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专题1：初中生物课程中的探究教学课程专家：刘恩山北京师范大学教授、博士生导师参与成员：李 媛北京第十中学高级教师吴春萍北京市京源学校高级教师主 持 人：李 媛北京第十中学高级教师第1学时李 媛：各位老师，大家好！非常高兴通过远程研修有机会和大家一起研讨义务教育生物课程关于“科学探究”这一主题的教学。今天的研讨由我来主持。我先自我介绍，我是来自北京市第十中学的李媛。今天参加我们研讨的两位嘉宾，一位是来自北京师范大学的刘恩山教授，另外一位是北京市京源学校的吴春萍老师。今天我们将用两个课时的时间，主要针对两个问题进行研讨。一个是对科学主题的认识，第二个是科学探究的过程。首先我们开始对第一个问题“对科学主题认识”的研讨。老师们知道，新课标和在新课标指导下编写的教材已经在2001年秋季开始在全国部分地区试行。新课标最大的亮点是改变了以往传统教学大纲对教学内容重知识轻能力的内容，打破了教学大纲以植物、动物、人体为核心的框架，构建出一个以人和生物圈为中心的知识体系，并确定了10个一级主题。刘老师，请您给老师说一下，现在国际国内都在进行生物课程改革，科学探究还会不会继续成为一个主题？这个主题的特点和其他主题有什么不同?刘恩山：这是两个问题，我先来说第一个问题，在今年初中生物课程标准要进行修订的最后工作，生物课程标准也是这样，我们要考虑在教学实践的基础上，在充分的听取实验区老师们意见的基础上，在充分掌握科学教育研究成果的基础上，同时在把握了国际科学教育动态的基础上，重新思考和修改生物课程标准。说到科学探究的主题，最直接的答案应该是：在这个方面我们不会削弱，还会保留原有的方向，同时我们还希望通过这次修订能够把这样的一个要求，即倡导探究式教学和学生主动学习这个要求能够在课标中得到加强，能够落到实处。这是我们的立场和观点，和目前对这个问题的看法。说到国际上的科学教育改革，你说的这个问题是一个非常好的问题。那么其中有一个代表性的事件就是在今年7月份的时候，或者是在今年9月份的时候，大家都熟知的美国国家科学教育标准要做再版的工作，这次再版重大的变化是美国要寻求一个真正意义上的全国统一的科学教育标准，而在这个标准的修订当中，科学探究仍然有它特有的地位，应该还是一个主导的方向。那么对这一点呢，目前从我们掌握和了解的情况上，应该有比较多的了解和比较肯定的答案。李 媛：第二个问题：这个主题，从特点上来看，与其他的主题有什么不同？刘恩山：是的，这个主题，大家一看就知道，那么我们其实把十个主题可以作一个划分，如果我们把它作一个内容主题或者是独立的主体来说呢，其他九个都是内容的主题或独立的主题。而在国际上，有人把这样的主题，像探究式教学这样的主题叫做概念的主题，这样一个主题它最大的一个特点就是，探究式教学的主题会渗透到所有的其他九个主题当中。所以，从内容上来看，其他九个主题都是独立的，相对完整的一个教学内容的主题，而探究式的教学要融入所有的课程和教学活动之中，所以它会贯穿在其他的教学单元之中，或者内容主题之中，所以它是贯穿整个课程的一个，我们把它叫做贯穿整个课程的一个概念主题。同时，这个主题，它也有与其他主题相同的地方。所以它既是一个倡导这样一种教学方式，一种教学理念，一种学习策略的这样一种概念主题，它同时又是内容主题。所以在这个单元当中，它就具有双重的特征，那同时人们对于科学的理解，对于科学探究的理解，是这个主题中的具体的内容和具体的教学要求。所以，不仅仅是技能，不仅仅是思路，不仅仅是方法，它也是对学生要进行认识上的加深和对科学有进一步的认识。所以，从这方面来说，它是跟其他的主题有着鲜明的不同。李 媛：听了刘老师的讲解，我们清楚，新课标虽然将科学探究列为一个独立的主题，但在具体的教学中，老师们还应该注意将科学探究的内容标准尽可能的渗透到其他主题的教学活动中。科学探究主题，不同的版本有不同的安排。我们下面的研讨部专门针对某个版本做教材分析，而是根据课标的要求，研讨科学探究主题的教学策略。那么什么是科学探究，初中科学探究和科学家的科学探究到底有什么不同？科学探究，应该有双重含义，一是指科学家的探究活动，二是指学生的探究性学习。新课标中，明确指出，生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。