生物課堂中的研究性學習

“問題”是激發思維的火花，是促使人們積極探索解決問題的途徑和方法。以“問題”的形式展現知識和能力的生物背景材料，并通過解決問題的思維過程加深學生對生物知識的理解、應用和綜合，展現生物知識的發生過程，領悟科學觀念，體現學科的價值觀是問題解決模式的追求目標。

研究性生物教學目標與傳統的生物教學不同，它更強調生物知識的綜合性、過程性、創新性和應用性。“問題解決模式”的教學方法，較好地體現了研究性生物教學的特點。

1.“問題解決模式”的一般程序

“問題解決模式”的程序可分為:創設問題情境→提供(收集)科學事實→探求解決問題方法→得出科學結論→運用新知識解決新問題。

2.“問題解決模式”在研究性生物教學中的應用

“影響生物的生態因素”這部分內容涉及面較廣，傳統的教學方式往往是先講生態因素的概念、種類，接著講不同生態因素對生物的影響，并舉例說明，最后練習鞏固。在這種教學模式下，教師列舉許多事實，講得繪聲繪色，學生聽得津津有味，但學生也只能是被動地接受。而教師用“問題解決模式”創設問題情境，能使學生主動思考，主動尋找解決問題的方法，充分發揮學生的主體性。

“問題解決模式”中的問題不能過于直接，如光照時間長短是否影響生物繁殖?教師可創設問題情境，培養學生剖析問題能力。如:在瑞士，銀灰狐是在每年的1月至2月進行交配的，有人將銀灰狐于12月初從瑞士運到南美的阿根廷飼養，發現銀灰狐要到第二年的8月開始交配和繁殖。

為什么在不同的國度里銀灰狐交配和繁殖的時間存在差異呢?

在回答中，學生一般都認為，阿根廷8月的氣候與瑞士1月至2月的氣候相似。這樣的回答應該是對的，但這種回答跟這節課的關系不大，不過它體現了問題的隱蔽性。如何與生態因素聯系起來呢?到底是生態因素中的什么因素呢?這一問促使學生主動地閱讀課文內容。他們首先要搞清楚什么是生態因素，接著探討不同生態因素對生物的影響。這樣，把本來教師要講的內容，轉變成學生主動學習的對象。學生掌握一定基礎知識以后，小組討論，一起解決問題。最后，各小組派代表闡述其觀點。回答過程中，有的認為溫度對銀灰狐的繁殖有很大影響;有的則認為是光照時間對銀灰狐的繁殖有很大的影響。隨著月份變化，溫度和光照都在不斷的變化。

如何分析是溫度還是光照對生物的繁殖有重要影響呢?我引導學生對問題進行分析、探索，經過假設、討論、歸納等一系列再發現的認知操作過程，找到解決問題的關鍵。這一步在教學過程中，我設計了一系列相關的問題來展開討論，設計的問題遵循了學生實現再發現的認知規律。

問題1.假如把銀灰狐終年飼養在恒溫(瑞士七八月份的氣溫)的空調房中，光照自然變化，它還能繁殖嗎?反過來，假如人工給予銀灰狐固定的光照時間(瑞士七八月份的光照長度)，溫度自然變化，繁殖情況又將如何呢?

這一問題的設計，主要是引導學生研究事物。教師可以通過假設來進行分析，以便幫助學生迅速擺脫無所適從的思維狀態，盡快找到解決問題的“門路”。教師要讓學生領悟到，一個恰到好處的假設可以成為解決問題的良好開端，從中也學到了開展問題研究的一般方法:問題發現，提出問題→解決問題(假設—實驗設計—結果分析—討論)→結論的運用。

實驗設計是一個比較復雜的過程，具體的實驗操作過程更難。因此，這個環節放在課堂上讓學生來完成不太現實，而且完全沒有必要。教師可以讓學生收集相關材料進行分析，也可以提供實驗結果讓學生分析討論。如銀灰狐在恒溫的空調房里繁殖，在固定的光照時間(瑞士七八月份的光照長度)沒有繁殖。這說明光照時間對生物的繁殖有重要影響。其實在瑞士，每年的1月至2月白晝開始延長，而在阿根廷，白晝開始延長時間是8月，因此銀灰狐交配和繁殖是需要在日照開始延長的條件下進行的。由此可見，光周期對生物繁殖起了很大的作用。

學生通過分析討論，獲取知識，然后應用知識。學生舉例，如人們可以通過人工延長(給予人工光照)或縮短光照(放在黑暗中處理)來改變生物的繁殖時間。菊花開花需要在短日照的條件下進行，為了使菊花在夏天開花，就可將它每天放在黑暗中處理一段時間。

問題2.除了光周期外，溫度對繁殖沒有一點影響嗎?這個問題的設計，目的在于引導學生考慮問題要全面，不要知道了光周期對生物繁殖有重要影響，而忽略了溫度等其他因素的綜合作用。

在這個問題的解決過程中，學生不僅習得了生態學的基本知識，而且領悟到了生物實驗中常用的對照實驗法(此實驗中，恒溫中的銀灰狐、固定光照下的銀灰狐、自然條件下的銀灰狐)。學生掌握這一實驗方法，有利于解決一系列問題，如雷鳥的換羽，影響雷鳥換羽的生態因素是光照還是溫度。

3.“問題解決模式”在研究性生物教學中的作用

“問題解決模式”的研究性生物教學，有助于教育觀轉變、能力培養、情感目標和人文精神的體現。20世紀末迅猛發展的生物學，在21世紀將主導潮流。中學生物教學必須轉變傳統的教學觀念，提高全社會公民的生物學素質，要著重創新思維、解決問題能力和實際應用能力的培養。

“問題解決模式”的研究性生物教學，以生物問題情境為媒介，在整個教學過程中以學生為中心組織教學，激發學生學習熱情，充分發揮學生的主體性，讓他們主動參與問題的解決，教師在整個教學過程中只是引導學生思考。該模式在培養學生能力的同時，還有助于情感目標與人文精神的體現，諸如學習興趣，合作精神，探求知識的欲望，知難而進的意志，標新立異、獨立思考、勇于反思、聯系實際、敢于創新的精神。