質(zhì)壁分離探究教學(xué)的思考

陶言偉

摘要：探究教學(xué)理論的代表人物有美國教育學(xué)家薩其曼、施瓦布和加涅等人。他們從不同角度論證了教學(xué)過程中“探究教學(xué)"的重要性。薩其曼（美國伊利諾大學(xué)探究訓(xùn)練研究所所長J.R.Suchman）注重實踐，主張“探究方法的訓(xùn)練"模式，重點是幫助學(xué)生認清事實，建立正確的科學(xué)概念，并形成假設(shè)以解釋新接觸到的現(xiàn)象或事物。施瓦布則試圖以“科學(xué)的結(jié)構(gòu)"和“科學(xué)的結(jié)構(gòu)是不斷變化的"為前提，從理論方面揭示探究過程的本質(zhì)及其特性；并力圖在教學(xué)中引進現(xiàn)代科學(xué)的成果，使學(xué)生把握學(xué)科的結(jié)構(gòu)，體驗作為探究的學(xué)習(xí)。加涅（美國教育心理學(xué)家）在“探究理論"的基礎(chǔ)上，研究了構(gòu)成學(xué)習(xí)的前提條件。

此外，布魯納倡導(dǎo)的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)"（discovery learn-ing）與探究教學(xué)幾乎同時產(chǎn)生，有許多相近之處。美國教育家蘭.本達女士教學(xué)法 “探究—研討”在對感知材料的認識上與探究教學(xué)有異曲同工之處。

關(guān)鍵詞：探究教學(xué)；細胞的吸水和失水；探究能力

筆者認為探究教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下，學(xué)生主動參與到發(fā)現(xiàn)問題，尋找答案的過程中，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力為主體的教學(xué)活動。植物細胞的失水和吸水是高中學(xué)生遇到的一個探究教學(xué)課題，為了進一步培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，本人在教學(xué)中嘗試了幾種方法，現(xiàn)舉一例和同仁商榷，并小結(jié)如下：

1.探究教學(xué)的結(jié)構(gòu)：

觀察現(xiàn)象——發(fā)現(xiàn)問題——收集資料——處理與解釋資料——問題解決

關(guān)于細胞的吸水和失水，教材首先根據(jù)已有知識，觀察、分析水分進出哺乳動物紅細胞的現(xiàn)象，認識到細胞膜相當于半透膜，吸水或失水取決于細胞內(nèi)外的濃度差。植物細胞因為外有細胞壁，內(nèi)有液泡，其吸水和失水的情況復(fù)雜的多。為此，教材安排了一項探究活動“探究——植物細胞的吸水和失水”。這項“探究”與以往教材中的實驗“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”內(nèi)容相近，卻又有著重要區(qū)別。以往教材中這項實驗，重在知識的驗證和實驗的操作，因此在“實驗原理”中將原生質(zhì)層和細胞壁的特性，植物細胞在什么條件下吸水，什么條件下失水講的清清楚楚。本節(jié)的這項探究，則是讓學(xué)生通過探究活動自主發(fā)現(xiàn)原生質(zhì)層是否相當于一層半透膜，細胞壁對水分進出細胞有沒有影響等問題的答案。由于這是必修課中的第一個“探究”，學(xué)生在如何提出問題，作出假設(shè)和設(shè)計實驗等環(huán)節(jié)都還缺乏訓(xùn)練，因此對這一節(jié)的教學(xué)每位教師都想盡辦法試圖要學(xué)生初步學(xué)會探究，為以后的探究教學(xué)打下堅實的基礎(chǔ)。

2.了解實驗探究背景，論證探究可行性

“研究植物細胞吸水的原理”的實驗?zāi)康氖菫榱蓑炞C細胞吸水和失水的原理：當外界溶液的濃度比細胞液濃度大時，水就會從液泡中滲出到細胞外引起細胞失水；相反，當外界溶液的濃度比細胞液的濃度小時，水就能從外界溶液進入液泡中，引起細胞吸水。教材在講述這一原理時，如果按以下實驗進行的：用兩只燒杯，一杯裝入清水，一杯裝入濃鹽水，各放入質(zhì)量相等的白菜葉柄切塊。大約20min后，取出葉柄，分別稱量它們的質(zhì)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，放在清水中的一份質(zhì)量增加，放在鹽水中的一份質(zhì)量減少。從而得出結(jié)論：植物吸水和外界溶液濃度有關(guān)，外界溶液濃度大時，植物失水。外界溶液濃度小時，植物吸水。這個實驗是屬于典型的驗證性實驗，而驗證性實驗不利于學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生很容易得出錯誤的結(jié)論：從以上實驗可得出葉柄質(zhì)量的增減是與清水中是否含鹽有關(guān)，有鹽的葉柄質(zhì)量肯定減少，無鹽的葉柄質(zhì)量肯定增加。不能將"質(zhì)量的增減"與"濃度"聯(lián)系起來，這點恰恰暴露出教材的不足，不利于學(xué)生獲取知識及科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。

