“普通生物學”探究性教學中教師的引導作用

楊 梅

（武漢城市職業學院武漢兒童科學教育研究中心 湖北·武漢 430064）

“普通生物學”是科學教育專業師范生的一門必修課，這些學生將來主要從事小學科學教學。《小學科學課程標準》（以下簡稱《課程標準》）指出，小學科學課程主要采用探究式教學，科學探究包括提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達與交流等環節。[1]表面上看，這些環節界限明確，但實際上它們是有聯系的，前面的探究環節完成不好，后面的環節就會受到影響，也容易降低學生繼續進行探究的熱情。“普通生物學”的探究性教學中，教師在探究性教學的每個環節中恰當引導，可使學生少遇挫折，讓探究活動順利進行。

1 教師在提出問題環節中的引導

《課程標準》中明確指出，在提出問題環節對學生的要求是：嘗試從日常生活、生產實際或學習中發現與生物學相關的問題；嘗試書面或口頭表述這些問題；描述已知科學知識與所發現問題的沖突所在。《課程標準》強調的是讓學生自己發現并提出問題，但在實際教學中，由于學生對問題本身認識不清，很難提出具體的問題，或提出的問題不具有探究價值，所以仍然需要教師的引導。

1.1 引導方法

“興趣是最好的老師”，讓學生對問題本身產生興趣，才能使他們更有熱情投入到科學探究中，所以教師需要創設問題情境，激發學生興趣。教師創設情境可采用以下三種方法。

（1）用直觀教具刺激學生產生感性認識。教師通過向學生展示模型、圖片、視頻等，或直接向學生呈現活生生的生物，用這些直觀教具刺激學生，加強學生的直觀感受，激發學生探究的欲望。例如，在探究“魚鰭在游泳中的作用”時，教師可向學生播放魚兒在水中自由游動的視頻，并說明游泳是魚鰭在起作用，可以刺激學生探究不同的魚鰭在游泳中的作用。

（2）將探究的問題與學生的生活實際相聯系。教師可向學生講述與日常生活相聯系的事件，讓學生覺得想要探究的問題對生活實際有所幫助，激發學生探究的興趣。例如，在探究“扦插材料的處理”時，教師可設置這些問題：情人節什么花最暢銷？大家想通過自己的扦插栽培得到玫瑰花嗎？從而可引導學生提出這樣的問題：適宜扦插的材料，需要怎樣處理才容易成活呢？[2]

（3）激發學生在舊知識中發現新問題。教師可設置一系列的問題，先引導學生回憶舊知識，然后讓學生根據積累的知識或經驗提出新的問題。例如，探究“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎”，教師可先引導學生回憶關于生物呼吸作用的知識，然后提問：生物的呼吸作用會消耗氧氣，排出二氧化碳，為什么我們沒有缺氧的感覺？學生根據積累的知識或經驗回答：植物的光合作用會吸收二氧化碳排出氧氣。教師追問：那二氧化碳在光合作用中起什么作用呢？可以引導學生提出問題。

1.2 引導的關鍵點

（1）確保創設的情境與教學內容相關。教師創設的情境不能只是為了讓探究活動在熱鬧的氣氛中開展，一定要確保創設的情境與教學內容相關，這樣可以保證學生具有探究的方向。

（2）鼓勵學生勇敢表達。教師創設了情境使學生產生疑問后，學生因處于半信半疑的狀態而不敢表達，教師要鼓勵學生將心中的疑惑大膽說出。學生表述問題時，可能會存在表述口語化，問題表達不清，提出的問題難以探究等現象，所以教師要幫助學生科學有效地表達問題，如告訴學生需要使用的專業術語，從相同現象中提煉關鍵點，提出的問題要具有可操作性等。

2 教師在作出假設環節中的引導

在作出假設環節中，《課程標準》對學生的要求是：應用已有知識，對問題的答案提出可能的設想；估計假設的可檢驗性。由于學生的知識儲備和積累的生活經驗有限，“底氣不足”導致他們不敢作出假設，或找不到作出合理性假設的依據，所以不能缺少教師的引導。

2.1 引導方法

（1）根據提出的問題直接作出假設。提出問題和作出假設兩個環節之間有很大的聯系，在某些探究活動中，如果教師在提出問題環節對學生引導到位，可使學生根據提出的問題輕松自然地作出假設。如在上面的提出問題環節，學生已經清楚地認識到：植物的光合作用會吸收二氧化碳排出氧氣，所以學生可直接作出假設：二氧化碳是光合作用的原料。

