中學生物探究式教學模式和課后作業設計優化的探索

摘要：本文試圖將探究式教學模式和課后作業設計優化結合起來，希望能通過這樣的創新方式，避免千篇一律、整齊劃一的作業，考慮學生的不同需求，在各自的起點上都有所進步和收獲。

關鍵詞：中學生物；探究式教學；課后作業設計

隨著科學技術的日趨進步和信息時代的快速發展，傳統的填鴨式教育已經無法滿足當今學生對學習方法掌握和學習能力提高的要求了。但問題是目前的中學生物教學內容及其教學的大方向多數還是局限在以提高分數和適應升學為目的的相對單一的形式，這迫使我們在應試教育面前開展的教學模式也變得功利且單一。絕大多數的學生在接受學校的課堂教學中被動地有意無意地去接受、記憶、模仿和練習大量的與應試相關的內容。毫無疑問，這樣的填鴨式的教學模式，被動的學習狀態以及以題海戰術為主導的學習方式也許能在短期內提高知識儲備和幫助應試得分，但是對于學生未來的發展及成長將造成巨大的負面影響，依照傳統的教育方式培養出來的學生不說走進社會甚至很難適應日益開放和強調自主學習的高校生活。

首先，作為教育工作者應該從自己的行動開始，對生物教育進行研究。通過自己的不斷探索研究，對專業知識不斷反思傳統的教育模式，努力將理論知識與實踐操作緊密結合在一起。生物學科作為研究生命現象和生命活動規律的科學基礎學科。本身就是在不斷探究的過程中逐步發展起來的。在中學完整的生物教材中，所有的知識點、所有的系統框架，所有的理論體系包括所有的價值觀都是建立在以實驗為背景的基礎上，通過一個又一個的實驗，然后觀察記錄總結歸納反復推敲分析得出來的。妥善地運用探究式教學模式，以學生為主體，引導學生，把枯燥的書本知識講活，合理地利用課本中的設問、活動、實驗、想一想等，把單一的內容形式豐富，把填鴨式的教學改進，把滿天飛的題海戰術精簡，讓學生能自我思考，自我探究。通過探究式教學有效地幫助學生認識生命世界、學習生物課程，能確保他們在滿足應試教育和分數說話的需求同時培養能力。

另外，作為教學過程的重要環節——作業，不僅能幫助學生鞏固學科的基本知識和技能，強化學科的思維能力發展，而且還能幫助學生掌握學習和研究問題的方法，提高獨立思考的能力，提高學生的學習興趣。同時，作為診斷教學效果的重要衡量標準之一，教師、學生、家長都可以通過作業來了解近期的學習狀況和掌握程度，查缺補漏。所以，在保證傳統任務要求的基礎上，如果能有所創新，豐富作業形式，提高作業質量，減輕課業負擔，激發學習興趣，不但能達到激發學生的學習興趣，增強自主學習能力，幫助教師診斷教學成果這樣的傳統功能，而且還要能有助于師生以及家長的溝通交流，在情感態度和價值觀的形成上也能有所幫助和體現。因此，在課后作業的設計上，形式更多樣化，內容更生活化，強調理論聯系實際，強調趣味性，強調合作探究性，注重啟發思考，培養能力。

以人教版生物必修3教材中的實驗和探究內容為例，以學生和教師作為共同的主體，依據《普通高中課程方案（實驗）》和《普通高中生物課程標準（實驗）》為參照。我們希望通過改善課堂上的教學模式并優化課后作業的辦法，將兩者相結合進而達到對學生探究能力的培養和鍛煉。

生物教學中我們可以把探究分為：提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達交流，然后再根據不同的教學內容布置優化后的作業。

我們具體過程是這樣的：對于教學內容理論性較強方便理解的、目前學校實驗條件暫時無法滿足的、更多是為了強調在實驗中滲透理論知識，方便學生掌握科學探究的基本過程。對于這樣的內容，一般由教師提出問題，結合教材所提供的內容做出假設并制定的，通過提供的圖片、視頻等，來幫助學生完成整個實驗過程的學習，并通過實驗的相關數據和現象來達到學生對整個實驗的體驗。比如必修2第3章第4節《脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣化》、必修2第7章第2節《自然選擇對種群基因頻率變化的影響》、必修3第1章第2節《生物體維持pH穩定的機制》、必修3第3章第2節《探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度》等。在作業的設計上，我們就可以依照教學內容進行改善。

比如必修2第7章第2節《自然選擇對種群基因頻率變化的影響》，我們就可以通過結合生活，做到理論聯系實際。見下例。

例1今年10月底到11月初，記者和研究人員分赴我國東北、華北和華東等地，在一些飲用水源地、排水明渠、制藥企業、畜禽養殖場等區域周邊采集水樣。通過實驗室檢測，這些水樣中都有抗生素被檢出。其中，在沈陽抗生素廠附近的排水溝，6氨基青霉烷酸的數值高達178納克每升，氨芐西林和阿莫西林的數值也在100納克每升以上。

請結合所給材料回答問題：

1. 查閱相關資料，抗生素的作用是什么？是否對病毒也能起作用？

2. 長期飲用含有低濃度的抗生素的飲用水，是否會對人體有害？

3. 請結合所學知識，說一說“超級細菌”是什么出現的？

對于這樣的作業，學生覺得新鮮且聯系實際，而且有的知識點涉及必修3的免疫知識，屬于學生可以接受的范圍，既體現了知識內容，又和社會經濟、生態環境結合起來，讓學生耳目一新。

