新课改背景下初中生物研究性学习新思考.docx

新课改背景下初中生物研究性学习新思考新课改背景下初中生物研究性学习新思考 当今社会科学技术日新月异，信息革命如潮水般席卷全球，知识经济时代已经来临，这对以培养创新精神与实践能力为重点的人才观提出了前所未有的挑战。改革现有的课程结构，改变教师的教育教学观念，转变学生的学习方式势在必行。开展研究性学习，是素质教育的需要，也是社会发展的需要。研究性学习以学生的自主性、探究性学习为基础，从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题，主要以个人或小组合作的方式进行。通过亲身实践获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高综合运用知识解决实际问题的能力。 素质教育中的重点内容是对学生的创新精神和实践能力的培养。在中学生物学教学中通过何种教学过程或通过什么样的途径来培养学生的创新精神与实践能力呢?研究性学习是培养学生创新精神和实践能力的有效方法之一。 生物学教学中的研究性学习具有以下特点：研究性学习能让学生自主地参与观察生命现象，探索生命本质，从而获得生物学知识，有效地形成生物学概念；研究性学习的核心在于培养学生对生命科学的探究能力，而探究能力又是形成生物学概念的前提；研究性学习能培养学生探究生物世界的积极态度，如同交给学生一把开启生命科学宝库的金钥匙。 1研究性学习在教学中的作用 11研究性学习有助于课堂上师生角色的转换。 随着科学技术的飞速发展，知识更新日新月异。在课堂上，学生从教师那里获得的知识并不能满足其自身对知识的整体需求。因而教师在课堂上培养学生能借助于自身的潜能，自主地去获取知识，满足知识渴望就显得极为重要。以往的学习生活，偏重于教师对现有教材知识的传授。那种教师讲学生学的被动接受知识的教学方法，在师生双方已形成了一种定势,并束缚了学生和教师，而研究性学习教学方法的引入，打破了这种定势。研究性学习让学生模拟科学研究的过程，从选择研究方案，实施研究过程，到研究结论的得出，都由学生自主操作，而教师更多的是活动的关心者与合作者，教师既不包办代替学生的研究，也不放任自流，听其自然。这种师生角色的转换，有助于学生体验到如何去获得知识，如何将自己的各项技能和各种能力得到最大程度的发展提高，其智力也会在其中得到提高。 12研究性学习有利于学生学习方式的优化。 学生学习的方式有：教师学生的单向型，即学生通过大量的诵读、记忆、模仿和操练获取知识；有教师学生间的双向型，即教师传授、提问、答疑，学生讨论、练习、质疑来获取知识；还有研究型学习方式，即学生主动地去收集信息，加工处理信息，能体现出学生自身的创新精神和实践能力。传统的课堂教学模式，往往侧重于对学生单向型与双向型认知学习方式的养成，其培养造就的学生在处理事务时表现为按部就班，而研究性学习进入课堂，是让学生养成研究型认知学习方式。在研究性学习中以学生为主体，其知识获取的途径来自于自身的研究活动，研究中将发展学生的分析能力、推理能力，假设能力、决策能力以及解决问题的能力等。这一发展变化使学生在处理各种事务中将体现出具有计划性、灵活性、独立性和矫正性等，显现出学生创新和实践能力，这一发展变化也使学生更能适应当今知识经济时代对人才需求的新要求。认知心理学认为，当个体原有的认知结构与来自外界的新奇对象之间有适度不一致时，个体就会出现惊讶、质疑、迷惑和矛盾，从而激发个体去探究。从中学生的认知特点看，他们虽然已具有初步的感知、思维能力和知识经验，但周围的许多事物对他们来说仍然是陌生的、新奇的，并且随着活动和感知能力的进一步发展，他们能够注意到、接触到比以前多得多，但同时又不太懂得的新事物，这就大大激发了他们的好奇心。