研究性學(xué)習(xí)在高中生物課堂初探

邢蓉

摘 要 圍繞“食品安全”專題，針對(duì)高二學(xué)生就“消毒餐具安全問題的研究”、“中國(guó)傳統(tǒng)腌漬食品的安全研究”和“食品中明膠的使用及其安全性”3個(gè)子課題指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主的研究性學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力，在潛移默化中進(jìn)一步提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 生物課堂 研究性學(xué)習(xí) 食品安全

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B

研究性學(xué)習(xí)以學(xué)生“自由選題，自己設(shè)問，自主探究，自由創(chuàng)造”為宗旨，可以極大地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。在教育部2000年頒發(fā)的《全國(guó)普通高級(jí)中學(xué)課程計(jì)劃（試驗(yàn)修訂稿）》中新設(shè)了綜合實(shí)踐活動(dòng)課，其核心就是研究性學(xué)習(xí)。并于2001年教育部印發(fā)了《普通高中研究性學(xué)習(xí)指南》（以下簡(jiǎn)稱指南）在全國(guó)7個(gè)省的高一年級(jí)進(jìn)行試點(diǎn)。

研究性學(xué)習(xí)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師作為引導(dǎo)者，喚醒并整合學(xué)生已經(jīng)具備的生物學(xué)知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用課本上的原理去解決當(dāng)下社會(huì)生活中所關(guān)注的“食品安全”等熱點(diǎn)問題，新技術(shù)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獲取及處理信息的能力、探究的能力、分析和解決問題的能力、與人合作及責(zé)任感、終身學(xué)習(xí)的能力等關(guān)鍵能力等多種現(xiàn)代社會(huì)所需的關(guān)鍵能力有著極為重要的意義。

1 研究性學(xué)習(xí)前的指導(dǎo)

此次研究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐在筆者任教的高二年級(jí)2個(gè)班級(jí)中開展。在學(xué)生自由組合，形成4人學(xué)習(xí)小組后，教師就“研究性學(xué)習(xí)的定義”、“國(guó)內(nèi)外研究性學(xué)習(xí)的發(fā)展和動(dòng)態(tài)”、“研究性學(xué)習(xí)的策略”等內(nèi)容向?qū)W生進(jìn)行介紹。接著就進(jìn)入了選題階段。

1.1 選題階段指導(dǎo)

在正式開題前，教師啟發(fā)并指導(dǎo)學(xué)生確立個(gè)人選題。在開題會(huì)上，綜合學(xué)生的討論意見，確定圍繞人們最關(guān)心的“食品安全”主題進(jìn)行相關(guān)子課題的研究，并提出以下子課題作為研究性學(xué)習(xí)的參考：

（1） 中國(guó)傳統(tǒng)食品（咸菜等）中的安全問題。

（2） 不銹鋼餐具錳含量超標(biāo)對(duì)健康的影響。

（3） 檳榔與癌癥。

（4） 牛奶中黃曲霉素超標(biāo)對(duì)健康危害。

（5） 塑化劑與飲料安全。

（6） 麥當(dāng)勞的半小時(shí)保質(zhì)期。

通過共同討論，有小組提出了“消毒餐具安全問題的研究”的課題，在討論了可行性后該小組即以此課題作為研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容。最終確定“食品中明膠的使用及其安全性”、“中國(guó)傳統(tǒng)腌漬食品的安全研究”和“消毒餐具安全問題的研究”作為本次研究性學(xué)習(xí)的課題內(nèi)容。在選題階段，指導(dǎo)教師既要以開放態(tài)度綜合學(xué)生想法提議，同時(shí)要就課題進(jìn)行研究時(shí)的可行性進(jìn)行論證，以保證研究性學(xué)習(xí)的進(jìn)一步進(jìn)行。

1.2 研究方法的指導(dǎo)并撰寫開題報(bào)告

研究性學(xué)習(xí)的課題為綜合性較強(qiáng)的問題，具有一定專業(yè)性，因此教師整合學(xué)生已經(jīng)具備的生物學(xué)知識(shí)，同時(shí)有必要對(duì)課題相關(guān)的知識(shí)背景在學(xué)生前期搜集資料的基礎(chǔ)上篩選后進(jìn)行介紹。教師應(yīng)側(cè)重指導(dǎo)學(xué)生獲取資料方法，判斷資料有效性和可利用性。

研究方法是課題研究的手段和途徑，因此教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的研究方法予以指導(dǎo)和規(guī)范，以促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)。教師在介紹常用的研究方法的基礎(chǔ)上，同時(shí)讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的運(yùn)用方法，以使整個(gè)研究過程規(guī)范化、科學(xué)化，讓學(xué)生選擇運(yùn)用適合課題的最恰當(dāng)?shù)难芯糠椒ê脱芯康牟煌A段使用不同方法以深化研究深度。