對于需要開展小組活動的、實驗難度不大的、需要動手的、需要探究的內容，更多是為了要通過小組活動激發頭腦風暴，通過最近發展區內的自我學習掌握新的知識能力，體驗實驗具體步驟前后順序的科學性和嚴謹性等。這一類探究式教學一般是由教師提出問題，教師和學生一起做出假設，通過小組的方式開展討論制訂計劃，教師對制訂的計劃進行修改和答疑，然后學生實施實驗，并記錄實驗的結果，包括觀察的現象、測量的數據、運算的結果等，然后讓學生對這樣的結果做出結論，然后教師再對結論進行推敲，師生共同分析結論的可靠性。比如必修1第5章第1節《影響酶活性的條件》（附圖3）、必修1第5章第4節《綠葉中色素的提取和分離》、必修1第6章第1節《觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂》、必修3第4章第2節《培養液中酵母菌種群數量的變化》等。這樣的內容，在作業的設計上我們更多地強調學生在動手實驗中能體驗實驗的步驟和對實驗結果的推敲和分析能力。比如，必修1第5章第1節《影響酶活性的條件》學生根據實驗現象分析溫度、pH值與酶活性的關系。本實驗最終得出的結論是溫度和pH值是影響酶活性的因素，隨著溫度的升高酶活性增強，升高到最適溫度時酶活性最強，溫度繼續升高酶活性逐漸降低；隨著pH值的增大酶活性增強，增大到最適pH值時酶活性最強，pH值繼續增大酶活性逐漸降低。

在作業上，我們就要強調所學實驗的科學性原則，例如為什么在設置條件時，不能先將酶和反應底物混合在一起再設置溫度或者pH值。見下例。

例2研究小組利用下列實驗材料、試劑及實驗裝置進行“驗證酶具有專一性”的實驗。

（一） 材料與試劑：蔗糖酶（最適溫度50℃）、唾液淀粉酶（最適溫度37℃）、質量分數5%麥芽糖溶液、質量分數5%蔗糖溶液、質量分數5%淀粉溶液等。

（二） 實驗裝置：

請回答：1. 如將U形管A側加入20mL質量分數5%麥芽糖溶液，B側加入20mL質量分數5%溶液，一段時間后觀察到A、B兩側液面齊平。

2. 為再次驗證酶的專一性，現將中間的半透膜完全隔開，將A、B兩側分別加入20mL質量分數5%淀粉溶液，20mL質量分數5%蔗糖溶液，請問除了實驗所給材料試劑外，還要溶液（碘液或斐林試劑），為什么？

像這樣的問題，考查的是酶的專一性，第1題較為簡單，那么為了能更好地區分學生的能力差異，我們又在后面設計了第2題，之所以這樣處理，就是為了能更好地區分學生的能力差異，滿足不同學生的需求。避免因為作業的千篇一律、整齊劃一、缺乏差異性和層次性而忽視不同層次學生的需求。

對于更加開放的實驗內容，需要運用數學方法處理解釋的一類實驗，教師則只需要定一個大體的方向，然后放開手腳讓學生以小組的形式開展，自己制訂計劃，自己收集材料，自己進行實驗，自己實施并得出結論，然后把各自的結論匯總進行討論。比如必修2第5章《調查人群中的遺傳病》，必修3第4章第1節《用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種群密度》等。對于這樣的內容，我們在作業上要求學生重點幫助學生將知識運用到生活中去，解決各種實際問題，增強學生的社會適應能力。比如在調查人群中的遺傳病時，是不是有針對性，用樣方法統計植被數量能不能有偏好？

我們發現，要想更好地完成探究式教學和作業優化的統一。首先要能做到知教材熟教參，清楚材料；其次，把握教學以及作業所需要達到的目標；第三，要能因材施教，又分配合理；第四，課后作業要多元化有層次，注重學生的差異，根據學生的能力高低，合理分組并布置不同量不同類的作業；第五，探究式教學對不同的內容有不同的區分，所以作業在體現時要明確到底是探究的過程還是探究的結果；第六，鼓勵課后的交流和經驗的總結。

我們希望通過這樣的方式能幫助我們的學生，在學習中掌握基礎知識和方法，培養獲取新知識、處理信息并能解決實際問題的能力，能關注科學技術、社會經濟和生態環境，養成正確的社會主義價值觀。

參考文獻：

[1]人民教育出版社課程教材研究所生物課程教材研究開發中心.普通高中課程標準實驗教科書生物1（必修）分子與細胞[M].北京：人民教育出版社，2007.

[2]課程標準實驗教科書生物2（必修）遺傳與進化[M].北京：人民教育出版社，2007.

[3]人民教育出版社課程教材研究所生物課程教材研究開發中心.普通高中課程標準實驗教科書生物3（必修）穩態與環境[M].北京：人民教育出版社，2007.

[4]施憶.高中生物課程標準中的活動與探究（必修部分）[M].北京：高等教育出版社，2003.

[5]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[6]李倩.髙中英語課外作業設計與研究[D].山東：山東師范大學，2011.

[7]儲名方.對作業有效設計與評價思想的再認識[D].上海：華東師范大學，2010.

作者簡介：王浩行，云南省昆明市，昆明第八中學。