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初中生物探究性学习策略初探
来自  本站    添加时间:2008/11/17 0:00:00

 

生物科   谢海卿

 

摘要:倡导探究性学习是生物课程标准的重要理念之一,要顺利开展探究教学实验或实践,首先必须对探究性学习有正确的认识。探究性学习是一种积极的学习过程,是一种学习方式、一种教学理念,设计并组织好科学探究活动,是生物教师贯彻落实新课程理念的关键所在。

关键词:理念、探究性学习、策略

 

当前,中小学科学教育的改革已成为世界各国教育改革的重要组成部分,在这场改革中,强调科学教育应以探究为中心,也已成为改革的显著特征之一,而在《生物课程标准》(实验稿)中也提出了“倡导探究性学习”的理念,并要求学生在新课程的学习中应以探究学习作为主要的学习方式之一。

探究性学习是指学生通过类似于科学家科学探究活动的方式获取科学知识,并在这个过程中,学会科学的方法和技能、科学的思维方式,形成科学观点和科学精神。

一、       确认识生物教学中的“探究性学习”

1、探究性学习是与接受式学习相对的,是一种学生学习的方式。

探究性学习是一种积极的学习过程,是一种学习方式、一种教学理念,设计并组织好科学探究活动,是生物教师贯彻落实新课程理念的关键所在。由于以前的生物学教科书形式呆板,内容陈旧过时,限制了学生与现实生活中的科学与科学文献的接触,甚至有些内容在学生的生活中都毫无用处。现行新教材中安排了大量的科学探究活动、观察与思考,如实验调查、探究、资料分析、模拟制作、进一步探究、演示实验、设计、技能训练、课外实践等,教师充分利用这些活动组织学生开展探究性活动,对于培养学生科学素养会有很大的帮助。

2、探究性学习不同于科学家的探究活动。

探究性学习必须满足学生在短时期内学到学科的基本知识和学科的结构,所以探究过程在许多情况下都要被简化,比如,提出问题这个环节,在大部分的教学活动中,都是由教师或由教材直接提出问题,在制定和实施探究方案中,经常也是由教师和教材来确定研究方法、步骤、所用材料等,这样就省去了学生设计实验的环节。有时探究性学习中也要给学生提供进行完整科学探究活动的机会,这样的活动虽然要用更多的时间,但对学生体验科学家的探究过程是非常必要的。

二、       探究性学习的实施

1、初中生物探究性学习的基本过程

探究性学习是多层面的活动,包括观察,提出问题,通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论,制定实验、调查研究计划,根据实验证据对已有的结论作出评价,用工具收集、分析、解释数据,提出解答,解释和预测以及交流结果。                               

(1)、 重视问题的提出  怎样让学生在学习中去发现问题探索问题,是探究性学习过程的核心。爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”教师要教会学生如何提出问题,鼓励学生大胆猜想,多方位多角度地大胆质疑,进行发散性思维,同时要呵护学生的“异想天开”、“奇谈怪论”。问题的提出源于仔细的观察,学生可以是课外随意的观察,也可以是对教师提供的背景材料的观察。现行新教材探究的主题都是很贴近我们生活的现象,大部分现象学生都见过或知道,只是熟视无睹,没有去思考,因而没有从中发现问题,但这都是发现问题的源泉。现实的背景材料如果能激起学生的认知心理冲突,动摇知识结构和学习心理的平衡状态,就更能诱发学生发现问题,并提出问题,激起求知欲,增强学习动机。教师可以通过培养学生良好的观察方法、分类整理、发散思维等,使学生提出更多更好的问题。在探究“光对鼠妇生活的影响”中可要求学生根据捕捉鼠妇所观察到的鼠妇的生活环境,或利用本探究第一文字呈现的问题情境,引导学生自己发现问题,提出问题,分析问题,主动探究。引导学生提出问题时要有科学性和趣味性。例如,在进一步探究“探究叶绿素的形成是否与光有关”中,可以这样设计问题情境:我们吃的韭菜是绿色的,而韭黄是黄色的,它们是怎样培育出来的,你想知道吗?那就请你亲自种植来探究吧。这激起了学生探究的兴趣和愿望,然后引导学生设计实验方案,选择材料进行培养,并找出光是探究的主要因素。

(2)、 做出假设  引导学生应用已有的知识,对问题的答案提出可能的假设。探究的问题对学生往往是全新的,应给予学生多次提出假说的实践。即使是看似荒谬的假设,只要有独到的理由,就应当鼓励。如可利用技能训练:“……小时候,村边的小诃里有许多鱼、虾,稻田中也有不少黄鳝和泥鳅。现在河里和稻田中几乎没有鱼、虾了。这与环境的变化有什么关系吗?” 学生提出的假设多种多样:小河和稻田的水可能受到农药、化肥的污染不利于水中鱼、虾的生活;可能有某种生物的侵入造成水中鱼、虾的大量死亡或抑制了它们的繁殖;可能生活污水、垃圾的大量排入,污染了河水,不利于水中鱼、虾的生活;周围的动物或人的大量捕食,造成水中鱼、虾的迅速减少……众多的假说,有的侧重于水中生物因素的影响,有的则是非生物因素的影响,有的甚至争执得面红耳赤。