初中学生的探究活动和科学家的探究活动到底有什么异同？吴老师您给老师们说说。吴春萍：中学生的探究式学习作为一种学习方式，与科学家的探究是有相似之处的。就是让学生像科学家那样去经历科学探究的过程，也就是说两者的过程是相似的。学生要经历像科学家那样的观察、提出问题、猜想、做出假设、设计实验并进行实验，搜集证据，同时呢要对实验结果进行分析论证，对探究的过程进行评估，最后进行表达交流，也要经历这样的一个过程。但是呢，两者也是有本质的不同。具体如下：1、两者追求的目标是不同的：科学家进行的科学探究的根本目标是揭示自然的规律获得科学的结论，形成科学的理论，比如孟德尔通过豌豆杂交试验揭示了分离定律和自由组合定律。揭示的是自然的规律。而学生进行的科学探究是在老师的指导下，以问题为导向，学生亲自经历问题的解决过程。它的根本目标是提高科学的素养。比如学生在高中也要学习，初中阶段也要接触到这两大定律，分离定律和自由组合定律。那么学生在课堂上也要模拟分离定律，可是我们不去做实验，当然也有思维上的探究。学生通过这样的探究主要是去领悟孟德尔在揭示自然规律的过程中，比如他的假说演绎的方法，如何提出问题，如何提出假设进行实验验证等等，所以主要是让学生学会这种科学的方法，提高科学的素养，这是两者追求的目标不同。2、问题的新颖性不同：科学家探究的问题，问题的结论尚未为人所知，而学生在课堂上探究的问题虽然对学生自己来说具有新颖性，但是一般是为人所知的，对绝大多数问题而言，老师是已经知道解决的方法和结论的。 3、两者的精度的高低不同：科学家的探究是为了获得精确的科学结论，他们进行探究时需要精密的仪器和器材，比如鲁宾和卡门为了清楚光合作用生成的氧气中的氧是来自于水还是来自于二氧化碳，要采用同位素标记法，需要很精密的仪器来进行测定。而中学实验呢，我们是做不到这一点的，那我们主要是呢，比如在探究光对种子萌发的影响的实验中我们需要的实验材料是非常简单的。需要纸杯、种子就可以了。所以两者的精度不同。4、时间的长短不同：科学家的探究一般不太受到时间的限制，有的探究活动甚至可以延续多年的时间，比如孟德尔的豌豆杂交试验从1856年一直到1864年，整整经历了8年的时间。而学生的探究在课堂上要受到时间极大的限制，他们需要在十分有限的时间内完成探究的基本任务，达成学习的目标。比如唾液淀粉酶对淀粉的消化作用一节课我们就可以完成。最长的，比如稍微长一点的就是探究光对种子萌发的影响，几天或者一周时间我们也可以完成。所以两者经历的时间的长短也是不同的。刘老师，关于这个话题，您还有什么补充吗？ 刘恩山：我同意你的基本观点。 刚才对科学探究有了一个直接了当的解释。我想在做一点补充，说到科学探究它会有不同的含义。不同的人会有不同的理解。通常我们的理解会包括两个方面，第一个方面指科学家工作的方式或科学家的行为，就是科学家们要给予证据对这个世界做出解释，要给予证据揭示自然界中存在的一些最基本的规律。我们把这样的活动，这样的过程叫做科学探究。在这个过程当中，值得我们注意的，特别是值得我们科学教育者注意的有这样两点。第一点就是尽管不同领域的科学工作者他们所使用的具体方法、技术手段有所不同，但他们有些最基本的相同的东西，这就是科学探究中最具共性的这样一些东西。比如说它们都非常强调严密的逻辑，都要给予证据和逻辑来做出结论，它们对证据是高度依赖的。讷么这也是第二个特点。通常呢，还要对一些想法、有一些解释、一些猜想假设要做出实证性的研究，或者做出实证的检验。另外，科学家们还通过一些其他的方法，比如建立模型等等这样一些方法来做出新的解释，来做出新的预期或开展新的研究方向，或把研究的成果指向实践和应用。所以这样的一些理解，对于我们生物教育工作来说，有两点是特别重要的。一个就是证据，再有一个就是逻辑。就是证据和逻辑在科学家的工作中具有非常重要的作用和地位。而这一点是我们能够在科学教学活动当中让学生学得到，让学生学得好的东西。而这些东西对学生来说也是很有价值的学习成果。那么另外还有一条，说到科学家的探究的时候，我想还有一条需要老师们注意。其实科学探究是我们这门学科标志性的特征，就像体育、文艺、艺术，每个领域都有自己的特征。而自然科学或者说生物学课程最本质最核心的特征就是探究。