在这种好奇心的促使下，他们特别喜欢从事以前没有玩过的游戏，尝试以前没有做过的事情，从中得到欢乐，产生兴趣，获得知识。人教版初中生物教科书增设了许多生动有趣的观察、操作、调查设计、探究、课外实践等活动，提高了学生的探究能力。这无疑为生物教学进行研究性学习创造了有利条件。教师应充分利用这些条件，精心组织教学，建立以学生为主体、教师为主导的新型师生关系；尊重每个学生，给他们以观察、思维、表现及成功的机会；创造民主平等、相互尊重、相互信任的和谐氛围，促使学生在活泼愉快中养成主动探究生物科学的习惯，培养学生的创造性思维能力。 13探究未知、提高素质。 人的素质高低和能力大小，取决于他对探究未知世界的态度。一个人如果缺乏进取态度和探究精神，他的能力和知识就得不到发挥，也谈不上素质的提高；反之，如果有积极的探究态度和满腔的钻研热情，那么，能力将会很快提高，知识将会迅速拓宽和深化，素质就会不断提高。所以，一个人探究的心理态势，对于探索未知世界，发展探究能力是最基本的，也是最重要的。在中学生物教学中，经常开展研究性、综合性的课外活动，不仅在趣味性、实用性方面迎合中学生的心理要求，而且还能冲破课堂、教科书的限制，在更广阔的时空中，通过师生教学做合一的活动，让学生的眼、耳、手、口、脑等器官并用，培养他们的科研意识、创造意识、实用意识，学到课堂上、课本里学不到的知识，从而开阔视野，拓宽知识面。例如，在学农基地组织学生到柑桔果实保鲜场参观学习，经过他们的观察、询问、分析、讨论，并在教师及技术人员的启发、引导下，学生就会学到柑桔果实保鲜的操作过程及生物学原理等课本中没有介绍的实用知识：柑桔果实→保鲜药剂处理以增强抗病力→装入保鲜袋以减少水分散失→达到柑桔果实保鲜目的。通过这种探究性的活动，不仅能拓宽学生的知识领域，而且可以促进学生建立更为完善的生物学知识体系，从而逐步形成良好的意志品质和科学素质。参与探究性活动，还能激发学生学习生物学的兴趣，在发展个性，培养探究能力，开发创造性思维等方面，都显示出极为重要的作用。 2生物学教学中研究性学习的开展 21研究性学习进入课堂。 研究性学习的教学程序，应区别于传统的教学模式。在教与学的过程中需要大大增加背景性、活动性、综合性、创新性、决策性等教学内容。教学程序可为：教师提供一部分现成的知识内容，而学生则必须通过其研究活动从各种途径中去获取知识的全部，对获取的知识进行拓展。这一教学过程并不像传统的生物学科课堂教学程序那样，由教师讲述各种知识，学生记忆和理解知识，然后通过实验来验证教师传授的知识。而是使学生学会观察的要领和方法，把实际的观察经验和技能转化为观察能力；使学生学会如何去想，了解学习的规则和方法，充分注重知识或规律的建立过程，注重发现，而不是给予；注重过程，而不是结论；注重分析、运用、讨论、对比和优化。课程中也可包含进一步的拓展研究活动，或研究活动后的思考等环节。其实，研究性学习与科研人员的研究工作是一致的。学生按照这一教学程序进行的学习过程，实际上就是一个科研过程。学生的研究活动为开放式的，在其活动中不仅能体现出知识的运用与能力的发展等教学要求，也能充分体现出素质教育和创新培养的新要求。 初中学生由于缺乏实验的实际操作经验，往往表现出只会跟着老师做实验，实验中的自主性很差，观察现象、发现问题、分析问题和解决问题的能力也不能得到很好的锻炼。然而，现在的情况确有所不同。由于研究性学习中学生要进行一些实验，实践中遇到了困难，便会充分认识到课本实验的重要性，从而使课堂上学生实验的主动性提高，在两者的相辅相成中学生实验的效果更好了。