“普通生物學”探究性教學中教師的引導作用

楊 梅

（武漢城市職業(yè)學院武漢兒童科學教育研究中心 湖北·武漢 430064）

“普通生物學”是科學教育專業(yè)師范生的一門必修課，這些學生將來主要從事小學科學教學?！缎W科學課程標準》（以下簡稱《課程標準》）指出，小學科學課程主要采用探究式教學，科學探究包括提出問題、作出假設(shè)、制定計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達與交流等環(huán)節(jié)。[1]表面上看，這些環(huán)節(jié)界限明確，但實際上它們是有聯(lián)系的，前面的探究環(huán)節(jié)完成不好，后面的環(huán)節(jié)就會受到影響，也容易降低學生繼續(xù)進行探究的熱情?！捌胀ㄉ飳W”的探究性教學中，教師在探究性教學的每個環(huán)節(jié)中恰當引導，可使學生少遇挫折，讓探究活動順利進行。

1 教師在提出問題環(huán)節(jié)中的引導

《課程標準》中明確指出，在提出問題環(huán)節(jié)對學生的要求是：嘗試從日常生活、生產(chǎn)實際或?qū)W習中發(fā)現(xiàn)與生物學相關(guān)的問題；嘗試書面或口頭表述這些問題；描述已知科學知識與所發(fā)現(xiàn)問題的沖突所在?！墩n程標準》強調(diào)的是讓學生自己發(fā)現(xiàn)并提出問題，但在實際教學中，由于學生對問題本身認識不清，很難提出具體的問題，或提出的問題不具有探究價值，所以仍然需要教師的引導。

1.1 引導方法

“興趣是最好的老師”，讓學生對問題本身產(chǎn)生興趣，才能使他們更有熱情投入到科學探究中，所以教師需要創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學生興趣。教師創(chuàng)設(shè)情境可采用以下三種方法。

（1）用直觀教具刺激學生產(chǎn)生感性認識。教師通過向?qū)W生展示模型、圖片、視頻等，或直接向?qū)W生呈現(xiàn)活生生的生物，用這些直觀教具刺激學生，加強學生的直觀感受，激發(fā)學生探究的欲望。例如，在探究“魚鰭在游泳中的作用”時，教師可向?qū)W生播放魚兒在水中自由游動的視頻，并說明游泳是魚鰭在起作用，可以刺激學生探究不同的魚鰭在游泳中的作用。

（2）將探究的問題與學生的生活實際相聯(lián)系。教師可向?qū)W生講述與日常生活相聯(lián)系的事件，讓學生覺得想要探究的問題對生活實際有所幫助，激發(fā)學生探究的興趣。例如，在探究“扦插材料的處理”時，教師可設(shè)置這些問題：情人節(jié)什么花最暢銷？大家想通過自己的扦插栽培得到玫瑰花嗎？從而可引導學生提出這樣的問題：適宜扦插的材料，需要怎樣處理才容易成活呢？[2]

（3）激發(fā)學生在舊知識中發(fā)現(xiàn)新問題。教師可設(shè)置一系列的問題，先引導學生回憶舊知識，然后讓學生根據(jù)積累的知識或經(jīng)驗提出新的問題。例如，探究“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎”，教師可先引導學生回憶關(guān)于生物呼吸作用的知識，然后提問：生物的呼吸作用會消耗氧氣，排出二氧化碳，為什么我們沒有缺氧的感覺？學生根據(jù)積累的知識或經(jīng)驗回答：植物的光合作用會吸收二氧化碳排出氧氣。教師追問：那二氧化碳在光合作用中起什么作用呢？可以引導學生提出問題。

1.2 引導的關(guān)鍵點

（1）確保創(chuàng)設(shè)的情境與教學內(nèi)容相關(guān)。教師創(chuàng)設(shè)的情境不能只是為了讓探究活動在熱鬧的氣氛中開展，一定要確保創(chuàng)設(shè)的情境與教學內(nèi)容相關(guān)，這樣可以保證學生具有探究的方向。