在以上工作完成的過程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生撰寫本課題的開題報(bào)告，規(guī)范寫作要求，提升研究的嚴(yán)謹(jǐn)性并合理規(guī)劃整個(gè)研究的進(jìn)程。

2 研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施過程

此次研究性學(xué)習(xí)從2013年4月至2013年6月，為期3個(gè)月。

選題是研究性學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié)，也是教師參與指導(dǎo)最多的部分，后續(xù)研究活動(dòng)中則由學(xué)生自主展開。但是在研究的過程中，學(xué)生還會(huì)碰到很多困難，因此教師的指導(dǎo)應(yīng)該是全程式的，應(yīng)該貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過程，在開題后每2周與學(xué)生進(jìn)行課題研究的進(jìn)度進(jìn)行交流和討論。

在每2周的交流會(huì)上，教師主要解決以下問題：（1） 檢查研究進(jìn)度，幫助學(xué)生及時(shí)總結(jié)已取得成果，明確下一步工作重點(diǎn)。（2） 由于大多數(shù)小組在研究過程中都采用了“實(shí)驗(yàn)法”，因此就實(shí)驗(yàn)中遇到的困難作指導(dǎo)，需要學(xué)校提供儀器設(shè)備材料時(shí)起協(xié)調(diào)作用。（3） 在研究過程中及時(shí)修正方案，并提供資料、方法等學(xué)生所需的指導(dǎo)。

3 研究性學(xué)習(xí)的成果展現(xiàn)

高二年級(jí)2個(gè)班的學(xué)生通過為期3個(gè)月的研究性學(xué)習(xí)，以“食品安全”為主題，進(jìn)行了“食品中明膠的使用及其安全性”，“消毒餐具安全問題的研究”和“中國(guó)傳統(tǒng)腌漬食品的安全研究”3個(gè)子課題的研究，下面節(jié)選部分小組的結(jié)題報(bào)告。

3.1 消毒餐具安全問題的研究

通過前期資料的收集和查閱，就南京市“消毒餐具”的衛(wèi)生現(xiàn)狀進(jìn)行了相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（表1），其中表2為白下區(qū)2002年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，表3為2002年鼓樓區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

研究小組為研究過程：“我們?cè)噲D通過平板培養(yǎng)基培養(yǎng)法檢測(cè)從飯店買來的消毒后餐具是否有殘留細(xì)菌，步驟如下：（1） 將兩套消毒餐具和家庭用的小碗放到潔凈工作臺(tái)，打開消毒餐具，取出其中的碗和家庭用的小碗一起，分別做好標(biāo)記。（2） 在三個(gè)碗中分別倒入50 mL無(wú)菌水，并用無(wú)菌棉球沾無(wú)菌水擦拭碗內(nèi)壁，以洗掉碗內(nèi)壁的微生物，便于測(cè)試。（3） 將擦拭棉球和3個(gè)碗中的洗滌水分別倒入裝有玻璃珠的3個(gè)三角瓶中，振蕩三角瓶，使微生物充分溶在水中，制成菌懸液。（4） 對(duì)上述菌懸液進(jìn)行10倍系列稀釋。取一定量涂在事先準(zhǔn)備的培養(yǎng)基平板上，每個(gè)稀釋液涂三個(gè)平板，將涂好的平板放37℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h，觀察結(jié)果。經(jīng)48 h培養(yǎng)后培養(yǎng)基上均未見明顯細(xì)菌生長(zhǎng)，表明該餐具消毒合格。”

3.2 中國(guó)傳統(tǒng)腌漬食品的安全研究

該小組主要通過調(diào)查報(bào)告的形式分析和討論了腌漬食品在日常生活中的影響。

研究小組發(fā)放了100份調(diào)查問卷，回收了90份。調(diào)查對(duì)象主要是高中在校學(xué)生?；厥盏膯柧斫y(tǒng)計(jì)成Excel表格，最后由已知數(shù)據(jù)得出結(jié)論，發(fā)現(xiàn)大部分人尤其是學(xué)生，對(duì)于腌漬食品的安全問題都有所了解，但是仍然很片面而且還有諸多誤區(qū)。

因此研究小組提出在食用傳統(tǒng)腌漬食品時(shí)應(yīng)注意以下問題：

（1） 食用前最好用熱開水浸泡幾分鐘，若用冷水浸泡則不要超過12 h，否則就會(huì)產(chǎn)生大量亞硝酸鹽。

（2） 一定要洗凈煮熟后食用。

（3） 煮時(shí)要添加適量大蒜、生姜、洋蔥等調(diào)味品，以抑制亞硝酸鹽和亞硝胺的合成。

（4） 慢性病人和兒童不宜多吃腌漬食品。

（5） 自己制作腌漬食品時(shí)，腌菜時(shí)間超過一個(gè)月更為安全。

3.3 食品中明膠的使用及其安全性的研究

通過檢測(cè)食品中重金屬含量檢測(cè)食品中是否含有工業(yè)明膠。因檢測(cè)鉻含量較為困難，無(wú)法操作，故以檢測(cè)鉛來檢測(cè)重金屬含量。檢測(cè)原理：樣品中的重金屬與顯色劑反應(yīng)生成有色化合物，采用目視比色分析方法，從而直接在重金屬快速檢測(cè)色階卡上獨(dú)處樣品中重金屬（以鉛計(jì)）含量。