而教师应及时肯定他们观察事物、分析问题、推理判断的正确性，表扬他们研究性学习的积极性，从而激发他们学习生物学的兴趣。 22生物教学中选题的建议。 生物圈中有哪些绿色植物：某些植物的药用价值 生物的遗传和变异：研究人类基因组的意义 人体的营养：饮用水与健康 生物圈中的人：有性生殖与无性生殖在进化上的比较研究；双胞胎研究 藻类、苔藓和蕨类植物：水体富营养化对藻类数量的影响 调查我们身边的生物：调查学校生物种类(植物、动物、真菌) 根据生物的特征进行分类：校园植物分类调查 探究环境污染对生物的影响：调查环境污染的状况 关注合理营养与食品安全：为父母设计一份食谱 爱护植被，绿化祖国：调查当地植树造林、绿化祖国活动的开展情况 传染病及其预防：有关艾滋病常识 生物的遗传和变异：了解转基因技术 选择健康的生活方式：酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响 生物圈是所有生物的家：模拟生态系统实验 保护生物的多样性：尊重动物生命，让地球自由呼吸 23研究课题的实施 231研究性学习实施程序： (1)进入问题情景阶段。 (2)实践体验阶段：搜集和分析信息资料；调查阶段；初步交流。 (3)表达和交流阶段。 232案例分析。 例l：走入社会，调查研究，学会分析问题，尝试解决问题 在学习人教版初中生物八年级上册第六单元生物的多样性及其保护中的第三章保护生物的多样性内容时，我发现学生对于地球上生物特别是针对濒临绝种的动物的探究欲望十分强烈，教材上的内容已远远不能满足学生的需求。我思考可采用调查研究的方式，根据学习的需要，与学生一起探讨要解决的问题，确定调研的方向，然后进行调查考察，筛选所得的资料，研讨解决问题。我们充分运用我校网络教学环境资源的优势，设计出了以培养学生发现问题、提出问题、解决问题能力为主线的研究性学习，组织课题组，增强学生爱护动物的意识、环保意识和审美意识的计划。论文联盟 课题：尊重动物生命，让地球自由呼吸 目的：了解贵阳市动物保护的基本情况，增强学生爱护动物的意识、环保意识。 建议： （1）对贵州省野生动物保护站、贵州省珍贵动物救护中心的参观和访问，让学生们了解贵阳市动物保护的基本情况。 （2）设计问卷调查、统计及相关资料的收集、整理，了解人们对动物保护的意识。 我们面对的每个学生都具有内涵丰富的个性，在引导学生夯实基础、全面发展的同时，鼓励学生个性化的安排，培养学生挖掘潜力、张扬个性、发展自我的意识和能力。让学生自己选择研究的形式，自己分配活动的任务，有设计师，信息技术专家，中心发言人，小作家等。同学们根据自己的学习要求，主动地、有目的地去发现信息，利用所掌握的信息，使用信息技术或其他手段，分析、解决生活和学习中的各种实际问题。同学们通过调查研究，分工合作，查阅资料，到贵州省珍贵动物救护中心参观，到贵州省野生动物保护站进行采访。此外还对贵阳市部分青少年和成年人进行了问卷调查，从保护野生动物的认识、行为和法规三方面进行了分析，以说明近年来人们保护野生动物的意识，还存在哪些问题，写出了质量较高的学习报告。 通过课外收集资料，课内设计交流，学生们增强了社会交往的能力，培养了团结协作精神，学会了多渠道获取信息。多数同学学会在网上下载网页、图片、文字资料；学会利用电脑创建文件夹保存文件并进行分类整理，建立电子档案袋；学会文字的输入和输出；学会网上发送E-mail。运用PPT，网页制作将成果展示出较为清晰的效果。 思想汇报 整个研究性学习结束后同学们写了不少的论文。有关本次学习的派生物：幻灯片、绘画作品、学生制作网页、歌曲、英语诗歌，并且还以课题为主题制作了展板。通过这一次的学习同学们的知识、能力、情感价值观都得到了提高。 