嘗試生物學(xué)科探究性教學(xué)設(shè)計(jì)
嘗試生物學(xué)科探究性教學(xué)設(shè)計(jì)
探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生自主地獲取知識和技能、體驗(yàn)和了解科學(xué)探究的過程和方法、形成和提高創(chuàng)新意識、樹立科學(xué)的價(jià)值觀的活動(dòng)過程。而以能力立意，注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，提高生物科學(xué)素養(yǎng)，是新課程的基本理念。在生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)，落實(shí)探究性學(xué)習(xí)是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有效方法之一。
1.在實(shí)驗(yàn)中落實(shí)探究性學(xué)習(xí)
實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識和研究事物或驗(yàn)證某一理論的一種常用科學(xué)方法，而生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力，也能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，更能使學(xué)生樹立實(shí)事求是、認(rèn)真嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度。新課程不同模塊中都倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)方法。
例如，在進(jìn)行“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)的前一天，先讓學(xué)生根據(jù)已有的理論知識討論該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何注意材料的選擇和處理。學(xué)生各抒己見，經(jīng)過討論，歸納出了以下幾個(gè)要點(diǎn)：①注意材料的易得性：糖類和脂肪從植物中獲得實(shí)驗(yàn)材料比較容易，而蛋白質(zhì)在動(dòng)植物中都有比較容易獲得的材料。②注意材料的可取性：富含糖類或脂肪或蛋白質(zhì)的植物材料很多，但并不是每一種材料都是可取的：如在“還原糖鑒定”實(shí)驗(yàn)中，有一些單子葉植物的葉中含有大量的可溶性單糖，但是葉片中葉綠素的顏色較深，對于鑒定時(shí)的顏色反應(yīng)起著掩蓋作用，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不明顯，所以也不宜用單子葉植物的葉片作實(shí)驗(yàn)材料。因此最理想的實(shí)驗(yàn)材料是含糖較高的生物組織（或器官），而且組織的顏色較淺，或近于白色，如蘋果或梨的果實(shí)；③注意實(shí)驗(yàn)前材料的處理：蘋果和梨在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該洗凈、去皮，保證研磨比較充分；鑒定脂肪用的花生種子必須提前浸泡，而且應(yīng)注意浸泡的時(shí)間，時(shí)間過長，則組織太軟，切下的薄片不易成形，時(shí)間過短，則不容易切成片；同樣鑒定蛋白質(zhì)用的大豆也要提前浸泡，這樣容易研磨成漿。如果用雞蛋卵白的話，應(yīng)該進(jìn)行稀釋。
除讓學(xué)生學(xué)會(huì)選擇和處理實(shí)驗(yàn)材料外，還要學(xué)會(huì)去分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如“你的預(yù)測與實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否一致？”、“通過實(shí)驗(yàn)對我們選擇食物有什么啟發(fā)？”等等。這樣學(xué)生通過討論分析與探索，更好地理解了知識，獲得了學(xué)問；認(rèn)識到學(xué)習(xí)要有嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，而且通過實(shí)驗(yàn)探索，提高了利用科學(xué)的研究方法來探究解決問題的能力。
2.在問題中重視探究性學(xué)習(xí)
愛因斯坦曾說過：提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要。著名的物理學(xué)家李政道也說過：要教學(xué)生“學(xué)問”，必須首先從教學(xué)生學(xué)會(huì)“發(fā)問”開始，沒有自己的問題，就永遠(yuǎn)沒有發(fā)展和前途，因?yàn)椤皢栴}”能使學(xué)生在心理上感到茫然，從而產(chǎn)生認(rèn)知沖動(dòng)，促使學(xué)生積極思考，所以“問題”是學(xué)生思維活化的源頭，是主動(dòng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。基于這些原因，鼓勵(lì)學(xué)生在預(yù)習(xí)新課、學(xué)習(xí)新課，課外閱讀和實(shí)驗(yàn)觀察等環(huán)節(jié)中努力做到“三多”，即多發(fā)現(xiàn)問題、多提出問題、多思考問題。經(jīng)過一段時(shí)間的鍛煉，學(xué)生逐漸從沒有問“問題”的習(xí)慣中走出來，慢慢地能夠發(fā)現(xiàn)一些問題，每學(xué)習(xí)一個(gè)新知識，他們都能提出很多問題。