課本把這一節(jié)課作為生物實驗探究教學(xué)來上，更有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。但沒有提出具體的方法，筆者通過實踐檢驗，下列方法比較可行：

3.對學(xué)生的探究能力充滿信心，有助于探究意識的培養(yǎng)

相信學(xué)生，使其樹立自信心，保持好奇心，饒有興趣地去探索，學(xué)生會快樂地學(xué)習(xí)，你的教學(xué)過程也會更有樂趣。我嘗試讓學(xué)生自己選取感興趣、可操作性強的知識點，哪怕是非常簡單的。自己確定實驗?zāi)康模O(shè)計實驗過程，評價實驗結(jié)果。如有一課外興趣小組同學(xué)選取了“植物的營養(yǎng)繁殖”這一內(nèi)容，對實驗過程中植物的選材（菊、月季、玉樹、牡丹等）、莖葉的剪取方法、水分的控制、溫度的調(diào)節(jié)、實驗時間、觀察周期等寫得科學(xué)嚴謹，詳盡有致。還設(shè)計了一份實驗觀察記錄單。學(xué)生告訴我，整個實驗計劃書，是幾位同學(xué)根據(jù)自身的經(jīng)驗和書本的理論共同討論，反復(fù)實踐的才逐步完善的。還說，越是失敗了，越想重新再來，我們相信自己總會成功。看來挫折也能激發(fā)學(xué)生的探究意識，培養(yǎng)了學(xué)生自尊自信、團結(jié)協(xié)作，勇于開拓，樂于思考的創(chuàng)新人格。

還有的學(xué)生自主地對同一知識點設(shè)計不同的實驗方案，如有一位學(xué)生對光合作用吸收二氧化碳，放出氧氣設(shè)計了四套實驗方法，最后殊途同歸。這種發(fā)散性活動，呈點放射狀，拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)思路、空間，打開了智慧之門，養(yǎng)成大膽追求，主動探究的精神。老師的信任，讓學(xué)生更有自信，在探究性的活動中，愉快地完成了從感性認識到理性認識的飛躍。通過探究性活動，使學(xué)生的探究意識得以表達，激勵學(xué)生追求探究、推崇探究、樂于探究。

又如在學(xué)習(xí)了細胞的吸水和放水后，有學(xué)生問為什么生活在海洋中的生物，它們的味道是淡的，而且它們不會發(fā)生因為海水濃度比細胞濃度大而細胞放水；生活在淡水中的生物不會發(fā)生細胞吸水。學(xué)生的這一問題具有一定的研究性、創(chuàng)造性，學(xué)生敢于質(zhì)疑，敢于跳出有限的知識范圍 ，這說明學(xué)生的探究精神和探究能力。我沒有把問題解決在當時，而是鼓勵說，你能提這樣的問題，老師更相信你能找到問題的答案。從學(xué)生微笑的神情中，我知道他有了自信。果然，第二節(jié)課，學(xué)生對我說，是否海洋生物體內(nèi)有一中特殊的泌鹽結(jié)構(gòu)，我不禁對他大加夸獎，你真了不起。然后詳細講解海洋魚類、海邊鳥類體內(nèi)排泄系統(tǒng)的特殊性。

構(gòu)成學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙是已知的東西，而不是未知的東西，未知是學(xué)習(xí)的動力。這好比看懸念電影，片中自始至終都有一個扣人心懸的問號牽動著觀眾的心，是懸念使觀眾邊看、邊想、邊討論，甚至爭論。同樣，讓學(xué)生帶著問題離開教室，變終結(jié)性教育為持續(xù)發(fā)展教育，變學(xué)生的維持性學(xué)習(xí)為創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，把懸念、把思考留給學(xué)生，相信他們的獨立性，自主性，創(chuàng)造性。教師的適度期望加強了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，讓學(xué)生的被動思考為愉快而主動的思考，充滿探究熱情，更添探究能力。

探究能力是探究意識、潛能的表達，探究能力也是素質(zhì)的基礎(chǔ)、內(nèi)涵。它如同深埋在地下的礦藏一樣，只有被挖掘到地面，才會閃閃發(fā)光。而這個挖掘者，不僅是老師，更是學(xué)生。我們不僅要做一個開礦者，更要讓學(xué)生學(xué)會自己開礦。也只有自己主動開礦，才能充滿激情，才能滿載而歸。