初中生物學(xué)科中探究性學(xué)習(xí)的探索

1、初中生物學(xué)科中探究性學(xué)習(xí)的探索江蘇省錫山高級中學(xué)王淵在初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)的課程理念中，提出了倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)的理念。本人結(jié)合實際談一談對初中生物學(xué)科中探究性學(xué)習(xí)的認識。一、生物學(xué)科探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容探究性學(xué)習(xí)是一種新型的學(xué)習(xí)模式，它以解決問題為主要目的。探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容是廣泛的。生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)，因此，有關(guān)生命現(xiàn)象和活動規(guī)律的學(xué)生未知的內(nèi)容，應(yīng)是探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容。生物學(xué)與人類的生存和發(fā)展、與社會生產(chǎn)和個人生活、與其他自然科學(xué)和社會科學(xué)的發(fā)展，都有密切的關(guān)系，因此，學(xué)生對這些關(guān)系的未知內(nèi)容，也應(yīng)列為探究性學(xué)習(xí)的范圍。生物探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容又是多樣的。例如，可以是實踐性的學(xué)習(xí)內(nèi)容，

2、也可以是思辨性的學(xué)習(xí)內(nèi)容；可以是目前有結(jié)論的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也可以是暫時還沒有結(jié)論的學(xué)習(xí)內(nèi)容；可以是在初步研究成果基礎(chǔ)上進一步深化和拓廣的承接性學(xué)習(xí)內(nèi)容，也可以是檢驗已有成果而在不同背景下再研究的再生性學(xué)習(xí)內(nèi)容；等等。在選擇和確定具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容時，應(yīng)符合“可探究”和“開放性”的特征。二、生物學(xué)科探究性學(xué)習(xí)的過程和方法（一）探究性學(xué)習(xí)的第一階段確定課題階段1. 提出問題。生命現(xiàn)象的錯綜復(fù)雜，生命活動規(guī)律的無窮奧秘，生物資源和科技信息的日新月異，生物學(xué)與生活、生產(chǎn)、社會和其他科學(xué)技術(shù)的縱橫關(guān)系，生物事實與理論的矛盾,等等，都是探究性學(xué)習(xí)的豐富的問題源泉。提出問題是一種創(chuàng)新。因此，重要的是盡可能自己發(fā)現(xiàn)和

3、提出問題。要充分利用本校、本地的生物資源，如實驗室、標(biāo)本室、生物園、校園、家庭、田園、大自然和社區(qū)環(huán)境等，利用這些實際情景，發(fā)現(xiàn)和提出問題。也可從圖書、報刊、電子信息等資源中發(fā)現(xiàn)和提出問題。通過小組的討論和爭論，仔細研究老師提供的背景材料，也是發(fā)現(xiàn)問題的好形式。學(xué)生如果一時難以發(fā)現(xiàn)問題，則可利用同學(xué)或教師提出的問題。別忘記，上述生物資源和信息在解決問題時仍會有用。2. 分析問題。要分析問題的性質(zhì)、研究的范圍、要點、重點和要達到的目標(biāo)，比較幾個問題的不同價值，分析問題解決的主觀和客觀條件，從而預(yù)測問題解決的可能性，并簡單而明確地表述問題。3. 確定課題。根據(jù)問題的價值高低、問題解決的可能性的大小

4、，可以選擇一個符合自己的優(yōu)勢和自我發(fā)展需求的問題作為研究課題。例如，“自己（和他人）的生物節(jié)律（生物鐘）的測定”課題，其研究成果可以指導(dǎo)自己或他人的學(xué)習(xí)、生活和工作。我們更需要關(guān)注的是與人類生存和生活、社會發(fā)展密切相關(guān)的重大問題，例如，“人的壽命的影響因素探秘”“地球能養(yǎng)活多少人”“某種植物凈化環(huán)境的作用探究”“區(qū)域性生態(tài)情況調(diào)查”“空氣質(zhì)量與人的健康的關(guān)系”等課題。通過這些課題研究，既能認識有關(guān)問題又能樹立“可持續(xù)發(fā)展”的科學(xué)思想?？萍挤矫娴恼n題當(dāng)然很有價值，例如，“仿生制品的現(xiàn)狀和未來”“生物信息探究”“20世紀(jì)生物科學(xué)偉大成就調(diào)查”“克隆技術(shù)的成就和影響”等課題，這些課題的研究，不但有利