如在“生物的新陳代謝”中，有學(xué)生問：“綠色植物的光合作用主要是利用無機(jī)物合成有機(jī)物，同時(shí)儲存能量；而呼吸作用主要是分解有機(jī)物生成無機(jī)物，同時(shí)釋放能量。它們是兩個(gè)正好相反的過程。”對這個(gè)問題，我不是直接做出回答，而是啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生從兩者發(fā)生的條件、場所、能量的轉(zhuǎn)變、儲存或釋放的途徑等方面展開討論。最后共同歸納出：光合作用發(fā)生的前提是葉綠體中的色素分子吸收可見的太陽光，需要葉綠體中有關(guān)的酶進(jìn)行催化，只能發(fā)生在綠色植物中。而呼吸作用發(fā)生的前提是需要細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或線粒體中有關(guān)的酶進(jìn)行催化，可以發(fā)生在所有生物體中；光合作用是把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，儲存在有機(jī)物中，有機(jī)物中的能量不能被生命活動(dòng)直接利用，只有通過呼吸作用分解有機(jī)物，將能量釋放出來后轉(zhuǎn)移到ATP中，才能被生物體生命活動(dòng)直接利用。所以，光合作用和呼吸作用并不是兩個(gè)完全相反的過程，不能把兩者看成簡單的逆轉(zhuǎn)。
在“生殖和發(fā)育”中，學(xué)生也提出了很多問題：雙胞胎是怎么產(chǎn)生的？為什么有的雙胞胎是同一性別的，而有的卻是龍鳳胎？等等。對于這些問題，學(xué)生有能力當(dāng)堂解決的，教師就不能自己一個(gè)勁地“竹筒倒豆子”，這樣會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生思維上的惰性，而是應(yīng)該鼓勵(lì)他們進(jìn)行討論，各抒己見，集眾家之所長，從而獲得問題的答案；不能當(dāng)堂解決的，則提供給他們一些相關(guān)的資料，讓他們通過閱讀，相互討論，從資料中找到答案，這樣學(xué)生通過自身的努力獲得了結(jié)論，會(huì)倍感成功的喜悅，也自然而然的促使學(xué)生進(jìn)入一個(gè)“主動(dòng)學(xué)習(xí)→產(chǎn)生疑問→努力解疑”的良性循環(huán)中。
當(dāng)然，學(xué)生提出的問題，有的可能比較膚淺，甚至異想天開。但是教師對學(xué)生提出的問題一定要認(rèn)真對待，要肯定學(xué)生的每一個(gè)“問題”，絕對不能嘲笑，杜絕從語言或行動(dòng)上挫傷學(xué)生的積極性，不能使學(xué)生“乘興而來，敗興而歸”。因?yàn)閷W(xué)生的“問匣子”一旦打開，所展現(xiàn)出來的強(qiáng)烈的求知欲以及對學(xué)習(xí)的興趣有時(shí)是教師所無法預(yù)料和無法估計(jì)的。
3.在調(diào)查中體現(xiàn)探究性學(xué)習(xí)
生物科學(xué)是21世紀(jì)的領(lǐng)先學(xué)科之一，在學(xué)習(xí)生物學(xué)課本知識的同時(shí)，讓學(xué)生了解一些當(dāng)代生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、成果以及對社會(huì)發(fā)展的影響，是非常有必要的。但是，對于生物科學(xué)技術(shù)的信息教師如果只是簡單地進(jìn)行羅列、介紹，必然是空洞無味的，也就激發(fā)不了學(xué)生對生物科學(xué)的興趣，而新課程教材中的一些欄目就是為進(jìn)行探究提供資料。如把每年12月1日“世界艾滋病日”作為一個(gè)主題，讓學(xué)生收集信息：教師首先強(qiáng)調(diào)在收集信息的過程中需要注意的事項(xiàng)，學(xué)生便開始分工合作，充分利用圖書館、報(bào)刊雜志、互聯(lián)網(wǎng)等途徑進(jìn)行信息的收集。應(yīng)該說，學(xué)生收集到的信息內(nèi)容是極其豐富多彩的。寫出報(bào)告：教師提供給學(xué)生有關(guān)寫報(bào)告需要注意的問題，如：作者姓名、文章標(biāo)題、出版物的名稱、出版時(shí)間和頁碼、作者的寫作意圖，你從中獲得了哪些信息和事實(shí)，你對這篇文章有什么看法或見解等等。學(xué)生在閱讀了相關(guān)文章后，經(jīng)過討論、分析，寫出了自己的觀點(diǎn)，充分鍛煉了學(xué)生的思維能力。報(bào)告的交流和評價(jià)：報(bào)告完成后，利用一定的時(shí)間讓報(bào)告人進(jìn)行陳述，而其他同學(xué)可以進(jìn)行提問，由報(bào)告人進(jìn)行答辯；在報(bào)告的交流和評價(jià)過程中，學(xué)生表現(xiàn)出了極大的興趣，氣氛非常活躍。
實(shí)際上，每一個(gè)學(xué)生的報(bào)告就是一個(gè)小小的信息庫，學(xué)生在調(diào)查中獲得了對學(xué)科新知識的了解與掌握，加深了對新問題的認(rèn)識。在相互討論、學(xué)習(xí)的過程中完成了信息的“互補(bǔ)”、資源的“共享”。通過調(diào)查，學(xué)生不僅增加了信息量、拓寬了知識面，而且培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神，提高了學(xué)生的表達(dá)能力和信息交流能力，更充分激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，促使他們自覺主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)中來。
總之，隨著教育、教學(xué)改革的不斷深入，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，無疑是信息時(shí)代對學(xué)校教育要求的體現(xiàn)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的一種新的嘗試和實(shí)踐。所以在生物學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，教師要多給學(xué)生創(chuàng)設(shè)主動(dòng)參與的機(jī)會(huì)。學(xué)生只有注重實(shí)踐并積極地參與到實(shí)踐中，才能在理解的基礎(chǔ)上構(gòu)建起自己頭腦中的知識體系，并發(fā)揮自己的聰明才智，逐步形成創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
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