（2）鼓勵學生勇敢表達。教師創(chuàng)設(shè)了情境使學生產(chǎn)生疑問后，學生因處于半信半疑的狀態(tài)而不敢表達，教師要鼓勵學生將心中的疑惑大膽說出。學生表述問題時，可能會存在表述口語化，問題表達不清，提出的問題難以探究等現(xiàn)象，所以教師要幫助學生科學有效地表達問題，如告訴學生需要使用的專業(yè)術(shù)語，從相同現(xiàn)象中提煉關(guān)鍵點，提出的問題要具有可操作性等。

2 教師在作出假設(shè)環(huán)節(jié)中的引導

在作出假設(shè)環(huán)節(jié)中，《課程標準》對學生的要求是：應(yīng)用已有知識，對問題的答案提出可能的設(shè)想；估計假設(shè)的可檢驗性。由于學生的知識儲備和積累的生活經(jīng)驗有限，“底氣不足”導致他們不敢作出假設(shè)，或找不到作出合理性假設(shè)的依據(jù)，所以不能缺少教師的引導。

2.1 引導方法

（1）根據(jù)提出的問題直接作出假設(shè)。提出問題和作出假設(shè)兩個環(huán)節(jié)之間有很大的聯(lián)系，在某些探究活動中，如果教師在提出問題環(huán)節(jié)對學生引導到位，可使學生根據(jù)提出的問題輕松自然地作出假設(shè)。如在上面的提出問題環(huán)節(jié)，學生已經(jīng)清楚地認識到：植物的光合作用會吸收二氧化碳排出氧氣，所以學生可直接作出假設(shè)：二氧化碳是光合作用的原料。

（2）利用已有知識進行因果分析，作出猜想。在學生不能輕松作出假設(shè)時，教師可為學生提供相關(guān)的知識，或讓學生根據(jù)已儲備的知識，引導學生通過分析討論，嘗試對提出的問題作出假設(shè)。例如，對種子萌發(fā)的環(huán)境條件作出假設(shè)時，教師可讓學生閱讀教材上提供的資料：許多作物是在春天播種的，天寒地凍不適于播種。教師引導學生通過對播種季節(jié)進行比較，分析得出這兩個季節(jié)的溫度差異很大，從而作出猜想：種子萌發(fā)需要適宜的溫度。[3]

（3）根據(jù)生活經(jīng)驗，憑直覺猜想。由于學生已經(jīng)具備一定的生活經(jīng)驗，對于一些與生活實際聯(lián)系較大的探究活動，學生會憑直覺進行猜想。例如，探究“酒精對水蚤心率的影響”，學生在教師的引導下提出問題“酒精會影響水蚤的心率嗎”，有些學生會因在生活中觀察到醉漢情緒激動，而作出猜想：酒精會使水蚤的心率加快。

2.2 引導的關(guān)鍵點

作出假設(shè)是讓學生敢于猜測，但不是讓學生胡亂猜測，教師需要引導與控制學生，避免學生做一些與探究內(nèi)容無關(guān)聯(lián)的假設(shè)，使學生作出的假設(shè)具有合理性，才有助于制定出解決問題的可行性方案；另一方面，教師不能過分明確答案，讓學生可以輕易猜出探究的結(jié)果，這樣會限制學生思維的發(fā)展。[4]

3 教師在制定計劃環(huán)節(jié)中的引導

在制定計劃環(huán)節(jié)，《課程標準》對學生的要求是：擬定探究計劃；列出所需要的材料與用具；選出控制變量；設(shè)計對照實驗。此環(huán)節(jié)對學生的要求較高，學生很難制定出周密的計劃，因此，教師可從以下三個方面對學生進行引導。

（1）用設(shè)問的方式為學生制定計劃提供思路。學生制定探究計劃的能力有限，如果只提供了一大堆實驗器材給學生，讓學生自行制定計劃，會使學生無從下手。教師可采用提問的方式，設(shè)置一系列循序漸進的問題，讓學生經(jīng)過討論分析后回答，教師再進行糾正，從而為學生制定計劃提供正確的思路。