所以我们要能把这门课讲得好，让学生把这门课学得好，探究自然应该在我们这门课中具有它的地位和它的作用。所以这个是说到科学家的科学探究的补充。另外说到科学探究还是一个有效的学习方式。现在的已有的研究的证明，理科学习当中通过探究主动学习的方式可以很好的达到我们预期的教学目标。在学生的学习当中，我们要特别注意的是探究式的这样一种方式不是让学生记忆，不是让学生背诵，或者不是别人做给他看就可以学得到的。必须要让学生亲自的去经历其中，在这个过程中他们才能很好的掌握。我觉得这点也是我们特别值得注意的。说到探究我刚才说其实有多种不同的理解，最近，具体说是上周，与美国的一位科学教师，也是一个科技高中的校长交流时，他谈到了这样一个认识，他把探究解释为在学生的学习过程中，不要担心他们有失败的这样一种的学习方式。学生不要惧怕在学习中遭遇失败的学习方式，他认为这样就叫探究。那么这个后边埋下的解释还可以有比较多的解释，我们不去做更多的解释。实际上这里面告诉我们一件事情，真正意义上的探究学生在学习的过程中，在探究这个世界的时候，其实他们会经历失败，而在失败的过程中是对学生有效学习科学和理解科学的重要的或者是必不可少的一种经历。 吴春萍：所以我听有人说过，探究性学习也叫试误性学习，就是尝试错误。刘恩山：经历失败是非常重要的。试误学习，试和误有不同层级的尝试错误。从一种学习方式来讲，尝试和错误可以指科学家的一些活动，也可以降到比如说动物去尝试解决一些问题， 他也可以采取这样一种方法。所以和试误性学习还不完全一样。但是现在的科学教育工作者是要强调学生在使用探究的这种方法学习的时候不要担心他们会遇到这种失败和挫折。他们会在失败和挫折中学到很多东西。而这一点，刚才说到的，科学家的探究和课堂中的探究的相同和不同，这一点，实际上学生的学习和科学家的探究是相同的。科学家也要面对失败，也实在失败中积累起来的经验。 说到科学探究中的不同，你谈到了几个方面，我觉得这些不同确实存在，但是我想补充的一点是这种不同在慢慢降低。比如说关于学生探究的成果，在一些学校，不管是在我们国内的一些学校还是在世界上其他一些科技高中 ，学生的探究或研究成果确有创新。通过他们的探究，研究性学习，他们可以申请专利，申请去发表一些文章。所以他们确有创新、确有探究。所以这个界限在降低。当然，多数内容还是像你说的，确实是对于学生是未知的，对于科学节是已知的，但是这个界限在降低。那么也包括现在一些最新的实验和器材逐渐进入到中学实验室中，这种精确化的程度也会逐渐明显。最典型的改变就是在一些学校，国内的少数一些学校和国外的教育发达国家的重点高中，他们已经开始装备了传感器，有些传感器精度还是相当高的。他们会很快的记录比较多的数据，把原来更多是定性的一些研究可以变成准量化的一种研究。所以这种界限也慢慢在降低。我想这种减小对学生是非常有帮助的。李 媛：刘老师，就是说科学探究来讲，比如说我们的学生，当他以后走出校门，当他成为科学家，那他学习科学探究是非常必要。如果我们的学生以后走向社会，他不从事科学研究的工作，不成为科学家，那他学习科学探究，对他成为一个普通人来讲有什么意义？刘恩山：我想从两个方面来回答你这个问题。 第一个方面的回答，从目前就业情况来说，应经有人对过去十几年或者二十几年发达国家的就业市场的数据进行了分析，简单的数据表明在今后就业的市场上，职场上有一类工作失去的比较快。在发达国家比如在美国，过去单纯的依靠体力或简单重复性的劳动的就业机会丢掉的比较快。在依靠高科技或依靠人们创新的这种就业，服务性的机会，信息技术的服务的就业机会，在大大提高。这种高端的就业机会也有数据表明，在这些位置上，人们的薪水有提高。但是，对薪水的提供，对人的要求也是非常高的。要求他能够去创造性的解决，去面对新的问题，所以说这个包括科学研究人员，以及包括不是传统意义上的我们认为的科学研究人员。比如说他可能是使用数据库里面的这种数据对不管是对他的病人，做出相应的诊断服务，医院里的人员他要使用数据库，利用数据库里面的信息要对社区的居民提供健康服务方面 ，还是利用数据对汽车产品的消费者来做出服务这些方面，其实在这些方面的一些服务业里面，这种高端服务业里面他对探究的这种相关的技能都有更高的要求。他创造性解决没有遇到的问题。对新知识、新技术的接受程度这些岗位上的要求都提高了，而且这种岗位在扩大。