探究性學習是美國生物學家、課程專家、芝加哥大學教授施瓦布(J.schwab)首倡的,它是指從學科或現實生活中選擇和確定研究專題,通過學生自主、獨立地發現問題,以及實驗、操作、調查、信息收集與處理、表達與交流等探索活動解決問題,培養學生的創新精神與實踐能力。探究性學習承載著科學知識的掌握、科學技能的發展、科學方法的訓練、科學精神的培養和科學思維習慣的養成等多重任務,是科學素養得以實現的保障。問題是探究性學習的主要載體,探究性學習主要圍繞著問題的提出和解決來組織學生的學習活動。心理學家把問題的要素分為三個活動部分:
(1)初試狀態:對問題作出給定條件或事先描述的狀態。(2)目標狀態:確定所希望達到的狀態。(3)認知狀態:從初試狀態到目標狀態必須采取的步驟。
這三個部分共同界定了所謂的“問題空間”。實施探究性學習,要求教師善于營造一個廣闊的“問題空間”。
一、初試狀態的創設
探究性學習實施的第一階段首先要求教師為學生創設一定的問題情境或提出探究任務,即建立問題的初試狀態。所謂創設問題情景,實際上就是教師在教學過程中,根據教學目的尋找與教學內容密切相關的、可以激發學生學習興趣的材料,用新穎的方式和生動的語言創設出若干問題,讓學生探討發現并提出新問題;讓他們懷著強烈的求知欲去進行探討。下面結合初中生物學科的特點,談談生物教學中問題情境的創設方法。
1 通過原有的知識儲備引出新問題來創設問題情境
在生物教學中,教師可根據本節課的內容介紹一些生物現象或提出一些相關的生物學問題,要求學生用原有的知識、經驗去解釋。學生會發現自己的知識欠缺,不能解決教師提出的問題,從而產生強烈的求知欲望。
2 通過觀察實驗和奇趣事例來創設問題情境
生物學本身是一門實驗性很強的學科,沒有實驗,生物學就不可能取得如此輝煌的成就。同樣,問題情境的設置也可以來自于實驗。學生通過親自觀察實驗現象發現問題,并通過實驗進行探究。
生物科學史上有很多生動、有趣的事例,也可以用來創設問題情境,啟發學生進一步探究的興趣。如在教授“遺傳病和人類健康”時,可先講英國維多利亞女王與血友病的故事,指出血友病的成因。然后提問:什么是遺傳病?遺傳病有什么特點?遺傳病有何危害?怎樣預防遺傳病?這些問題情境的設置不僅能引起學生學習的極大興趣,而且培養了學生實事求是的科學態度和勇于探索的科學精神。
3 通過對某一問題的不同看法來創設問題情境
學生對某一生物學問題,往往有不同的看法并引起爭論。如在教授“性別和性別決定”時,學生對性別是由什么決定的?生男孩的幾率大還是生女孩的幾率大?等問題持有多種錯誤的看法,學生會對這些問題產生濃厚的興趣,并進行激烈的討論。這樣有效地激發了學生的探究熱情,有利于探究性學習的順利進行。
4 通過生活實踐和社會調查來創設問題情境
現在的新生物教材中有許多內容與學生的日常生活是密切相關的,教師可以通過讓學生參加生活實踐或社會調查來創設問題情境。如在教授“雞蛋的結構”時,可讓學生在家里先行觀察蛋的結構,比較雞蛋與人類卵細胞的差異,學生觀察比較后提出問題:為什么鳥類的蛋有堅硬的外殼和豐富的卵白、卵黃?蛋的哪個結構發育成雛?蛋是怎樣形成的?又是怎樣受精的?從而在學習的過程中更好地掌握鳥類的蛋的結構與陸生生活、體外發育相適應的特點。這樣,層層深入引導學生開展各項探究性學習活動,能很好地激發學生主動探究知識的熱情,提高學生的科學素養和科研能力。
二、認知操作的引導
探究性學習強調以學生的自主性、探究性學習為基礎,學生被置于學習的主體地位。在探究性學習中,問題的認知操作即問題的解決過程中,教師應是引導者,教師的作用重在建立誘發學生自主探索動機的最佳“心理場”。教師應充分相信學生的主觀能動性和潛力,努力讓他們成為一個發現者、研究者和探索者。教師在引導的過程中要注意以下幾點:
1 引導回憶舊知識,提供解決問題的基本知識儲備
當要解決的問題基本明確后,學生會本能地向著問題的方向去檢索、識別。而后,提取貯存于大腦記憶里的相近、相似的“模塊”,用這些“模塊”來解決問題。復習舊知識實際是為問題的解決作必要的準備。
2 讓學生自己“爬坡”
在問題解決的過程中,教師一般不要直接向學生表達自己的觀點或提供有關的信息,盡量給學生充分的自主學習和討論時間,只有當學生確實“爬”不上去時,才適時加以點撥。教師在給以點撥時,要用啟發式。啟發的問題設計從內容上應注意符合維果茨基的“最近發展區理論”,層層設問,循序漸進;從形式上應注意發散性和探究性。
3 建立多維互動的交流空間
交流與合作是新課標倡導的“主旋律”,建立學習小組是增進交流與合作的有效方式。教師可以讓學生自由搭配,只要覺得在一起能夠有效地學習、有效地合作,就可以組合在一起,以便建立良好的小組成員關系。小組中的成員分工由學生自己決定,要求分工合理,每人都應承擔一定的任務,并為小組爭光,為小組承擔責任。教師要注意監督學習小組的活動,并對小組及小組各成員采取多元評價方式,以確保所有的學生都參與到活動中,要鼓勵學生外顯他們的思維過程。并鼓勵他們相互評論。
4 注意調控、評價及學法指導
問題解決的過程并非是一個按照事先確定的順序機械地進行下去的過程。隨著問題的解決、活動的深入和新問題的暴露,已有的想法很可能會發生改變,并產生一些新的想法,原先被認為很有希望的途徑很可能被揭示為沒有前途的“死胡同”,此時必須做出評估、調整,重新進行“問題提出”。因此,教師必須時刻關注學生所面臨的困難,關注其是否真正弄清了題意?在已進行的工作中是否存在隱蔽的錯誤,隨時提醒學生切莫“心中無數”,要經常反思實驗過程。在指導探究,解決問題的過程中,教師還要注意學法指導,對培養學生的自學能力,提高學生素質大有裨益。
三、目標狀態的拓展
問題的目標狀態應是新問題的開始。如在“探究水分對霉菌生活的影響的活動”中,學生提出:溫度對霉菌的生活有沒有影響?陽光對霉菌的生活有影響嗎?不同的培養材料培養出來的情況相同嗎?等一系列問題。這時,教師應該鼓勵學生去實驗、去探索、去研究,以延伸課堂教學,開展探究性學習,使課內理論的知識、理論上的解題思路,通過實踐、探索、論證,更好地被學生掌握。在課堂教學結束前,教師應拓展新知識,啟發學生帶著更多的問題走進教室,走進探究性學習。
羅杰斯認為:“成功的教育依賴于一種真誠的理解和信任的師生關系,依賴于一種和諧的安全的課堂氣氛?!币虼耍瑺I建探究學習的“問題空間”還需要創設一個寬松、和諧的教學環境?!坝H其師,則信其道”,師生感情融洽,教學就容易取得理想的效果。同時,教師要注意保護學生的自尊心,運用多元評價方式客觀地評價學生,及時有效地鼓勵學生大膽質疑,敢于挑戰權威,敢于標新立異,促使他們形成敢想、敢問、敢說、敢做的心理品質,真正理解和掌握探究學習的學習方法。