質(zhì)壁分離探究教學(xué)的思考

陶言偉

摘要：探究教學(xué)理論的代表人物有美國(guó)教育學(xué)家薩其曼、施瓦布和加涅等人。他們從不同角度論證了教學(xué)過程中“探究教學(xué)"的重要性。薩其曼（美國(guó)伊利諾大學(xué)探究訓(xùn)練研究所所長(zhǎng)J.R.Suchman）注重實(shí)踐，主張“探究方法的訓(xùn)練"模式，重點(diǎn)是幫助學(xué)生認(rèn)清事實(shí)，建立正確的科學(xué)概念，并形成假設(shè)以解釋新接觸到的現(xiàn)象或事物。施瓦布則試圖以“科學(xué)的結(jié)構(gòu)"和“科學(xué)的結(jié)構(gòu)是不斷變化的"為前提，從理論方面揭示探究過程的本質(zhì)及其特性；并力圖在教學(xué)中引進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)的成果，使學(xué)生把握學(xué)科的結(jié)構(gòu)，體驗(yàn)作為探究的學(xué)習(xí)。加涅（美國(guó)教育心理學(xué)家）在“探究理論"的基礎(chǔ)上，研究了構(gòu)成學(xué)習(xí)的前提條件。

此外，布魯納倡導(dǎo)的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)"（discovery learn-ing）與探究教學(xué)幾乎同時(shí)產(chǎn)生，有許多相近之處。美國(guó)教育家蘭.本達(dá)女士教學(xué)法 “探究—研討”在對(duì)感知材料的認(rèn)識(shí)上與探究教學(xué)有異曲同工之處。

關(guān)鍵詞：探究教學(xué)；細(xì)胞的吸水和失水；探究能力

筆者認(rèn)為探究教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)參與到發(fā)現(xiàn)問題，尋找答案的過程中，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力為主體的教學(xué)活動(dòng)。植物細(xì)胞的失水和吸水是高中學(xué)生遇到的一個(gè)探究教學(xué)課題，為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，本人在教學(xué)中嘗試了幾種方法，現(xiàn)舉一例和同仁商榷，并小結(jié)如下：

1.探究教學(xué)的結(jié)構(gòu)：

觀察現(xiàn)象——發(fā)現(xiàn)問題——收集資料——處理與解釋資料——問題解決

關(guān)于細(xì)胞的吸水和失水，教材首先根據(jù)已有知識(shí)，觀察、分析水分進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)到細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，吸水或失水取決于細(xì)胞內(nèi)外的濃度差。植物細(xì)胞因?yàn)橥庥屑?xì)胞壁，內(nèi)有液泡，其吸水和失水的情況復(fù)雜的多。為此，教材安排了一項(xiàng)探究活動(dòng)“探究——植物細(xì)胞的吸水和失水”。這項(xiàng)“探究”與以往教材中的實(shí)驗(yàn)“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”內(nèi)容相近，卻又有著重要區(qū)別。以往教材中這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，重在知識(shí)的驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)的操作，因此在“實(shí)驗(yàn)原理”中將原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的特性，植物細(xì)胞在什么條件下吸水，什么條件下失水講的清清楚楚。本節(jié)的這項(xiàng)探究，則是讓學(xué)生通過探究活動(dòng)自主發(fā)現(xiàn)原生質(zhì)層是否相當(dāng)于一層半透膜，細(xì)胞壁對(duì)水分進(jìn)出細(xì)胞有沒有影響等問題的答案。由于這是必修課中的第一個(gè)“探究”，學(xué)生在如何提出問題，作出假設(shè)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)都還缺乏訓(xùn)練，因此對(duì)這一節(jié)的教學(xué)每位教師都想盡辦法試圖要學(xué)生初步學(xué)會(huì)探究，為以后的探究教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.了解實(shí)驗(yàn)探究背景，論證探究可行性

“研究植物細(xì)胞吸水的原理”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱蓑?yàn)證細(xì)胞吸水和失水的原理：當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞液濃度大時(shí)，水就會(huì)從液泡中滲出到細(xì)胞外引起細(xì)胞失水；相反，當(dāng)外界溶液的濃度比細(xì)胞液的濃度小時(shí)，水就能從外界溶液進(jìn)入液泡中，引起細(xì)胞吸水。教材在講述這一原理時(shí)，如果按以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的：用兩只燒杯，一杯裝入清水，一杯裝入濃鹽水，各放入質(zhì)量相等的白菜葉柄切塊。大約20min后，取出葉柄，分別稱量它們的質(zhì)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，放在清水中的一份質(zhì)量增加，放在鹽水中的一份質(zhì)量減少。從而得出結(jié)論：植物吸水和外界溶液濃度有關(guān)，外界溶液濃度大時(shí)，植物失水。外界溶液濃度小時(shí)，植物吸水。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是屬于典型的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不利于學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生很容易得出錯(cuò)誤的結(jié)論：從以上實(shí)驗(yàn)可得出葉柄質(zhì)量的增減是與清水中是否含鹽有關(guān)，有鹽的葉柄質(zhì)量肯定減少，無鹽的葉柄質(zhì)量肯定增加。不能將"質(zhì)量的增減"與"濃度"聯(lián)系起來，這點(diǎn)恰恰暴露出教材的不足，不利于學(xué)生獲取知識(shí)及科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。