（2）引導學生從安全性、容易取得和方便操作等方面選擇實驗用具。探究活動經(jīng)常采用實驗的方法，教師需從安全性、容易取得和方便操作等方面引導學生確定實驗所需的用具。另外，教師可引導學生平時注意收集日常生活中常見的物品，以此作為實驗用具。

（3）引導學生遵循單一變量原則設(shè)置對照實驗。學生可根據(jù)作出的假設(shè)推斷出需要控制的變量，教師讓學生認真思考可能影響探究的其他變量，確保其他變量一致：如實驗中生物材料的大小和長勢相當，液體的用量相同，各個實驗組處在同樣的環(huán)境中（需要控制的變量除外），從而設(shè)置對照實驗，進行探究。

4 教師在實施計劃環(huán)節(jié)中的引導

《課程標準》中明確指出在實施環(huán)節(jié)對學生的要求是：進行觀察、實驗；收集證據(jù)、數(shù)據(jù)；嘗試評價證據(jù)、數(shù)據(jù)的可靠性。由于學生動手操作能力有限，加之還未形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，導致他們不能獨立完成實施計劃的環(huán)節(jié)，教師可從以下三方面對學生進行引導。

（1）引導學生正確使用實驗器材和減少實驗誤差。嚴謹?shù)膶嶒灢僮鞑拍艿贸稣_可靠的實驗數(shù)據(jù)，為了減小學生在實驗中出現(xiàn)的差錯，在有必要的地方，教師應(yīng)向?qū)W生說明如何進行一些基本的實驗操作和如何正確使用實驗儀器。例如，探究“酒精對水蚤心率的影響”，教師可引導學生回憶如何使用顯微鏡和臨時標本的制作過程。

此外，在實施計劃前，為了讓學生減小實驗誤差，教師可從操作的準確性、遵循單一變量、讀取數(shù)據(jù)等方面引導學生討論后得出，或通過多媒體直接向?qū)W生展示出實驗中的注意事項。

（2）引導學生通過查閱資料、進行實驗、利用經(jīng)驗正確地收集證據(jù)、數(shù)據(jù)。證據(jù)和數(shù)據(jù)是進行分析得出結(jié)論的重要依據(jù)，教師需先讓學生明確應(yīng)該收集哪方面的證據(jù)或數(shù)據(jù)，可通過查閱相關(guān)資料、進行實驗或利用生活經(jīng)驗等途徑收集證據(jù)、數(shù)據(jù)。為了使收集的數(shù)據(jù)便于整理分析，教師可要求學生在實施計劃前設(shè)計并繪制好用于記錄實驗數(shù)據(jù)所需的表格。又如，探究“酒精對水蚤心率的影響”，為了引導學生正確收集數(shù)據(jù)，教師提出問題：水蚤的心率很快，有時1min 會達到300 多次，那怎樣數(shù)水蚤的心率？能不能從時間和計數(shù)的方式上改變？學生能回答出縮短計數(shù)的時間，教師需做補充：一般只數(shù)出水蚤10s的心跳次數(shù)，為了數(shù)據(jù)準確，可采用“打點法”計數(shù)，即觀察到水蚤心臟跳動一次后便在白紙上用筆打一個點。

（3）引導學生評價證據(jù)、數(shù)據(jù)的可靠性。在科學探究中，學生難免會得出不可靠的證據(jù)、數(shù)據(jù)，針對這種情況，教師要引導學生從制定的計劃、實驗操作、收集方法等方面入手，評價證據(jù)、數(shù)據(jù)的可靠性。

5 教師在得出結(jié)論環(huán)節(jié)中的引導

在得出結(jié)論環(huán)節(jié)，《課程標準》對學生的要求是：描述現(xiàn)象；分析和判斷證據(jù)、數(shù)據(jù)；得出結(jié)論。學生有限的生物科學素養(yǎng)，使他們不能很好地完成《課程標準》提出的要求，為了達到這些要求，教師可從以下兩個方面引導學生。

（1）耳濡目染，讓學生用生物學術(shù)語準確地描述現(xiàn)象。要想讓學生養(yǎng)成用生物學專業(yè)術(shù)語描述探究所得現(xiàn)象的習慣，教師需作好帶頭作用，平時授課中盡量使用專業(yè)術(shù)語，如不要將“種子萌發(fā)”說成“種子發(fā)芽”，“葉片”說成“葉子”，在這種“耳濡目染”的條件下，學生會逐漸學會用專業(yè)術(shù)語描述現(xiàn)象。

