引导-探究式学习方式的实践与思考

一.生物新课程理念下的引导-探究式学习方式

而现代学习方式的基本特征是:主动性、独立性、独特性、体验性、问题性。

生物课程改革是以全面提高学生的科学素养为宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,以促进学生转变学习方式——变被动接受式为主动探究性学习为突破口的改革。而学习方式的转变是本次本次课程改革的显著特征。改变原有单一、被动的学习方式,建立和形成旨在充分调动、发挥学生主体性的多样化的学习方式,促进学生在教师的指导下主动地、富有个性地学习,自然成为教学改革的核心任务。

根据教育心理学的知识,我们知道学生的学习方式有接受和发现两种,而接受式的学习方式过去过分强调接受和掌握,冷落甚至忽视发现和探索,因此当前的教学改革就是要变机械的接受性学习为有意义的接受学习,同时,把学习过程中的发现、探索、研讨等认识活动凸现出来,使学习过程更多地成为学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程,通过研究性学习、参与性学习、体验性学习和实践性学习等,实现学习方式的多样化,实现由被动接受性学习向自主学习、合作学习、探究学习等学习方式的多样化转变。

二.如何在生物教学中实践引导-探究式学习方式

 引导-探究式学习方式是一种以问题解决为中心的学习方式。这种学习方式的基本模式是:提出问题、作出假设、设计实验、验证假设、得出结论、合作交流等。

1.引导学生形成问题意识

许多伟大的学者都强调问题意识的重要性。“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”的名言就是爱因斯坦的亲身感受。他认为只有不断提出新的问题,才能推动科学的真正进步。因此中学生物教学中,要激发学生对于生物学知识的问题意识就需要创造性地构建学习环境,给予机会激发学生的主体意识。而由于学生在知识方面存在的局限性以及自主时间、生活经验的不同,所以,教师的引导就显得极为重要了。我们可以从以下几个方面着手:

1.1 开展座谈、讨论,引导学生关注实际生活中的生物学现象,寻找问题的切入点。

1.2 通过提供背景资料,开设科普讲座,组织参观访问等活动,作好知识的铺垫,并且激发学生探究新问题的兴趣。

1.3 介绍科学家及其科学研究的方法、科学态度和科学精神。在教学过程中,结合具体的教学内容,向学生介绍相关科学家进行科学研究的过程,让学生了解科学家的研究态度、方法和精神,从中逐渐感悟科学研究的艰辛、乐趣和方法,激发学生的探究欲望。如生长素的发现过程,弗莱明发现青霉素的过程,光合作用的发现历史等。

1.4  帮助学生克服思维障碍,鼓励他们从新的角度去看旧的问题,独立思考、勇于创新;不迷信、不盲从,敢于坚持自己的观点。

1.5 训练学生发散思维,即从一个主题出发,沿着不同角度提出尽可能多的问题。例如,由饮用水、自来水等出发,发散思维,学生就可以发现许多有研究价值的问题,如农村饮用水状况调查,如何防止水污染?浦东运河污染源调查,中国哪些地区淡水资源严重缺乏?水中氯离子的测定等问题。

2.引导学生确立探究课题,提出科学假设

提出假设是探究问题的关键,在很大程度上取决与对问题认识和理解的程度,因此,引导学生多角度、多渠道地思考问题就显得十分重要了。在引导形成学生科学假设的过程中,教师应重视学生相互之间的交流合作,鼓励标新立异观点的充分阐述,确保多种假设的积极碰撞。当然,并不是社会生活中所有的问题都可以作为“课题”来研究的,因为课题研究还受许多客观条件的限制,教师必须指导学生科学地筛选课题。例如,通过组织学生举行选题报告会,指导学生对所选课题作理性的思考,科学的分析,对学生所选课题进行集体评议,并将教师和学生的意见加以整合,最后确立课题。
 2.1 新颖性。选题要有自己的特点,力求对自己、对别人已有的认识有一个新的突破。如果是一个适宜研究的全新课题,那当然很好,但也可以选择已有人研究过的课题,从另一个新的视角进行研究,或采用一种新的探究方法或提出一个新的观点。
 2.2 实用性。选题要结合当地实际,贴近学生生活,选择当前社会实践中迫切需要解决的问题,要有一定的现实意义。例如,学生在日常生活中发现人们为了防止农药中毒常将蔬菜在水中浸泡一段时间后再食用,可这种方法是否有效,浸泡多久为宜?学生未查到任何有关这方面的资料,课题“水浸法降低蔬菜残留农药的毒性测定”填补了这方面的空白,既具有实用性,又具有推广价值。
 2.3 可行性。选题必须考虑到学生的能力和知识水平,课题所涉及内容的深浅应与学生已有的认知结构相适应,使学生有能力去拓展。还必须考虑研究所需要的时间能否得到保证以及研究所需的经费能否得到落实。课题实施必须要有一定的可操作性;调查类课题必须要有地方进行调查,以获得具体的数据资料;实验类课题必须要具备实验所需的仪器和设备……这些都是顺利开展研究性学习的前提条件。
 2.4 可探究性。由于研究性学习是基于学习的研究,它不同于一般意义上的科学研究,因此,选题应以学为本,符合学生的最近发展水平和能力,以便让学生经过适当准备后就可着手进行,学生通过自己“跳一跳”的努力能够完成,最终获得一个完整的探究过程。结果如何其实并不重要,重要的是进行的过程,并在过程中体验科学探究的方法。对于低龄学生来说,符合这一要求的问题例如,生于谷类,、面粉中的甲虫之幼虫对光有怎么样的反应?对于高年级学生来说,例如:基因对眼睛的颜色有什么影响?不符合这一标准的问题例如,对低年级学生来说,为什么人们要做他们做的那种行为?这一问题太大了,难以作科学的界定。对高年级学生来说,不符合这一要求的问题例如,100年后全球的气候将会怎样?这一问题是科学的,但是也是非常复杂的。要回答这个问题要求几乎考虑到各种各样观点和所有的实证材料,然后才能做出预测。学生们所能做的只是思考其中个别的因素,例如,云层的增加如何影响气候的变化?或者他们可以思考其中的因果关系,例如,使温度升高(或降低)5度会对植物产生什么影响?对气流、气候产生什么影响?
 良好的开端等于成功的一半,教师指导学生选题时,要尊重每一位学生的兴趣爱好,不可将自己的想法强加于学生,要以学生“自由选题、自主探究”为宗旨,教师只作学生进行课题研究的引导者、协作者。

