生物探究性学习价值的探讨

生物探究性学习价值探讨【摘要】将探究性学习引入到中学生物教学中，教师在把握教材内容的前提下，创造探究性学习气氛，设计探究性学习问题，既可以优化课堂教学，又可以实现对学生创新精神的培养和实验能力的锻炼，对提高学生的整体素质，着眼学生的长远利益都起到很好作用。【关键词】生物 探究性学习 建构主义学习理论 价值探讨【背 景】探究性学习是一种在教学过程中学生自己探索问题的学习方式。探究性学习在世界基础教育中早己存在，具有较深的理论基础和研究背景。最早提出在学校教育中采用探究性学习的是约翰杜威，他认为科学教育不仅要让学生学习大量知识，更重要的是学习科学研究的过程和方法。随着我国基础教育改革的不断深入和发展，在中学生物教学中越来越重视探究性学习。2003年4月，教育部颁布了 普通高中生物课程标准 （实验），它的理念是面向全体学生倡导探究性学习，以提高学生的生物科学素养，引导学生主动参与实践探究过程，领悟科学探究方法，从而培养学生收集、处理信息，分析、解决问题以及交流与合作的能力。自古以来，中外教育都注重对教学过程的研究，提出了学生掌握知识的两种主要模式：一种是以师生授受知识为特征的传授/接受教学，另一种是以在教师引导下学生主动探索知识为特征的问题/探究教学。传授/接受教学是指教师通过语言传授、演示与示范使学生掌握基础知识、基本技能，并通过知识授受向他们进行思想情趣熏陶的教学，亦称接受学习。问题/探究教学是指在教师引导下，学生通过参与对问题的分析、探索，主动发现或建构新知，并掌握其方法与程序，从而培养他们科研能力、科学态度的教学，亦称探究学习、发现学习2。探究性学习是建构主义学习理论在教学中的具体应用。建构主义是学习理论中行为主义发展到认知主义以后的进一步发展。在皮亚杰和早期布鲁纳的理论中已经有了建构的思想，70年代末，维果斯基的理论对建构主义思想的发展起了极大的推动作用。在知识观上，建构主义认为知识是人对客观现实的一种解释、假设，是不断发展的，并不是问题的最终答案，强调知识的动态性；在学习观上，建构主义认为学习不简单是知识由外到内的转移和传递，而是学习者主动地建构自己知识经验的过程；在学生观上，建构主义强调学生已有知识经验、认知结构、兴趣、需要等对意义建构的影响；在教学观上，建构主义认为教学不再是传递客观而确定的现成知识，而是激发学生原有的相关知识经验，促进学生的知识建构活动，以对知识经验进行重新组织、转换和改造。皮亚杰的认知建构主义认为探究性学习是学习者通过发现问题和解决问题而建构知识的过程。基本环节是：提出驱动性问题形成具体探究问题和探究计划实施探究过程形成和交流探究结果反思评价3。【正 文】国内外都有研究表明探究性学习可以提升学生的专业技能，培养学生的批判性思维，锻炼学生的终身学习能力。为适应现代社会日新月异的变革，在教学中引入探究性学习是非常有意义的。但许多理由被援引以攻击这方面的教育改革，其中基础知识获取的下降是最重要的一点，如果能证明这种担心是没有根据的，那么创新的大门将会打开。近期西班牙庞贝大学的四位生物学教授开展了探究性学习与讲授性学习对学生获取基础知识影响的实验，通过对比得出了探究性学习对学生获取基础知识不会产生负面影响的重要证据，从而为在中学生物教学中引入探究性学习提供了一份保障4。新课标强调生物科学“要注重生物科学史的学习，重视科学本质，重视理解科学研究过程，学习科学研究方法”。生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系，是人们在不断解惑、探究的过程中逐步发展起来的。探究也是学生认识生命世界、学习生物课程最有效的方法之一。生物探究性学习的价值主要体现在以下几个方面。一、探究性学习让学生的基础知识高度组织化。生物探究性学习的类型主要有两种：发现型探究和设计型探究。前者注重观察实验，模拟调查；后者主要是技术设计，形式设计。两种类型的探究性学习都能让学生在实际知识基础上进行探究性活动，使知识高度组织化。