同学们在报告中指出：从调查结果看，绝大多数的人们在保护野生动物的问题上态度是积极的，一部分人还能主动参加到保护野生动物的行列中来(如主动护理受伤的野生动物等)，保护野生动物的宣传活动也已列入各级教育部门的工作日程上，且参加人数、活动规模逐年增多、增大，说明保护法实施以来，宣传是有效的，达到了宣传目的，主要原因是各级有关部门的重视。 但是，也还存在一些不足方面。比如，对动物保护法规宣传的力度不够，以致大多数人对法规的认识还处在比较肤浅的阶段；在花鸟市场，贩卖野生动物的情况还比较普遍，特别是在城郊偏远地区，乱捕滥杀野生动物的事件频繁发生；相当一部分农民保护野生动物的概念还相当模糊、淡漠。这些问题都需要尽早地解决。 同学们还建议：有关宣传部门(报纸、电台、教育机构)应加强法规方面的宣传，让人们了解其内容，特别是注意宣传保护野生动物的意义，使人们从被动的接受转变成自觉的参与。并且注意宣传面要广，不仅要对青少年进行教育，对成年人的教育也不能忽视，尤其是对自然环境比较优越，而人们的文化素质又比较差的偏远地区更要加强。要使人们像遵守交通法规一样，自觉遵守保护法规。对花鸟市场中存在的问题应由执法部门(如工商部门)出面干预，并建立一支监督队伍，以防止随意贩卖野生动物的现象发生。对一些与经营动物有关的商店(如工艺品、餐饮、裘皮服装、集贸市场)要明文规定不准销售和倒卖被保护的野生动物。 社会调查活动的开展本身就体现了探索性研究性学习的特点。学生的社会调查报告极其生动地展示了探索性研究性学习的成果。我们以此分析说明创新能力、实践能力是可以通过探索性、研究性学习得以更好的培养。就课本上知识而言，同学们可以学习到生物多样性面临的威胁及其原因几个知识点，但通过研究性学习还学会了科学的统计、分析和解决问题的方法。增强了社会交往的能力，培养了团结协作精神，学会了多渠道获取信息。分析和概括能力、口头表达能力，创新能力得到了提高，同时也学会了主动地去学习。 例2：研究学习、进行实验 在学习人教版八年级下册第一章第一节植物的生殖时，同学们对植物组织的培养的内容很感兴趣，希望自己亲自去体验、去研究以解开心中的疑团。在查阅了大量资料后，在专家的指导下，设计了方案，并且还在师大生物实验室进行了几个月的实验。 课题：植物细胞克隆初探 实验原理：克隆是一项新兴的科学技术，它对植物来说同样适用。利用植物细胞的全能性，在无菌条件下，把外植体接种培养在适当的人工培养基上进行离体培养，产生愈伤组织，进而经脱分化和分化，产生植物的各种组织和器官进而发育成一棵完整的植株。 目的要求： （1）认知目标 使学生了解植物组织培养技术的基本原理，并初步学会植物组织培养的基本方法。 （2）能力目标 学生能理解和掌握植物细胞全能性的概念、原因以及与之相关知识和理论。学生能学会植物组织培养中溶液的配置、高压灭菌锅的使用、无菌接种的操作、以及无菌操作台和光电培养箱的使用。 实验器材 （1）仪器：超净工作台、移液枪、高压灭菌锅、紫外灯、酒精灯、解剖刀、解剖针、手术剪、镊子、温度计、湿度计、旋转摇床、显微镜、天平、电炉等。 （2）器皿：量筒、培养皿、玻璃棒、烧杯、三角瓶、广口瓶等。 （3）药品：MS培养基(大量元素、微量元素、铁盐、维生素、琼脂、蔗糖) 植物生长调节剂NAA(奈乙酸)和6-BA(6苄基腺嘌呤)、pH试纸。 实验步骤： （1）培养基的配制。 同学们在查阅了大量的有关资料后，得到了以下几种以MS为主的培养基的配方 MS+NAA0.2 mg/L+6-BA 2 mgL (诱导愈伤组织) 1/2MS+NAAl mgL+6-BA10 mg/L (诱导生芽) MS+BA0.3 mg/L+NAA0.04 mg/L (芽增殖) MS(无激素)+0.02活性炭 (诱导生根) MS+NAA0.2 mg/L+6-BA2 mg/L+无琼脂(悬浮培养) （2）接种室与接种箱的灭菌。 