(3)、制定计划  学生拟定探究计划,列出所需的材料与用具,选出控制变量,设计对照实验。实验设计能力的提高,不是一蹴而就的,应循序渐进,可以教材中的学生实验为依托,分析实验设计的基本过程,对学生的思维过程进行启发。以探究 “光对鼠妇生活影响”实验为例,先让学生明确研究的目的是要“探究哪些环境因素影响鼠妇的分布”,学生必须捕活的鼠妇为材料,并利用教师提供的器材和实验室可利用的其它器具,设计一个实验方案用以验证自己的假设。在实验中控制变量和设置对照是设计实验方案必须处理好的两个关键问题,考虑到学生的认知水平,在引导学生设计实验方案时,一般只对单一因素(如光照)进行研究,为了确保实验结果只是由光照不同而引起的,必须引导学生设计对照实验,也就是应当使这两种环境中除光照以外,湿度、温度等条件都相同,此外,实验设计中还涉及观察表格的预先设计、实验结果的记录等。生物的生长发育等生命活动有一定规律,有的探究活动需较长的时间(如植物的生长发育、动物的生活习性、行为等),为了让学生有充分的探索时间,足够的探究自主性,教师布置的活动,应注意循序渐进,给予自主、保证时间,为课内探究谱好前奏。实验设计能力的提高,离不开亲身体验,让学生尝试多次探究并在探究中不断调整设计方案是不可缺少的途径。在课堂上探究“光对鼠妇生活的影响”后,可以布置学生课后进一步探究“鼠妇的生活是否还受其他因素(如土壤的潮湿程度、温度等)的影响呢?”教师可鼓励学生在课外活动中对这些因素进行探究,训练学生提出假使和制定计划的能力,特别是设计对照实验的能力。

(4)、  实施计划  学生根据自己的实验设计进行观察、调查和实验,并收集数据,评估数据的可靠性。老师要重视学生的个性差异,意识到并非只有好学生才有能力开展探究,应该给每一个学生参与探究的机会,尤其是那些在班级或小组中较少发言的学生,应给予他们特别的关照和积极的鼓励,使他们有机会、有信心参与到探究中来,教师要注意观察学生们的行为,防止一部分优秀的探究者控制和把持着局面,要注意引导同学们注意让每一个人都对探究活动有所贡献,让每一个学生分享和承担探究的权利和义务。当然,对于某些有特殊学习困难的学生和那些有特殊才能的学生,还要考虑利用其他时机(如课外兴趣活动中)给予他们一些专门适合他们水平和需要的探究任务。

(5)、  得出结论  学生对实验现象进行描述,处理数据,得出结论。老师可以指导学生通过恰当的表达形式,如图形、表格、曲线等对记录的原始资料和数据进行整理,使之一目了然,启发学生分析图、表、曲线图中各项指标之间的内在联系,反复分析判断,提出规律性认识,得出正确的结论。

(6)、  表达与交流  学生撰写探究报告,交流探究过程和结论。学生可以通过文字描述、数字表格、示意图、曲线图等方式完成报告,有条件的还可通过摄影、摄像使报告更生动,并组织各种形式的活动让学生交流探究的过程和结果,从一般的课堂讨论交流到举办小型报告会,从出墙报、办展板到制作网页在校园网上交流,以及向家长、校友、学校的来宾展示。撰写一篇探究实验报告的过程,是科学探究活动的继续,辩证的逻辑、严密的推理、正确使用科学术语、简约而流畅地表达等,都是科学活动要求的素养,在撰写科学探究报告时会得到锻炼。 表达与交流不但可以使学生把探究的问题按照自己的方式说出来,加深理解,而且可以全班资源共享,把不同探究的结果整合,从而获得完整的探究结论,完成知识目标的学习,要尽量让每一个学生都能把自己的探究活动在班中宣讲,使每一个学生都能体验到成功的喜悦

2、探究性学习的基本形式

(1)、小组合作探究

一般由2-5人组成小组进行合作探究,各成员有各自的独立的任务,既有分工,又有合作,各展所长,协作互补,但在分组的情况下,也会出现积极参加者,消极被动甚至偷懒者,因此,在教学策略上应有计划地将他们进行配搭,把小组成员编为A、B、C、D……在不同探究活动中承担不同任务,如操作员、设计员、记录员、报告员等角色,经过一段时间,小组的组成也可重新编排,以利于不同学生的相互了解,相互合作,共同发展。

(2)、 个人独立探究

由老师先向全班布置开放性探究任务,由每个学生自主选择题目,并各自相对独立地开展探究活动。

(3)、 个人探究与全班集体讨论相结合的形式

可以全班围绕同一个探究主题,各自搜集材料,开展探究活动取得结论或形成观点,再通过集体讨论、交流,由此推动各自在各基础上的深化探究,进一步形成各自的结论、报告或论文。