学生有自己关于自然现象的观念，这些观念影响他们的学习，当学生已有的观念不能充分描述或解释所观察的现象时，他们就会改变自己的观念。在中学生物教学中，应该多开放实验室，让学生多动手，多实践，从操作的角度培养学生的科学技能，并要求学生在操作过程中科学观察、记录、完成实验报告，通过分析和解释实验中产生的现象或数据，得出符合实际的科学结论。探究性学习让学生在已有的观念基础上建构新的知识和理解。在探究过程中，教师进行有效的引导，可以更好地激发学生动脑思考的能力。例如，高中生物必修一第二章第二节生命活动的主要承担者蛋白质，学生在现实生活中对蛋白质的印象往往局限于“可食用蛋白质”，对肉类、奶类等有所了解，但对蛋白质的结构和其它存在形式了解甚少，对蛋白质的深层次功能认识也有限。这节课对蛋白质结构的探究，包括其组成单位氨基酸的辨别、分子结构通式、二肽（多肽）的形成等，通过教师的层层展示，让学生认识蛋白质结构的多样性，从根本上改变学生原有对蛋白质的认识，并进一步用“结构多样性”与“功能多样性”的辩证观点去阐述蛋白质的深层次功能。学生在学习科学知识时，不但要理解科学知识，还要知道科学事实，能在明确的理论框架下认识事物，此类探究性学习意义在于让所有学生学会科学的思维方法，获得科学探究的能力。二、探究性学习使学生探讨感兴趣的问题。探究性学习能使学生探讨其感兴趣的问题，促进学生科学知识的扩展和探究能力的提高。例如，在ATP的主要来源细胞呼吸一节中，课标强调对知识的理解和应用，教师可以结合学生的自身体验或社会生活，如剧烈运动使肌肉酸痛、春耕松土、酿造米酒等，课堂上可以通过创设情景激发学生学习的积极性和探究欲望。本节课从探究实验“酵母菌的细胞呼吸类型”入手，重点学习有氧呼吸和无氧呼吸的过程，以及有氧呼吸和无氧呼吸的联系与区别，最后学习细胞呼吸原理的应用。酵母菌细胞呼吸类型的探究实验让学生知道有机物分解会产生无机物。然后在学习有氧呼吸和无氧呼吸过程时，学生可以在前面探究的基础上获得更深层次的理性认识。二氧化碳和水的生成要经过酶参与的生化反应，无氧呼吸二氧化碳的生成伴随酒精的生成，在无氧呼吸另外一条途径中产生的是乳酸，有机物分解彻底与否，会使两种呼吸类型释放的能量不同。而后学习细胞呼吸原理在生活生产中的应用，学生只有在理解和掌握前面所学知识基础上才能用这些知识解释生活中的常见现象。三、探究性学习活动为学生提供与他人互动的良好条件。探究性学习强调学习者构建自己的知识，但不是学生一个人孤立学习，在探究性学习中学习者在陈述自己观点，反驳他人观点中重构了自己的观点。在探究过程中，需要学生在互助合作中探索事物的内在联系，这就是合作探究模式。生物新课程标准倡导“自主、合作、探究”的学习方式，让学生主动参与学习，乐于探究，培养学生搜集和处理信息的能力、获得新知识的能力、分析和解决问题的能力，让学生在交流与合作中发展个性。生物探究活动还要求教师在课堂中创设情景，创设互动、生动的学习条件。学生在合作探究中发现问题，培养探索意识。这种学习方式为教师与学生的交流和沟通提供了平台。可见，探究活动是一种良好的学习方式，学生在讨论、思考、倾听、合作、交流、辩论、共享中都在跟外界发生着思想上的碰撞。四、探究性学习活动促进课堂教学的有效性。开展探究性学习需要学生自己控制学习，提高学习效率。课堂教学的有效性在于“教”的控制，而这一调控主体是教师。有效教学的组织设计要求教师能从学生的认知特点、技能目标等方面考虑，合理设计主题，明确任务，从而使教学更有效。对于高中生物学习来说，课标在知道、领会、应用、分析、综合、评价等方面都有要求，教师要根据学生需要达到的学习目标做到有的放矢教学，同时还要针对学生认知习惯、性格特点、家庭教育水平等方面因材施教。传统课堂的讲授法主要通过口头表达，系统连贯地向学生描述事物的特征、概念等，虽然可以把讲、读、练有机结合，可以在有限时间内完成大量知识的传授，但对众多探究实验来说，如果仅采用讲授法教学不单枯燥无味，学生还掌握不到具体操作，教师在引导过程中也显得无力度。