（2）利用已有知識進行因果分析，作出猜想。在學生不能輕松作出假設時，教師可為學生提供相關的知識，或讓學生根據已儲備的知識，引導學生通過分析討論，嘗試對提出的問題作出假設。例如，對種子萌發的環境條件作出假設時，教師可讓學生閱讀教材上提供的資料：許多作物是在春天播種的，天寒地凍不適于播種。教師引導學生通過對播種季節進行比較，分析得出這兩個季節的溫度差異很大，從而作出猜想：種子萌發需要適宜的溫度。[3]

（3）根據生活經驗，憑直覺猜想。由于學生已經具備一定的生活經驗，對于一些與生活實際聯系較大的探究活動，學生會憑直覺進行猜想。例如，探究“酒精對水蚤心率的影響”，學生在教師的引導下提出問題“酒精會影響水蚤的心率嗎”，有些學生會因在生活中觀察到醉漢情緒激動，而作出猜想：酒精會使水蚤的心率加快。

2.2 引導的關鍵點

作出假設是讓學生敢于猜測，但不是讓學生胡亂猜測，教師需要引導與控制學生，避免學生做一些與探究內容無關聯的假設，使學生作出的假設具有合理性，才有助于制定出解決問題的可行性方案；另一方面，教師不能過分明確答案，讓學生可以輕易猜出探究的結果，這樣會限制學生思維的發展。[4]

3 教師在制定計劃環節中的引導

在制定計劃環節，《課程標準》對學生的要求是：擬定探究計劃；列出所需要的材料與用具；選出控制變量；設計對照實驗。此環節對學生的要求較高，學生很難制定出周密的計劃，因此，教師可從以下三個方面對學生進行引導。

（1）用設問的方式為學生制定計劃提供思路。學生制定探究計劃的能力有限，如果只提供了一大堆實驗器材給學生，讓學生自行制定計劃，會使學生無從下手。教師可采用提問的方式，設置一系列循序漸進的問題，讓學生經過討論分析后回答，教師再進行糾正，從而為學生制定計劃提供正確的思路。

（2）引導學生從安全性、容易取得和方便操作等方面選擇實驗用具。探究活動經常采用實驗的方法，教師需從安全性、容易取得和方便操作等方面引導學生確定實驗所需的用具。另外，教師可引導學生平時注意收集日常生活中常見的物品，以此作為實驗用具。

（3）引導學生遵循單一變量原則設置對照實驗。學生可根據作出的假設推斷出需要控制的變量，教師讓學生認真思考可能影響探究的其他變量，確保其他變量一致：如實驗中生物材料的大小和長勢相當，液體的用量相同，各個實驗組處在同樣的環境中（需要控制的變量除外），從而設置對照實驗，進行探究。

4 教師在實施計劃環節中的引導

《課程標準》中明確指出在實施環節對學生的要求是：進行觀察、實驗；收集證據、數據；嘗試評價證據、數據的可靠性。由于學生動手操作能力有限，加之還未形成嚴謹的科學態度，導致他們不能獨立完成實施計劃的環節，教師可從以下三方面對學生進行引導。

（1）引導學生正確使用實驗器材和減少實驗誤差。嚴謹的實驗操作才能得出正確可靠的實驗數據，為了減小學生在實驗中出現的差錯，在有必要的地方，教師應向學生說明如何進行一些基本的實驗操作和如何正確使用實驗儀器。例如，探究“酒精對水蚤心率的影響”，教師可引導學生回憶如何使用顯微鏡和臨時標本的制作過程。

此外，在實施計劃前，為了讓學生減小實驗誤差，教師可從操作的準確性、遵循單一變量、讀取數據等方面引導學生討論后得出，或通過多媒體直接向學生展示出實驗中的注意事項。

（2）引導學生通過查閱資料、進行實驗、利用經驗正確地收集證據、數據。證據和數據是進行分析得出結論的重要依據，教師需先讓學生明確應該收集哪方面的證據或數據，可通過查閱相關資料、進行實驗或利用生活經驗等途徑收集證據、數據。為了使收集的數據便于整理分析，教師可要求學生在實施計劃前設計并繪制好用于記錄實驗數據所需的表格。又如，探究“酒精對水蚤心率的影響”，為了引導學生正確收集數據，教師提出問題：水蚤的心率很快，有時1min 會達到300 多次，那怎樣數水蚤的心率？能不能從時間和計數的方式上改變？學生能回答出縮短計數的時間，教師需做補充：一般只數出水蚤10s的心跳次數，為了數據準確，可采用“打點法”計數，即觀察到水蚤心臟跳動一次后便在白紙上用筆打一個點。