此外，在學生描述出錯時，若是學生用語不專業(yè)，教師要及時指出并加以糾正，同時提醒學生改正；若是描述的現(xiàn)象不符合實際，教師要讓學生再次評價證據(jù)、數(shù)據(jù)的可靠性。

（2）篩選整理證據(jù)、數(shù)據(jù)，推斷事物之間的聯(lián)系得出結(jié)論。教師引導學生篩選出對探究結(jié)論有利的證據(jù)、數(shù)據(jù)，可將數(shù)據(jù)進行整理和加工（如通過列表、繪圖等方式），用證據(jù)、數(shù)據(jù)推斷事物之間的聯(lián)系，揭示事實或規(guī)律，從而得出結(jié)論。

例如，探究“花生果實大小的變異”，學生測量出花生果實的長度后，會得出大量的數(shù)據(jù)，教師可引導學生將這些數(shù)據(jù)用直方圖或折線圖表示出來，學生很容易便發(fā)現(xiàn)大花生的平均長度大于小花生，[5]教師通過用俗語“種瓜得瓜，種豆得豆”引導學生，讓學生得出結(jié)論：是遺傳物質(zhì)不同導致的。

6 教師在表達和交流環(huán)節(jié)中的引導

《課程標準》中指出在表達和交流環(huán)節(jié)對學生的要求是：寫出探究報告；交流探究過程和結(jié)論。由于已經(jīng)得出探究活動的結(jié)論，使得處于最后的表達和交流環(huán)節(jié)得不到學生的重視，然而這個環(huán)節(jié)同樣是不可缺少的，它可使探究教學得到完善。教師可從以下兩個方面引導學生。

6.1 探究報告作為評價探究活動完成質(zhì)量高低的標準

教師可要求學生在探究的過程中完成探究報告，或讓學生在課后完成，教師要強調(diào)以規(guī)范的格式完成探究報告，規(guī)范的格式可以再現(xiàn)探究活動的各個過程，為了督促學生認真完成，可將探究報告作為評價探究活動完成質(zhì)量高低的標準。

6.2 對學生交流探究過程和結(jié)論的引導

為了使學生吸取經(jīng)驗教訓，培養(yǎng)語言表達能力和理論聯(lián)系實際的能力，教師可從以下三方面引導學生積極交流。

（1）引導學生進行經(jīng)驗反思。先讓小組代表說出探究活動中進行得不順利的地方，其他同學認真聽取，從制定的計劃是否完整、實驗操作是否正確、收集的數(shù)據(jù)是否準確等方面出發(fā)，幫助發(fā)言的小組找出原因，并客觀地反思自己的探究歷程，從而吸取經(jīng)驗。

（2）引導學生說服他人同意自己的探究結(jié)論。其次，教師讓各組代表匯報探究的結(jié)論，要求小組代表對探究結(jié)論加以解釋，用探究得到的數(shù)據(jù)或生活中積累的經(jīng)驗去證明探究結(jié)論的正確，讓其他小組的成員同意自己的探究結(jié)論。

（3）引導學生將理論知識應(yīng)用于實際。最后，教師可讓學生表達探究所得的知識對生活有什么幫助或啟示，可讓學生靈活運用知識，達到“學以致用”，并給學生帶來成就感。 例如，探究得出影響種子萌發(fā)的環(huán)境條件后，學生可能這樣發(fā)言：剛收獲種子時為了抑制種子萌發(fā)，可將種子放在陰涼干燥的地方。

7 結(jié)語

科學探究是“普通生物學”的主要教學方式和學習方式，探究性教學過程中，教師科學的引導貫穿科學探究的全過程提問、假設(shè)、制定計劃、實施計劃、歸納總結(jié)、表達交流等。保證學生開展有效的科學探究，從而掌握必備的科學知識、學習科學的方法、崇尚科學精神、養(yǎng)成良好的科學品質(zhì)。