢？

最后，進行交流并總結，得出結論：細胞膜是由磷脂雙分子構成的。

這樣的研究活動，對于學生來說也是一種探究形式。

通過開展研究性學習，學生已逐步由原有的被動學習變成了主動學習，在研究性學習中既與合作伙伴同心協(xié)力，又能獨立地運用已有知識、能力去解決問題；既注重研究結果，更注重通過親身體驗加深對學習價值的認識，了解了進行科學研究的方法，增強了探究和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了科學態(tài)度和科學精神，學習了與人溝通合作，培養(yǎng)了社會責任感，在以后的學習生活中具備了較強的適應能力和創(chuàng)新能力。