課本把這一節(jié)課作為生物實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)來上，更有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。但沒有提出具體的方法，筆者通過實(shí)踐檢驗(yàn)，下列方法比較可行：

3.對(duì)學(xué)生的探究能力充滿信心，有助于探究意識(shí)的培養(yǎng)

相信學(xué)生，使其樹立自信心，保持好奇心，饒有興趣地去探索，學(xué)生會(huì)快樂地學(xué)習(xí)，你的教學(xué)過程也會(huì)更有樂趣。我嘗試讓學(xué)生自己選取感興趣、可操作性強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，哪怕是非常簡(jiǎn)單的。自己確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如有一課外興趣小組同學(xué)選取了“植物的營(yíng)養(yǎng)繁殖”這一內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中植物的選材（菊、月季、玉樹、牡丹等）、莖葉的剪取方法、水分的控制、溫度的調(diào)節(jié)、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、觀察周期等寫得科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，詳盡有致。還設(shè)計(jì)了一份實(shí)驗(yàn)觀察記錄單。學(xué)生告訴我，整個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃書，是幾位同學(xué)根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)和書本的理論共同討論，反復(fù)實(shí)踐的才逐步完善的。還說，越是失敗了，越想重新再來，我們相信自己總會(huì)成功。看來挫折也能激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生自尊自信、團(tuán)結(jié)協(xié)作，勇于開拓，樂于思考的創(chuàng)新人格。

還有的學(xué)生自主地對(duì)同一知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，如有一位學(xué)生對(duì)光合作用吸收二氧化碳，放出氧氣設(shè)計(jì)了四套實(shí)驗(yàn)方法，最后殊途同歸。這種發(fā)散性活動(dòng)，呈點(diǎn)放射狀，拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)思路、空間，打開了智慧之門，養(yǎng)成大膽追求，主動(dòng)探究的精神。老師的信任，讓學(xué)生更有自信，在探究性的活動(dòng)中，愉快地完成了從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍。通過探究性活動(dòng)，使學(xué)生的探究意識(shí)得以表達(dá)，激勵(lì)學(xué)生追求探究、推崇探究、樂于探究。

又如在學(xué)習(xí)了細(xì)胞的吸水和放水后，有學(xué)生問為什么生活在海洋中的生物，它們的味道是淡的，而且它們不會(huì)發(fā)生因?yàn)楹Ｋ疂舛缺燃?xì)胞濃度大而細(xì)胞放水；生活在淡水中的生物不會(huì)發(fā)生細(xì)胞吸水。學(xué)生的這一問題具有一定的研究性、創(chuàng)造性，學(xué)生敢于質(zhì)疑，敢于跳出有限的知識(shí)范圍 ，這說明學(xué)生的探究精神和探究能力。我沒有把問題解決在當(dāng)時(shí)，而是鼓勵(lì)說，你能提這樣的問題，老師更相信你能找到問題的答案。從學(xué)生微笑的神情中，我知道他有了自信。果然，第二節(jié)課，學(xué)生對(duì)我說，是否海洋生物體內(nèi)有一中特殊的泌鹽結(jié)構(gòu)，我不禁對(duì)他大加夸獎(jiǎng)，你真了不起。然后詳細(xì)講解海洋魚類、海邊鳥類體內(nèi)排泄系統(tǒng)的特殊性。

構(gòu)成學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙是已知的東西，而不是未知的東西，未知是學(xué)習(xí)的動(dòng)力。這好比看懸念電影，片中自始至終都有一個(gè)扣人心懸的問號(hào)牽動(dòng)著觀眾的心，是懸念使觀眾邊看、邊想、邊討論，甚至爭(zhēng)論。同樣，讓學(xué)生帶著問題離開教室，變終結(jié)性教育為持續(xù)發(fā)展教育，變學(xué)生的維持性學(xué)習(xí)為創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，把懸念、把思考留給學(xué)生，相信他們的獨(dú)立性，自主性，創(chuàng)造性。教師的適度期望加強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生的被動(dòng)思考為愉快而主動(dòng)的思考，充滿探究熱情，更添探究能力。

探究能力是探究意識(shí)、潛能的表達(dá)，探究能力也是素質(zhì)的基礎(chǔ)、內(nèi)涵。它如同深埋在地下的礦藏一樣，只有被挖掘到地面，才會(huì)閃閃發(fā)光。而這個(gè)挖掘者，不僅是老師，更是學(xué)生。我們不僅要做一個(gè)開礦者，更要讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己開礦。也只有自己主動(dòng)開礦，才能充滿激情，才能滿載而歸。