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1、探究学习与生物教学摘 要：扼要阐述了探究学习在生物课堂教学的运用，探究学习在生物学教学中的特点和重要作用。关键词：探究学习 教学 运用探究学习是美国芝加哥大学教授施瓦布（）倡导的，他指出“如果要学生学习科学的方法，那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢？”。探究学习是一种参与性和体验性的并在教师指导下展开的具有严密的学术性的创造活动。它是一种积极的学习过程“学生去做的事，而不是为他们做好的事”。换句话说，就是让学生自己思考怎么做甚至做什么，而不是让学生接受教师思考好的现成的结论。笔者认为，探究学习指的是仿照科学研究的过程来学习科学内容，从而在掌握科学内容的同时体验、理解和应用科学
2、研究方法，掌握科研能力的一种学习方式。目前探究学习已被广大教育工作者所重视，“转变学生的学习方式，倡导探究性学习”是新一轮基础教育课程改革要突破的重点和难点问题之一。生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系，是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。因此，探究学习是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。这就要求我们在高中生物教学中要积极推进探究教学，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获得新知识的能力、分析和解决问题的能力、交流与合作的能力，培养学生研究自然所必需的探究能力，形成科学概念，进而养成探索
3、未知世界的积极态度和实践能力。通过近两年的探索和实践，笔者发现，探究学习过程运用于生物教学具有以下特点：探究学习能让学生自主地参与观察生命现象，探索生命本质，从而获得生物学知识，有效地形成生物学概念；探究学习的核心在于培养学生对生命科学的探究能力，而探究能力又是形成生物学概念的前提；探究学习能培养学生探究生物世界的积极态度，如同交给学生一把开启生命科学宝库的金钥匙。以下是笔者在生物教学中运用探究学习进行的探索和实践活动，与同行们切磋。一、积极参与，获得知识教育要面向现代化，从根本上说就是从传统的应试教育向现代的素质教育转轨，这样才能根据社会发展的需要，办好面向未来的，以尊重学生主体和主动精神，
4、注重开发人的智力潜能，形成人的健全个性为根本特征的素质教育。学生素质的形成和发展，是一个“知识能力科学素质”的过程，这就要求教师改变教学方法和学生改变学习方法。而探究学习是一种学生学习方式的根本改变，学生由过去从学科的概念、规律的开始学习的方式变为学生通过各种事实来发现概念和规律的方式。认知心理学认为，当个体原有的认知结构与来自外界的新奇对象之间有适度不一致时，个体就会出现惊讶、质疑、迷惑和矛盾，从而激发个体去探究。从中学生的认知结构看，他们虽然已具有初步的感知、思维能力和知识经验，但周围的许多事物对他们来说仍然是陌生的、新奇的，并且随着活动和感知能力的进一步发展，他们能够注意到、接触到比以前
5、多得多但同时又不太懂得的新事物，这就大大激发了他们的好奇心。正是这种好奇心的促使，他们特别喜欢从事以前没有玩过的游戏，尝试以前没有做过的事情，从中得到欢乐，产生兴趣，获得知识。例如：在学习现代生物进化理论简介内容时，笔者从建构主义的理念出发，在分析教材的基础上，设计了一个“问题情境讨论解决问题”的模式，不是从告诉学生“这是什么”出发，而是要让学生明白“这是怎么来的”的理念出发，采取从具体到一般的认知策略，通过构建一个互动和探讨的环境，让学生在互动和探讨中获取生物进化的基本概念和原理。在学习现代生物进化理论是如何理解生物进化的这个问题上，笔者以英国曼彻斯特地区桦尺蠖种群变异的问题（著名的工业黑化
6、现象）为背景创设问题情境，请学生分析和讨论：这种变化究竟是怎么产生的？桦尺蠖的这种变化是曼彻斯特及其类似地区独有的，还是所有地区都发生的?为什么?桦尺蠖的这种进化方向是环境决定，还是由遗传物质的变异导致的?环境的改变和遗传物质的变异从中分别起了什么作用?已知在19世纪中期以前曼彻斯特地区的桦尺蠖中仅有5%的表现型为黑色，那么，请推算出该时期桦尺蠖中基因S和s各自的几率是多少?又知在20世纪中期以后曼彻斯特地区仅有5%的桦尺蠖表现型为浅色，那么，请推算出该时期桦尺蠖中基因S和s的几率各是多少?通过以上问题使学生建构以下理念:种群是生物进化的单位；生物进化在实质上是基因频率发生变化的过程；突变和基
