如何落實生物課程中的探究性學習

張曉明

新課程標準明確提出，要把提高學生的生物科學素養作為生物教學的重點理念。如果按照以往的習慣，純粹灌溉式的教學方式很難完成這一任務。因此，新課程標準提出了“探究性學習”的理念，并要求學生在新課程的學習中以探究性學習作為主要的學習方式之一。在生物教學中，必須充分引導學生的學習興趣，讓學生自發、主動地觀察生活、提出問題、分析問題，直至運用生物學原理，通過實驗的手段解決問題。這就要求教師要用興趣引導學生進行探究性學習。

一、興趣引導的可行性和必要性

1.生物課的教學過程就是一個興趣引導的過程

生物學科與現實生活是密切聯系在一起的。生物知識已滲透進人們生活的方方面面，日常生活、醫療保健、環境保護、經濟活動都離不開生物學原理。生物學又是一門實驗科學，觀察實驗是研究生物學最基本的方法，是培養學生創新、探索能力的最好機會。教學過程中要讓學生多觀察、多參與、多動手，在認識的基礎上探索規律，理論聯系實際才能使學生迸發出創造的火花。

2.學習興趣是學生學習認知過程中帶有情緒色彩的意向

學生的學習興趣大致可分為下列四種發展水平：（1）直覺興趣；（2）操作興趣；（3）因果興趣；（4）理論興趣。由生活實踐中相關知識原理引發的直覺興趣，以及對實驗課的操作興趣，基本處于外部感性興趣的階段，穩定性較差；隨著知識的積累和對問題認識的加深，因果興趣逐步增加，這種興趣比較穩定；理論興趣是興趣發展的最高水平，能夠自覺主動地運用相關知識原理，通過生物學方法和手段來解決問題。

二、興趣引導與探究性學習

1.探究性學習的含義

探究性學習是學生從各種學科領域或現實生活的問題任務出發，通過形式多樣的探究性活動，以獲得知識和技能、培養探究能力和應用能力、獲得情感體驗為目的學習方式。其是與直接接受式的學習相對的，是一種在好奇心驅使下的、以問題為導向的、學生有高度智力投入且內容和形式都十分豐富的學習活動。

2.發動學生的探究性學習活動，要有好的興趣引導

通過富有啟發性的問題，或者能有效激起問題的事物或現象，驅動學生積極主動地進行觀察和實驗等收集事實證據的活動、提出和求證假說以及做出解釋等積極構建知識的活動；通過交流甚至辯論，使學生得以評判自己和他人的解釋，不僅擴展自己對知識的理解，而且提高質疑、推理和批判性地思考科學現象的能力。整個過程在興趣的引導下通過真正“做”科學，學生既學到知識內容，又掌握更深入地運用和探究那些知識所必需的思維方法，使探究能力得以提高，同時形成正確的對待科學問題的態度。

三、興趣引導下的探究性學習——兩個教學實例

1.“細胞的基本結構”教學實例

在這部分的教學中，先用課件中的圖片和掛圖講解各個細胞結構和細胞器的形態結構，但有很多學生無法正確理解這些抽象的內容。利用周末休假的機會，筆者讓學生回家親自動手制作一個真核細胞的三維結構模型。首先向學生介紹模型構建的一般常識，讓學生根據掌握的知識及對細胞結構的認識，自己選擇材料，自己設計思路，借助于具體的實物或其他形象化的手段，直觀地表達認識對象的特征，就是模型建構。結果出乎筆者的意料，大多數學生做得非常出色，并且非常認真、仔細地推敲過細胞內各個結構的形態特征和比例大小，很多學生找來相關書籍或者上互聯網，查閱了大量材料，做出來的模型惟妙惟肖。有的學生用黃綠色橡皮泥捏成橢球形的葉綠體，又把線粒體做成藍綠色的棒狀結構，內質網和高爾基體分別做成紅色或黃色。這里邊最難做的就是內質網和高爾基體，在細胞結構中，這兩個細胞器非常相似，很容易混淆。學生很細致地把橡皮泥捏成膜狀、網狀并做出小顆粒狀的核糖體附著在寬大的網狀的內質網上，也有用布料折疊縫制成內質網的。學生對細胞結構的學習興趣已然被激發起來。為了繼續鼓勵學生的熱情及興趣，筆者把學生做的細胞模型都拍了照片并且拍攝錄像，做成一個wmv格式的小短片，在班里進行總結交流的時候播放給學生看，公開對好的作品給予表揚鼓勵，并且選取了優秀的作品放到實驗室進行收藏，上實驗課的時候可以讓各班學生參觀交流。可以看出，這次活動最后取得了非常好的效果，學生不僅在制作模型的過程中掌握了知識，想象力、創造力也得到了充分的發展，激發學習生物的熱情。