三、初中生物探究性学习的基本策略

1、 营造氛围,唤醒学生的参与探究意识

研究认为,如果对新奇事物表现出浓厚的兴趣,就会产生探究的欲望。“兴趣是最好的老师”,学生有了学习兴趣,就会主动去求索、去发现、去创造。学生的探究兴趣和欲望与老师思维的灵活性、丰富性和课堂的氛围密切相关,老师应为学生提供引起探究兴趣的环境,唤起学生的探究意识。可以引导学生阅读或老师讲述一些科学家进行科学探究的故事,可以展示一些学生在校、区、市及省生物竞赛中获奖的项目,如本校历来学生参加课外科技竞赛活动项目的实物、论文、获奖证书,也可以是其它学校学生的优秀作品、论文等,让学生有多种机会接受不同的刺激,使其得到潜移默化,产生想动动脑、动动手的欲望。引导学生时,可以指出:其实这里面的一些项目活动我们也能够做出来,甚至做得更好,你想搞一个项目吗?你想搞一个什么样的项目呢?学生肯定会异常兴奋,跃跃欲试,大大激发了他们好奇心、进取心和探究欲望,还可以充分利用教材中安排的有关探究实验,如:探究“种子萌发的环境条件”时,可提前让学生分组在课外进行实验,然后根据自己的实验体会进行讨论:“在怎样的环境条件下种子才能萌发?”“阳光、水分、空气、温度都是种子萌发必备的条件吗?” 讨论时学生都能充分发表自己的见解,有的学生坚持光、土壤也是影响种子萌发的环境条件,可因势利导,布置他们继续做“光是否影响种子萌发?”或“土壤是否影响种子的萌发?”的探究实验,把探究活动引入了新的境界,这种宽松、和谐、民主的学习气氛,激发了学生的探究热情。

2、 教会学生探究性学习的基本方法

在探究性学习中要让学生认识到:探究是学生获得科学知识,获得科学观念,掌握科学本领的一种重要途径和方法。在这一阶段中教师要用语言明确告诉学生进行探究性学习策略的步骤、方法、使用条件,并明确:并不是所有的探究活动都要经过这些过程,探究活动可以是完全探究与部分探究。这一分类指的是在学习经验中基于探究的成分所占的比例。例如,当教师或教科书没有使学生投入到问题的思考中去,而是从布置一个实验开始,那么探究性学习的第一个基本特征就缺失了,这种探究就是部分探究,如果教师选择演示某些东西是怎样起作用的,而不是让学生探索它的作用以及形成他们自己的问题或解释,那么就缺少了探究的第三个基本特征,也是部分探究。只有具备探究性学习所有的五个基本特征的学习方式才能称为完全的探究性学习。科学探究活动一般包括:提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流。

    四、探究性学习的效果评价

对探究活动的及时、有效的评价很重要,评价可以是学生自评、学生互评、教师评都可以。评价时应注意:(1)评定要以解决问题为依据。(2)评价要包括过程、结果、态度、情感等。(3)在评价中要注意不断地完善、修整形成观点与成果并总结与反思。在评价中要留给学生总结评价的空间,最大限度地给学生评价的机会,让他们发表自己的见解并被认可,使学生因愉快而产生积极心理体验,获得成功感,以更大的热情投入科学探究活动中,这更有利于培养学生科学探究的理念。

五、在实施生物探究性学习应注意的问题

1、重视个体差异 在生物科学探究活动中,教师组织和指导探究活动的速度要快慢缓急适中得体,让学生容易接受。对不同的班级、同一班级的不同学生要不同对待。初一学生刚接触探究活动,兴奋而新奇,但他们的认知水平和操作技能都很有限,如果探究活动过快,学生对所探究的问题及探究过程只是匆匆而过,无法静思默想,无法完成信息的收集,就难有深刻的印象。因此在设计和组织科学探究活动时,要适当考虑学生实际情况,放慢速度。

2、  要重视探究的过程,而不是结论。因为提供给初中学生进行探究性学习的题目,其结论是早有的,即科学上已有定论的,之所以还要学生去探究、去发现,是想让他们去体验和领悟科学的思想观念、科学家研究自然界所用的方法,同时获取知识。         

在探究性学习实施中,其中心是针对问题进行探究,当学生面临各种让他们困惑的问题时,教师要引导他们做出各种猜测,并想方设法寻找问题的答案,在解决问题时,教师要引导他们针对问题进行推理、分析,找出解决问题的方向,然后通过观察、调查、实验等来收集事实,也可以通过查阅文献资料、检索等得到第二手的资料,通过对获得的资料进行归纳、比较、统计分析,形成对问题的解释,最后通过讨论和交流,进一步澄清事实、发现新的问题,对问题进行更深入的研究,同时,还要引导学生进行反思。

 

 

 

 

参考文献

1.汪忠,刘恩山,生物课程标准解读,北京师范大学,2002年5月。

2.卢建筠, 高中新课程教学策略,广东教育出版社2004年5月。

3.靳玉乐,探究教学论,西南师范大学出版社,2001年7月。

4.朱慕菊,走进新课程,北京师范大学出版社,2002年4月。