5、于我們科學(xué)素質(zhì)的發(fā)展，而且有助于樹立“科教興國”的思想。生物學(xué)科探究性學(xué)習(xí)活動，除了上述以認識某一問題為主要目的的課題研究，還有項目（活動）設(shè)計一類。項目設(shè)計以解決一個比較復(fù)雜的操作問題為主要目的，例如社會性的愛鳥周宣傳活動、植樹造林綠化活動、環(huán)保宣傳活動、科技性的系列標(biāo)本、模型制作或?qū)嶒瀮x器設(shè)備的改造設(shè)計等等。課題確定后，就要制定一個初步的研究計劃。計劃中要有研究活動的主要步驟和目標(biāo)、活動形式、研究方法、人員組成和分工、時間安排等。隨著研究活動的實際開展，這一計劃還可靈活調(diào)整。（二）探究性學(xué)習(xí)的第二階段實踐體驗階段1. 作出假設(shè)。假設(shè)是針對未知事實或規(guī)律而提出的一種推測性的說明，它要以已有的

6、科學(xué)理論知識和事實材料為依據(jù)。假設(shè)不是胡思亂想的臆測，不是無根據(jù)的猜想、幻想。對研究課題作出假設(shè)，這一假設(shè)就是我們研究的方向和預(yù)期的結(jié)果。通過研究，我們要對這一假設(shè)的科學(xué)性和內(nèi)容進行鑒別、修改、補充和發(fā)展。2. 收集和處理信息。收集信息的方法有：（1）現(xiàn)場法：有觀察法、實驗法等。生物學(xué)是一門實驗科學(xué)，因此，生物學(xué)科的研究性學(xué)習(xí)要突出實驗性，實驗和觀察是生物課題研究的主要方法。（2）問詢法：有訪談法、電話調(diào)查法、問卷法、測量法等，從而獲得“活”資料。（3）間接法：有文獻法、痕跡法等，從而能夠了解研究對象的過去和現(xiàn)狀，為揭示其來龍去脈做準(zhǔn)備。上述方法，在一個課題中可以選用一種、兩種和幾種，方法的選

7、擇和組合要以簡便、實用、實效、經(jīng)濟為標(biāo)準(zhǔn)。方法的使用過程中，要涉及許多專門性的技能技巧，如實驗技能、觀察技能、測量技術(shù)、文獻搜集技術(shù)、訪談技巧等，這些技能關(guān)系到研究方法的使用效果和學(xué)習(xí)活動的成敗，要積極努力去掌握所使用的方法。信息收集過程中要寫好研究日記，詳細、及時地記載研究情況、現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，真實記錄自己的體驗，這些記錄本身就是重要的信息。信息收集后，需對信息進行思維加工：先把信息進行歸類統(tǒng)計整理；然后在分析、比較、判斷的基礎(chǔ)上進行去偽存真、去粗取精的處理，篩選出有用信息和關(guān)鍵信息；最后，用這些重要信息來檢驗、解釋、補充假設(shè)，形成結(jié)論。（三）研究性學(xué)習(xí)的第三階段研究總結(jié)、成果表達和交流階段總結(jié)

8、時，把研究過程簡要回顧一下，把研究成果闡述一下，把研究的成敗得失經(jīng)驗教訓(xùn)反思一下，把自己的思想觀點、精神態(tài)度審視一下，把自己的能力發(fā)展、知識擴充狀況評價一下，如果需要還可以把幫助過你的朋友感謝一下。研究成果的表達和交流形式可以多樣化，如書面形式的實驗報告、觀察報告、調(diào)查報告或展板、墻報、小刊物、研究筆記、設(shè)計方案等，如口頭形式的匯報交流會、研討會、辯論會等，如實物形式的模型、標(biāo)本、動植物活體產(chǎn)品等。下面以“工業(yè)三廢對農(nóng)業(yè)環(huán)境的影響”為例來說明?！菊n題的確定】1996年，國家明文下令關(guān)閉全國的對環(huán)境有嚴重染污的小印染廠、小造紙廠、小冶煉廠等，在環(huán)境得到一定改善的同時，也造成了一大批工人下崗。國家

9、為什么下決心關(guān)閉這些工廠？工業(yè)“三廢”對環(huán)境的危害到底有多嚴重？【活動目標(biāo)】1. 在研究活動中提高學(xué)生的環(huán)保意識和科研意識。2. 培養(yǎng)學(xué)生提取、篩選、加工信息的能力。3. 使學(xué)生懂得土壤、地下水被污染后的影響是長期的，要消除是困難的，增強學(xué)生保護環(huán)境的責(zé)任感和使命感。4. 了解工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護的矛盾，理解國家關(guān)閉嚴重污染環(huán)境的小工廠的正確性。5. 培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)、合作的精神。6. 在研究活動的過程中，促進學(xué)生的創(chuàng)造性思維的發(fā)展?！狙芯糠桨浮?. 參加人員：初中生物學(xué)課外科技活動小組成員。2. 研究的起止時間：2002年9月至12月份的每星期六課外活動時間，并輔以一定的課余時間。3. 研究的主要