技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量范圍：1.0～5.0 mg/kg，在合格安全食品中，≤0.5 mg/kg。

所需試劑：重金屬鉛試劑（一）、（二）、（三）、（四）和（五），如圖1所示。

本實(shí)驗(yàn)待測(cè)食品為：衛(wèi)崗老酸奶，伊利老酸奶，旺仔QQ糖，喜之郎果凍，椰果。

（1） 將待測(cè)樣品用刀或剪刀剪成1 cm左右的小塊，稱取處理好的樣品1 g置于樣品管中。

（2） 加入2 mL純凈水，再加入重金屬試劑（五）2滴，用攪拌針攪拌，并將樣品壓在頁(yè)面下，蓋上提取管蓋，上下?lián)u動(dòng)10次，放置1 min，再上下?lián)u動(dòng)10次，溶液作為待測(cè)液備用。

（3） 向樣品管中加入重金屬鉛試劑（一）4滴，搖勻，再加入重金屬鉛試劑（二）2滴，搖勻，加入重金屬鉛試劑（三）5滴，重金屬鉛試劑（四）4滴搖勻，室溫顯色5～10 min。

（4） 將樣品管中溶液與重金屬快速檢測(cè)色階卡進(jìn)行比較，即可讀出被測(cè)樣品中重金屬含量。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：以上述方式及試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別進(jìn)行顯色，結(jié)果如下：

衛(wèi)崗老酸奶→基本無(wú)黃色;喜之郎果凍→淡黃色;伊利老酸奶→基本無(wú)黃色;椰果→淡黃色;旺仔QQ糖→淡黃色。

“由顯色及比色結(jié)果得出初步結(jié)論，這些食品中所含的鉛含量極少，小于1 mg/kg的測(cè)定下線以至于無(wú)法檢測(cè)。旺仔QQ糖的淡黃色不排除有黃色色素干擾可能?？梢酝茢?，市面上的這些食品并未如傳言中所說的使用含有大量重金屬成分的工業(yè)明膠?！?/p>

4 總結(jié)與思考

反思整個(gè)對(duì)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的指導(dǎo)和實(shí)施過程，將教師的任務(wù)和作用總結(jié)如下：

階段一：使學(xué)生明確學(xué)習(xí)性質(zhì)和要求。教師進(jìn)行課程說明及介紹，激發(fā)學(xué)生興趣。

階段二：確立選題。教師對(duì)備選課題進(jìn)行論證，與學(xué)生共同篩選確立選題。

階段三：課題開題。教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)課題的研究方法和方案，可以結(jié)合范例推薦、案例介紹等啟發(fā)學(xué)生思維，同時(shí)就學(xué)生所設(shè)計(jì)的研究方案的科學(xué)性、可行性進(jìn)行論證，并指導(dǎo)學(xué)生完成開題報(bào)告。這是研究性學(xué)習(xí)中教師介入最多的一個(gè)階段。在學(xué)生確立選題后，教師也需要閱讀大量文獻(xiàn)和資料，以便對(duì)學(xué)生有全面有效的指導(dǎo)。

階段四：研究的實(shí)施。教師定期與學(xué)生交流研究進(jìn)度，就學(xué)生遇到的困難與問題進(jìn)行討論，提供所需幫助，明確下一步工作的重點(diǎn)。

階段五：形成結(jié)論并結(jié)題。學(xué)生在教師指導(dǎo)下進(jìn)一步規(guī)范和完善結(jié)題報(bào)告。

階段六：成果答辯和展示。交流和展示各小組的研究成果，教師帶領(lǐng)學(xué)生分享總結(jié)研究性學(xué)習(xí)過程中的得失。

研究性學(xué)習(xí)對(duì)于教師和學(xué)生都提出了更高的要求。對(duì)于教師來說，通過圍繞“食品安全”主題的研究性學(xué)習(xí)的指導(dǎo)，為以后的教學(xué)工作積累素材和經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于學(xué)生來說，探究性學(xué)習(xí)課題提出后，學(xué)生的主體性得到充分的發(fā)揮，他們成為實(shí)驗(yàn)真正的設(shè)計(jì)者和操作者。接受了科學(xué)方法訓(xùn)練和探究技能的訓(xùn)練后，學(xué)生能針對(duì)所給的探究課題找到探究點(diǎn)，合作完成有創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)探究方案，創(chuàng)新精神得到培養(yǎng)。在學(xué)習(xí)過程學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力，在潛移默化中進(jìn)一步提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

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