3.通过小组协作完成探究实验。

 3.1 设计实验与实施实验的关键在于创新,在教学中,教师要鼓励并倡导学生大胆质疑、标新立异、勇于创新,大力培养学生敢于发现问题、提出新观点的信心和能力。
由于中学生具有丰富的想象力,加上各人不同的探究角度和探究方法,他们在自主探究的过程中常常会提出一些“异想天开”的问题。对此,教师应合理引导,不掐灭学生瞬间产生的思维火花,充分挖掘其“异想天开”中的合理成分,鼓励他们大胆设想,小心求证。例如,在观察细胞结构的实验中,有学生提出是否可用其他染料如洋红、墨水等,来代替碘液作为染色剂。教师就可以鼓励学生去大胆尝试,还可以建议他们通过实验来比较各种染色剂的染色效果,找到实验效果最好的染色剂。因此,在包括实验方法设计、对照实验的确定、实验器材的确定、实验器材选择、实验数据收集等方面都可以鼓励学生去大胆尝试,共同协作以完成实验。

3.2 坚持实事求是的科学态度,引导学生做好数据收集与现象观察记录的工作。实验过程遇到的困难能使学生的兴趣、情感、作风、态度等心理素质得到磨炼,养成坚持不懈的科学研究精神;实验中有计划、有步骤、规范化的操作、实事求是地完成实验,体现出求实的科学态度;在探究性学习中所悟出的道理,加上良好的生活行为习惯和一些特殊表现,无疑会对完善和健全学生的人格起到潜移默化的作用。

3.3 规范地进行实验操作,收集实验数据。其一般过程:选择实验材料、用具、药品→确定实验组合、预测结果→列出实验步骤、给出可操作方法→控制单一变量、执行计划→搜集数据、记录现象。

4.分析数据,及时交流汇总,最终得出结论

4.1 针对探究得到的现象与数据,教师应引导学生分类、提取、分析和综合相关信息,并对信息进行评估。在分析现象和数据时应坚持客观性与科学性。科学是老老实实的学问,在寻找客观规律的过程中,需要严密和实事求是的科学态度,需要及时分析试验过程中出现的种种现象,哪怕是极偶然的一个发现,否则就会与即将获得的新成果擦肩而过。例如贝特森和潘耐特用香豌豆作杂交实验材料,首次发现了 F1测交结果不遵循 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 的孟德尔遗传规律,而是亲本组合明显多,重组合明显少。这似乎是一个意外,但他们还是以实事求是的科学态度肯定了这一“意外”。摩尔根在果蝇杂交实验中极偶然地发现了一只白眼雄果蝇,对此摩尔根没有因其偶然而放过,而是设计回交实验,从而成为第一个将基因定位于染色体上的人,并进一步发现了遗传的连锁互换规律。

4.2教师应倡导民主、平等的对话交流,引导学生客观、全面地评价探究结果。

科学家以结果能够重复验证的方式交流他们的解释。这就要求科学家清楚地阐述研究的问题、程序、证据、提出的解释以及对不同解释的核查,以便疑问者进一步地核实或者其他科学家将这一解释用于新问题的研究。而课堂上,学生公布他们的解释,使别的学生有机会就这些解释提出疑问、审查证据、挑出逻辑错误、指出解释中有悖于事实证据的地方,或者就相同的观察提出不同的解释。学生间相互讨论各自对问题的解释,能够引发新的问题,有助于学生将实验证据、已有的科学知识和他们所提出的解释这三者之间更紧密地联系起来。最终,学生能解决彼此观点中的矛盾,巩固以实验为基础的论证。