10、方法及活動形式為調(diào)查、采訪、座談、實驗測定等。4. 研究成果寫成科研論文或調(diào)查報告。【研究過程】1. 教師給出以下材料（這些材料均來自本校學(xué)生的講述）。（1）楊市鎮(zhèn)王巷、出新兩個自然村，那兒的水稻畝產(chǎn)普遍偏低。1996年前只有200300斤（濕谷），且大多是秕谷，1999年達到600斤左右，但與鄰近村（800斤左右）相比仍有較大差距。（2）楊市鎮(zhèn)王巷村村民小組（其兒子曾是我校學(xué)生）家的一口魚塘，從1990年以來就沒有養(yǎng)活過魚，后從其他地方拉來土填上后至今（4年）也沒種活過菜。（3）王巷和出新電鍍廠，是私人開的廠。王巷電鍍廠1996年開始進行技術(shù)改造。2000年全廠關(guān)閉停產(chǎn)至今。出新電鍍廠自20

11、00年技改后生產(chǎn)至今。2. 學(xué)生根據(jù)上述所給材料進行分析討論，自行組成若干課題小組（每組3至5人），各自選定具體研究項目。3. 各小組相互評議研究項目，在教師的幫助下，結(jié)合本校、本鎮(zhèn)的具體情況，進行可行性論證，最后確定具體研究項目。4. 各小組設(shè)計具體的研究方案。方案中必須包括以下內(nèi)容：（1）研究題目，（2）研究目的，（3）實驗原理，（4）所需儀器藥品，（5）具體研究步驟，（6）預(yù)期結(jié)果。5. 師生分別做準(zhǔn)備（需外單位協(xié)助的實驗、教師給予聯(lián)系）。6. 各小組成員按照自己的活動方案進行操作，要求成員間相互協(xié)作，相互切磋 ，共同解決活動中出現(xiàn)的問題，下廠或下鄉(xiāng)調(diào)查與采訪時，教師一同前往。7. 各組

12、之間交流進展情況，相互進行評議，提出自己的不同看法，并可相互利用各組的信息。8. 各組在評議的基礎(chǔ)上進一步完善研究結(jié)果，并寫出科技論文、調(diào)查報告或?qū)嶒瀳蟾??！究偨Y(jié)及評價】根據(jù)研究活動的全過程及成果給予總結(jié)與評價，前期注重發(fā)現(xiàn)問題，提出問題和解決問題，中期注重研究方案的實施情況，研究中的資料積累及研究中遇到的問題、困難和解決的情況，后期主要是參與研究性活動全過程的情況及結(jié)果。附1學(xué)生根據(jù)提供的材料確定的部分研究項目1. 王巷、出新兩村水稻畝產(chǎn)偏低原因探討。2. 不容忽視的地下水污染。3. 重金屬離子對農(nóng)作物的影響。4. 電鍍廠廢水最佳利用方法探討。5. 王巷、出新兩村被污染農(nóng)田改良方法探討。6.

13、 地下水污染對農(nóng)作物及土壤的影響。附2學(xué)生設(shè)計的研究性學(xué)習(xí)活動方案（選例）1. 研究課題。王巷、出新兩村被污染農(nóng)田改良方法探討。2. 研究目的。農(nóng)田是農(nóng)作物的生存之地。兩村的農(nóng)田在電鍍廠停產(chǎn)技改或關(guān)閉至今的多年里，水稻畝產(chǎn)仍比鄰近村偏低許多，說明這里的農(nóng)田可能被污染。本研究活動將在調(diào)查的基礎(chǔ)上，對農(nóng)田土壤的pH和某些金屬離子含量進行實驗檢測，找出適合當(dāng)?shù)厥芪廴就寥赖母牧挤椒ā?. 所需用品（工具、儀器、藥品）。鐵鏟、塑料袋、標(biāo)簽、托盤天平、圈尺、照相機、錄音機、尼龍篩、pH試紙、酸度計等。4. 研究過程。（1）調(diào)查，采訪當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)戶，了解他們改良土壤的方法及效果，向電鍍廠的技術(shù)員了解電鍍廢水的主

14、要成分及廢水的處理方法。（2）結(jié)合學(xué)過的知識，分析農(nóng)田污染的原因及可能污染的成分，確定分析土壤的項目。（3）赴實地采集土壤樣品。（4）對土壤樣品進行處理。（5）實驗檢測（金屬離子含量的測定在?；瘜W(xué)實驗室?guī)椭峦瓿桑＃?）根據(jù)調(diào)查和實驗檢測的結(jié)果進行分析討論，提出適合當(dāng)?shù)氐母牧挤椒?。?）根據(jù)分析討論結(jié)果，撰寫報告。附3本次探究性學(xué)習(xí)活動總結(jié)通過本次研究活動，使小組成員明白了土壤、地下水一旦被污染后影響的長期性，治理的困難性，千萬不能為了眼前的經(jīng)濟利益而污染環(huán)境，充分認識到了國家關(guān)閉對環(huán)境污染嚴重的工廠的必要性和正確性，提高了學(xué)生的環(huán)保意識和科研意識。在查閱資料、調(diào)查采訪、實驗檢測的過程中，學(xué)生對信息的提