2.“探究影響酶活性的條件”的實驗

利用學生的興趣和好奇心，完成這些探究性實驗，合理地利用實驗的手段解決生物科學中的問題，也是探究性學習的一大策略。在這個過程中，首先要為學生做好鋪墊：相關實驗技能的訓練——在驗證性實驗中堅持不懈地培養規范性的實驗操作訓練實驗技能；相關實驗條件的保障——在時間和實驗器具藥品上給予充分的物質準備；相關實驗原理的掌握——牢固掌握生物學知識原理才能正確判斷問題、分析問題及解決問題。比如第五章中關于酶的特性部分有一個探究性實驗“探究影響酶活性的條件”。在做這個探究之前，筆者首先展示了一包加酶洗衣粉，然后讓學生親自看看加酶洗衣粉的包裝袋上都標有哪些內容。學生發現包裝袋上標有適合溫水使用，并且強調水溫不能過高。筆者提出：化學上的原理講溫度越高分子運動速度就越快，不應該是水溫越高越好嗎？學生馬上想到應該與洗衣粉中的酶有關系。筆者步步深入：酶的本質是蛋白質，作為生物大分子，蛋白質的活性易受環境因素的影響。那么，究竟有哪些因素影響酶的活性？加酶洗衣粉到底該如何使用效果最好呢？帶著強烈的興趣，學生發現了問題、提出了問題、大膽做出假設，步入了探究實驗的大門。然后筆者講解相關的實驗原理和實驗方法，并提供實驗材料用具。至于實驗思路——如何利用實驗室中提供的條件和生物學知識原理，通過實驗過程來驗證假設、證明自己的想法，實驗設計——在具體的實驗中如何設計一個科學嚴謹、有說服力的實驗步驟，實驗預期——通過對實驗結果的分析如何合理地解釋實際問題……這些都交給學生自己完成。首先通過半課時的分組討論，學生明確實驗目的，分別設計出一套實驗方案。然后用下半課時進行班內交流。畢竟學生自己動手設計實驗的能力還比較差，設計出的實驗有很多漏洞和不足。如探究溫度對酶活性的影響時，很多組用斐林試劑檢驗實驗結果。而這個實驗中最關鍵的就是控制好溫度條件，用斐林試劑檢驗就要進行加熱，破壞了溫度條件。這時筆者給出相應的提示，并讓學生進一步交流和討論，使設計的實驗逐漸完善。然后用一課時的時間進行實驗。學生根據自己設計的實驗方案，親自動手操作實驗。最終的實驗結果是相當成功的，其中不乏許多設計新穎又科學合理的實驗步驟。學生通過自己的實驗驗證了自己的想法，證明了酶適合比較溫和的條件，在適宜的溫度和PH值下活性最高，溫度和PH值偏高偏低都會使酶的活性下降。實驗后的總結中，筆者充分肯定了學生的設計和成果，并對一些大膽嘗試新方法的學生給予了肯定。一般說來，學生對實驗都有極大的興趣，實驗的方式讓學生積極地探究，并且能夠把相關的知識原理活用起來，學會通過實驗手段分析問題、解決問題，不僅對學生的學習積極性有極大的鼓舞作用，并且對學生綜合科學素養和創新能力都有很大的助益。

生物課程的設置應該貼近學生現實生活，讓學生從身邊熟悉的生活現象中探究并認識生命的本質，同時將生物學知識和科學的研究方法與社會實踐及其應用結合起來。通過這些教學嘗試，筆者感受到了改變教學方法、引導學生學習興趣的重要性以及倡導探究性學習取得的良好教學效果。同時，看到了學生那種在興趣的驅使下渴望創新、探索，渴求表現的意志，也看到了學生的巨大的潛能和更大的發展性及可塑性。