（3）引導學生評價證據、數據的可靠性。在科學探究中，學生難免會得出不可靠的證據、數據，針對這種情況，教師要引導學生從制定的計劃、實驗操作、收集方法等方面入手，評價證據、數據的可靠性。

5 教師在得出結論環節中的引導

在得出結論環節，《課程標準》對學生的要求是：描述現象；分析和判斷證據、數據；得出結論。學生有限的生物科學素養，使他們不能很好地完成《課程標準》提出的要求，為了達到這些要求，教師可從以下兩個方面引導學生。

（1）耳濡目染，讓學生用生物學術語準確地描述現象。要想讓學生養成用生物學專業術語描述探究所得現象的習慣，教師需作好帶頭作用，平時授課中盡量使用專業術語，如不要將“種子萌發”說成“種子發芽”，“葉片”說成“葉子”，在這種“耳濡目染”的條件下，學生會逐漸學會用專業術語描述現象。

此外，在學生描述出錯時，若是學生用語不專業，教師要及時指出并加以糾正，同時提醒學生改正；若是描述的現象不符合實際，教師要讓學生再次評價證據、數據的可靠性。

（2）篩選整理證據、數據，推斷事物之間的聯系得出結論。教師引導學生篩選出對探究結論有利的證據、數據，可將數據進行整理和加工（如通過列表、繪圖等方式），用證據、數據推斷事物之間的聯系，揭示事實或規律，從而得出結論。

例如，探究“花生果實大小的變異”，學生測量出花生果實的長度后，會得出大量的數據，教師可引導學生將這些數據用直方圖或折線圖表示出來，學生很容易便發現大花生的平均長度大于小花生，[5]教師通過用俗語“種瓜得瓜，種豆得豆”引導學生，讓學生得出結論：是遺傳物質不同導致的。

6 教師在表達和交流環節中的引導

《課程標準》中指出在表達和交流環節對學生的要求是：寫出探究報告；交流探究過程和結論。由于已經得出探究活動的結論，使得處于最后的表達和交流環節得不到學生的重視，然而這個環節同樣是不可缺少的，它可使探究教學得到完善。教師可從以下兩個方面引導學生。

6.1 探究報告作為評價探究活動完成質量高低的標準

教師可要求學生在探究的過程中完成探究報告，或讓學生在課后完成，教師要強調以規范的格式完成探究報告，規范的格式可以再現探究活動的各個過程，為了督促學生認真完成，可將探究報告作為評價探究活動完成質量高低的標準。

6.2 對學生交流探究過程和結論的引導

為了使學生吸取經驗教訓，培養語言表達能力和理論聯系實際的能力，教師可從以下三方面引導學生積極交流。

（1）引導學生進行經驗反思。先讓小組代表說出探究活動中進行得不順利的地方，其他同學認真聽取，從制定的計劃是否完整、實驗操作是否正確、收集的數據是否準確等方面出發，幫助發言的小組找出原因，并客觀地反思自己的探究歷程，從而吸取經驗。

（2）引導學生說服他人同意自己的探究結論。其次，教師讓各組代表匯報探究的結論，要求小組代表對探究結論加以解釋，用探究得到的數據或生活中積累的經驗去證明探究結論的正確，讓其他小組的成員同意自己的探究結論。

（3）引導學生將理論知識應用于實際。最后，教師可讓學生表達探究所得的知識對生活有什么幫助或啟示，可讓學生靈活運用知識，達到“學以致用”，并給學生帶來成就感。 例如，探究得出影響種子萌發的環境條件后，學生可能這樣發言：剛收獲種子時為了抑制種子萌發，可將種子放在陰涼干燥的地方。

7 結語

科學探究是“普通生物學”的主要教學方式和學習方式，探究性教學過程中，教師科學的引導貫穿科學探究的全過程提問、假設、制定計劃、實施計劃、歸納總結、表達交流等。保證學生開展有效的科學探究，從而掌握必備的科學知識、學習科學的方法、崇尚科學精神、養成良好的科學品質。