紫外光照射：实验室使用30瓦紫外光灯，距桌面约l米，工作前清洗桌面，照射2030 min即可保持无菌状态。使用紫外灯灭菌，一定要在工作开始前关闭，以免损伤皮肤及粘膜。 （3）操作者的消毒 接种前，操作者要用肥皂清洗双手，擦干，再用酒精棉球擦拭双手。 （4）外植体的消毒 在市场上买一些生长良好的非洲菊，去除萼片、管状花和舌状花，留花托，将花托切成O.30.5 cm的小块置于烧杯中。 用自来水冲洗已选好的非洲菊外植体2030 min。 用浓度为80的乙醇清洗非洲菊外植体30 s，再用0.1的氯化汞清洗lO15 min。 用无菌水冲洗24次再置于培养皿中。 打开红外线灯照射半小时。 （5）接种、诱导愈伤组织 接种外植体于MS+N培养基上，培养23周，培养条件：光照1 4001 600Lx(勒克斯)、12小时/天，温度2327 ，相对湿度80以上。 继代培养中的无菌外植体于MS+NAA0.2 mg/L+6-BA2 mg/L培养基上，培养23周，直到外植体上长出肥厚的瘤状组织(愈伤组织)。这时，再继代培养愈伤组织l周。 （6）悬浮培养。 将已培养好的愈伤组织接种到装有不含琼脂的MS培养基的三角瓶中，在摇床上摇动周(125转分、20 、lO h/d)。一周后在一种特殊的高倍显微镜下检查单细胞或细胞团的生长和分散情况。然后选择其生长良好的细胞或细胞团接种到MS+NAA0.2 mgL+6-BA2 mg/L培养基中，使其大量增殖并继代培养后再诱导愈伤组织24周。 思想汇报 （7）根和芽的诱导。 调整MS培养基为1/2MS+NAA1 mgL+6-BA10 mg/L，对所选取的愈伤组织进行恒温培养12 h/d，在大量增殖后可诱导其出芽，然后转入MS+BA0.3 mg/L+NAA0.04 mg/L培养基中继代培养24周，待芽增殖后转入MS(无激素)+0.02活性炭培养基中诱导生根。 （8）炼苗 在芽和根长出至34 cm左右，打开培养瓶瓶盖，让非洲菊幼苗和少量细菌接触，同时适应外界环境。炼苗时在瓶中加少量水以防止生霉。(约l周) （9）移栽。 把非洲菊幼苗移栽到苗圃中一段时间，注意栽培管理，初期要用MS营养液浇苗，加强幼苗的适应和过渡，后期要注意减少水分散失。 结果分析：在实验初期，由于同学们的实验技能都比较差，所以失误较大，死亡率较高。针对这种情况，我们加强了实验技能的学习和锻炼，查阅了许多资料，尽量避免不必要的失误。同时加入一些活性炭控制了褐变。所以，在以后的实验中，同学们的接种成功率得到提高，死亡率降低，这为以后的实验积累了不少经验。菌类污染是培养过程中常见的而且必须给予高度重视的问题，植物材料大部分取自室外，常带有各种微生物，一旦进入培养基，就会迅速生长，导致培养失败。所以，我们选用了常见的0.1氯化汞消毒，然后用无菌水反复冲洗，并严格把握消毒时间，规范无菌操作，不但减少了对外植体的伤害，同时又彻底的杀死了微生物。在继代培养过程中，我们适当增加了接种数和增殖量，以增加成活机率。 思想汇报 在实验中同学们学会了一些生物实验的基本技能和技术，知道了细胞全能性的存在，同时，深刻意识到克隆植物细胞是一项非常精细的生物工程，必须要虚心、细心，不能有一点儿马虎。通过实践，同学们进一步掌握了一些相关的生物知识，提高了学习生物学知识的积极性，同时也培养了科学研究精神，锻炼了同学们的实验能力和工作能力。 3效果分析及教学反思 31效果分析 311全体学生自主地参与探究活动 课前预习，课上分析讨论，生物小组事先实验，学有余地的同学先行一步动手动脑起到榜样示范作用，激发了同学们活动的热情和创新求异自我表