在模擬實(shí)驗中提升學(xué)生的科學(xué)探究能力

姚國虎 謝雯菁

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定：學(xué)生通過學(xué)習(xí)，將“初步學(xué)會生物科學(xué)探究的一般方法”。學(xué)生的科學(xué)探究能力是通過日常教學(xué)培養(yǎng)的，因此在日常教學(xué)中應(yīng)進(jìn)行一定的設(shè)計來達(dá)到這一目的。本文以高中生物課程中《種群的特征》一課為例進(jìn)行說明。

1.問題驅(qū)動

通過提出問題驅(qū)動學(xué)生進(jìn)行思考，提升其科學(xué)探究能力。本節(jié)課我們整合了人民教育出版社與浙江科學(xué)出版社兩套教材中介紹的兩種活動方案，設(shè)計了“樣方法”和“標(biāo)志重捕法”兩個模擬活動，在此過程中，通過設(shè)計問題驅(qū)動學(xué)生思考。如在從“樣方法”到“標(biāo)志重捕法”的過渡處，設(shè)計問題，制造認(rèn)知沖突。學(xué)生最容易想到的是使用“樣方法”來測量種群的密度，但是“調(diào)查一片森林里灰喜鵲的種群密度”的任務(wù)就讓學(xué)生直觀地感受到“樣方法”的局限性，矛盾出現(xiàn)，此時再引導(dǎo)學(xué)生探討，最終得出解決方案，即采用“標(biāo)志重捕法”。同時，“標(biāo)志重捕法”作為操作難度較大的調(diào)查方法，學(xué)生在活動中會遇到更多的問題，思考并解決這些問題，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和潛能，及時地組織討論和總結(jié)，能夠深化學(xué)生所學(xué)的知識，并進(jìn)一步內(nèi)化為學(xué)生的科學(xué)探究能力。

2.預(yù)留空白

通過活動設(shè)計中預(yù)留空白的方式，促使學(xué)生進(jìn)行小組合作討論，提升科學(xué)探究能力。本課中的活動設(shè)計，教師并沒有給出完善的方案，而是進(jìn)行了一定的“留白”處理。例如，在模擬“樣方法”進(jìn)行種群數(shù)量調(diào)查時，教師提供的實(shí)驗材料包括：塑料托盤（代表一片草地，塑料托盤的長和寬分別是32cm和10cm，比例尺1：100）；托盤中的青豆和黃豆（代表這片草地上生長的小草和蒲公英）；小培養(yǎng)皿（劃定樣方的工具，半徑是3cm）。具體的材料使用方法由學(xué)生小組討論得出。這樣的設(shè)計，激發(fā)了學(xué)生動手的熱情，因為他們急于檢驗自己所想出的方法的實(shí)效性。

3.實(shí)踐摸索

實(shí)驗的過程是一個不斷摸索的過程，學(xué)生在不斷的嘗試中體驗科學(xué)研究的精神，提升科研能力。在標(biāo)志重捕法的模擬實(shí)驗過程中，學(xué)生遇到了一些操作上的問題，而這些問題，有些是事先預(yù)設(shè)的，有些則是意料之外的“生成性”問題，但不論預(yù)設(shè)或生成，都是教師在課堂上應(yīng)該充分利用和開發(fā)的資源，進(jìn)行摸索性質(zhì)的嘗試。例如，有的學(xué)生在捕捉樣本時用培養(yǎng)皿“扣”住對象，但發(fā)現(xiàn)難以取出計數(shù)，于是他們更改了取樣方式，用“撈”的方法來捕捉對象。類似這樣的問題，單純的講授是難以讓學(xué)生體會到的，只有在不斷地摸索嘗試中才能感受到。

總而言之，在科學(xué)探究的課程中，教師更應(yīng)該扮演的是“組織者”的角色，設(shè)計問題，驅(qū)動學(xué)生探究；預(yù)留空白，指導(dǎo)學(xué)生探究；關(guān)注生成過程，體驗探究的精神。

編輯 李剛剛