7、因重组产生进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向。并明确以下概念:种群、基因库、基因频率。二、观察分析，培养能力喜欢观察新事物是青少年的天性。在生物教学中，如何引导学生观察各种生命现象，直观教具，是成功教学不可忽视的重要环节。观察、实验不但是研究生物学的基本方法，也是培养学生多种能力的重要途径。教师要详细分析、研究生物教材，联系实际，精选教学内容，认真组织开展以培养学生动手、观察、独立思考、分析问题等能力为主的探究性活动，教学中尽量以探究性的讲解代替结论性的解释。课堂上应创设探究情境，精心设计选用直观教具，让学生充分观察，允许学生动手拆卸组装，使他们在愉快的情境中体会到生物学概念是通过反复的
8、探究过程而形成的，进而培养他们探究学习的能力。例如：在学习植物对水分的吸收和利用中植物细胞的吸水和失水内容时，先让学生参与并观察“小实验”的演示：配制5%、10%、20%盐水各20毫升，分别倒入4个小烧杯中；称量萝卜并记录，再放入4个烧杯中（等待5分钟）；用镊子取出萝卜，称量，记录；清水中（克）5%盐水中（克）10%盐水（克）20%盐水（克）第一次3.23.22.82.6第二次3.63.42.62.2预 期加重减轻一点减轻一半减轻大半结 果加重加重减轻减轻然后根据结果引导学生分析、推理、判断：萝卜在清水中吸入了水，因此重量增加，随着盐水浓度增加，萝卜的重量逐渐减轻。继而得出结论：当细胞液浓度大
9、于外界溶液浓度时，细胞吸水；反之，当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水。教师及时肯定学生观察事物、分析问题、推理判断的正确性，表扬他们探究学习的积极性，从而激发他们学习生物学的兴趣。三、探究未知，提高素质人的素质高低和能力大小，取决于他对探究未知世界的态度。一个人如果缺乏进取态度和探究精神，他的能力和知识就得不到发挥，也谈不上素质的提高；反之，如果有积极的探究态度和满腔的钻研热情，那么，能力将会很快提高，知识将会迅速拓宽和深化，素质就会不断提高。所以，一个人探究的心理态势，对于探索未知世界，发展探究能力是最基本的，也是最重要的。例如：在学习生物与环境的关系中环境对生物的影响的内容时，笔者要
10、求学生测定化学污染物对生物的影响：取几个烧杯或广口瓶，各注入等量的清水；把预先采集到的蝌蚪、昆虫的幼虫和水生跳蚤等小动物分别放入各瓶；然后选1种你认为可能是污染物的物质(食用油、洗涤剂、煤油和酸碱类等)等量地加入各瓶，立即观察瓶中动物行为的变化（必要时可以连续数天进行观察），记录现象；根据现象引导学生分析、推理、得出结论。这样的教学活动，不仅在趣味性、实用性方面迎合中学生的心理要求，使学生学到了未知的生物学知识，而且还能冲破课堂、教科书的限制，培养他们的科研意识、创造意识、实用意识，学到课堂上、课本里学不到的知识，从而开阔视野，拓宽知识面四、合作学习、加强交流生物学是一门自然科学，学生如果形成
11、合作学习的良好习惯，不仅可以高效掌握生物学的基本知识，而且有望在生物学领域有独特的创新和发现。合作学习的优势是：将合作、竞争和个人行为融为一体，并进行优化组合加以利用，符合教学规律和时代的需求，是对传统教学的单一竞争格局或情境的一大变革。但是，大都学生缺乏合作意识，更少有利他行为，缺乏与他人相处和交往的基本技能。这种状况与我们所处的需要合作意识与社会技能的信息时代极不合拍。尤其是独生子女占相当比例的今天，这种状况就更加令人担忧。学生的合作学习能力不是生来就有的，需要教师长时间加以培养。而探究学习活动大多数是分小组来完成的，这就要求学生分工合作并互相帮助。当然学习的内容要适合学生交流思想，任务应
12、当具有一定的难度，具有合作学习的价值，一般学生通过自主学习无法完成或无法较好地完成，而合作学习小组通过相互配合、相互帮助、相互讨论、相互交流能够完成或更好地完成。例如：在学习遗传和变异中调查人群中的遗传病的实验内容时，教师对学生分组，以小组为单位进行研究。在调查研究前先收集资料，每组根据当地实际情况确定课题，并制定出切实可行的调查方案，然后分工进行社会调查。调查结束之后，教师引导学生对调查结果进行分析，最后各小组在课堂上报告交流。这样既可以有效地促进学生情感、态度、价值观的形成，同时让学生感受到个人和集体的力量，认识到合作有时候对我们是必须的，充分体会到合作的优势，感受到合作的意义,享受到合作成功的愉快。总之，探究学习在生物学教育教改中势在必行。探究学习不但能促进生物教学质量的提高，而且是由应试教育向素质教育转轨的必然途径。当然，探究学习活动并不是全部的教学活动，它只是教学的一种手段，不是目的。教师应结合具体的教学内容、学生的特点和教师自身的教学素养，采用多种多样的教学策略和方法，达到课程目标。一切有助于调动学生学习的自主性，培养学生的兴趣，让学生能生动活泼地进行学习的教学策略和方法都应该提倡。因此我们生物教育工作者应该积极行动起来，加强这方面的研究，面对现实，展望未来，共同携手，探讨新形势下发展生物教学的新途径、新方法，迎接生物教学更为美好的明天。