探究性活动能让教师在教学过程中更注意教学方法的选用和组合，贯彻启发式教学思想，关注学生在课堂中的参与性，同时教师在探究过程中一般兼利用一些教学媒体作为教学辅助手段，这样更好地展示了教学内容，全体学生都能参与学习，并主动与教师进行多向互动，建构自己的知识体系，在积极的学习体验中学会自我反思，提高课堂教学有效性。五、探究性学习促进教师对教学活动的反思。并不是所有知识都适合用探究的方式进行学习。值得一提的是，学生参与了动手制作的学习活动，也不一定能保证探究效果。生物科学探究应该是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的探究活动。教师在学生的探究性学习中是一个帮助者的角色，教师不是直接告诉学生答案，而是引导和鼓励学生寻找答案，这是一种学习方式的根本改变，也是教学组织的一大变革。教师作为教育研究人员，需要对这种变革做出相应的反思。因为生物课程的重点一直都是放在课程理论上，教学中局限于对生物学事实和概念的记忆5。六、探究性学习培养学生的创新能力。探究离不开问题，课堂探究活动主要围绕“问题”进行，既提出问题、解决问题，又在探究中发现新问题。教师在课前要对课堂教学内容进行科学合理的筛选，对教材作出创新处理，要突出重点、难点，要“有所为，有所不为”。在课堂上，教师要提出课前精心设计的开放性探究问题，引导学生发现问题、提出问题；要营造适宜的环境和氛围，为学生创建平台，使学生能充分展现自己；要鼓励学生敢于质疑、大胆创新，鼓励学生超越自己、超越旧知识；要帮助学生设计正确的学习计划，选择正确的学习方法，让学生在课堂中始终处于一种积极、活泼、兴奋的探索状态。在完成开放性问题探究时，教师要引导和刺激学生发现新问题，从而激发学生潜力，发挥学生的创造思维，培养学生的创新意识。教师要尽可能调动学生学习的主观能动性，引导学生通过自己主动的探究以及与同学间的合作，创造性地解决问题，从而为学生终生学习和适应社会发展奠定基础。探究性学习的安排设置能促进教师激发学生兴趣，让学生从被动学习转化为主动学习，教师由单纯的信息表达者转变为信息加工者，生物探究的各个环节对教师有了新要求。例如，在知识结构上，教师要能从只会处理局部知识点转变为能处理理科各科综合知识点，甚至跨学科知识点；在思维方式上，教师还必须在学科知识基础上，学会独立思考以形成自己的知识结构体系，并进一步发展成能与时俱进的新思维；在教学能力上，教师技能要在新的阶段实现新的提高，转变为有自我独特教学风格的智慧型教师，并能了解学生各年龄阶段的认知规律和学习特点，驾奴多种教学方式；在教学手段上，还要能从传统的书本、黑板教学手段转变为能掌握投影、幻灯片、网络、微课等电化教学手段。面对探究性活动，教师不单要注重经验指导，还要提高科学素养，加强与现实生活联系。教师只有不断反思教学，才能不断提高教学质量6。生物探究活动的价值主要体现在一个开放性的学习过程中，探究活动加强了师生联系，活跃了课堂氛围，打破了传统讲授的僵化，让学生有效地掌握了生命科学的基础知识和基本技能，培养了学生创新精神和实践能力，增强了团队合作与互助意识。教师在探究活动的组织、策划、思考、探索中提升了自己的教学水平，为生物教学注入了新活力。总之,探究性学习不仅仅是一种学习方式或一种教学方式,更应该说是一种崭新的教学理念。它是对旧的思想态势的否定,也是对传统教学模式的挑战。同时它对提高学生发现问题、解决问题的能力,增强合作精神,养成学生科学态度和科学道德,培养对社会的责任感和使命感等方面都有巨大作用。所以开展探究性学习,是时代发展的必然要求,是进行课堂教学改革、全面提高学生素质的有效途径。而中学生物课的教与学,综其特点,理应成为这场教学革命的先锋。【参考文献】1 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