而这些岗位并不是过去严格意义上的科学工作者的岗位。这是在高端的岗位上的，即便退一步来说，在一般的就业岗位上来说，比方说在生产线上的工人，他们要解决在生产活动当中遇到的问题，其实他们也会遇到同科学家一样，怎么样去确认这些问题，怎么样去看这些问题相关的因素，尝试解决问题，来提高效率。而相应的相关的技术，刚才所说的不同的职业，包括医生呀，包括很多的方面，他们都实际上都会用到相关这样一些技能。所以，我们将来的孩子走上工作岗位，学习科学，或者是将来从事科学研究的人，当然对他们的科学探究来说有更高的要求，让他们去创造性的解决问题。 而对其他的非纯科研领域的就业人员来说，今后的社会对探究能力的要求也在普遍提高。我在结束这段话的时候，我想特别的提醒我们的老师们和同学们，我们现在看到的数据和文献告诉我们，在很多岗位是空缺的，这种空缺的岗位正是对这种高端能力有更高要求的。而低端岗位可能并不空缺，供大于求。这是我们从一个新的高度来认识我们科学课程的价值，认识生物课程的价值以及来认识科学过程中科学探究的价值。所以它是会让众多孩子受益的一种学习成果。 吴春萍：我觉得也就是说探究是一种学习方式，我们掌握了这种能力以后，将来他对于我们在生活中解决问题，也是非常有帮助的。 刘恩山：他去面对新的问题，新的挑战，面对他没有见过的一种环境，以及与探究相关的这样一些表达、交流、合作的这样一种能力，其实都得到发展。不仅单纯是一种理性的思维，基于证据的做出决策，包括他的团队精神，合作能力，遇到新事物以后他所应对的态度，等等这样一系列的学习成果，探究式学习和主动学习直接相关的。这些在今后的职场上都变得越来越重要。吴春萍：所以我们老师还是应该把探究性学习落在实处。刘恩山：对，落在实处。因为我们在教学过程当中得花一些时间让学生掌握这种技能，对学生面对社会是很有帮助的。李 媛：以上通过刘老师和吴老师的讲解，让我们对科学探究这一主题有了进一步的认识。通过本主题的学习，老师们应该能够达到一个什么样的教学目标呢？总的目标是能够帮助学生初步学会生物科学探究的一般方法，具体如下：1、能够从日常生活、生产实际或学习中发现并提出与生物学相关的问题。2、应用已有知识，对提出问题做出假设3、制定探究计划并实施计划、4、通过观察、调查和实验收集数据并得出结论5、能够撰写探究报告并与他人交流探究过程和结论。以上教学目标，对于教师来说可通过多种教学方法和多种途径达成，比如，科学探究中涉及的一些基本概念，比如说什么是假设，什么是实验组，对照组，如何确定需要老师通过讲授帮助学生建立概念，而对一些实验设计的方案，数据分析等环节需要组织同学进行讨论，并引导学生在理解的基础上具体应用。除了生物课堂教学这个主渠道外，也可以通过研究性学习、校本课程等多条渠道帮助达成科学探究的教学目标。第一个问题的研讨我们就到这。下面我们开始第二个问题，科学探究的过程。一个完整的科学探究应该包括以下五个环节。下面我们开始第一个环节的研讨：提出问题。课标对于提出问题做了如下三点要求：1. 尝试从日常生活、生产实际或学习中发现与生物学相关的问题。2. 尝试书面或口头表述这些问题。3. 描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。科学探究始于问题，发现问题和提出问题是科学探究的前提，课标针对这个环节做了3点要求。在教学中老师应当如何引导学生提出问题呢？我们先看一个教学片段。这个片段是北京钢院附中王惠弟老师执教的一节探究课。这节课的题目是探究光对鼠妇生活的影响。插入教学片段（26分21秒到29分18秒）李 媛：鼠妇是我们常见的一种甲壳纲的动物，很多同学并不熟悉。王老师首先把同学们带入大自然，让同学们去观察，然后引导同学思考提出问题。课堂上同学们提出了很多有意思的问题，但一节课我们解决不了那么多问题，还有的问题通过观察或简单的查阅资料就可以解决不需要展开探究活动。我们来看看课堂上同学们提出的问题。课堂上同学们一共提出了10个问题，这10个问题中有很多是不需要开展探究活动的。例如鼠妇有耳朵吗？鼠妇会游泳吗？初中学生好奇心和求知欲很强，针对一个生物学问题往往会提出很多问题，教学中老师除了要保护学生的学习积极性外还要对学生提出的问题做适当的评价，帮助他们确定一个可探究的有价值的问题。刘老师，请您给老师们说说，什么问题是一个值得探究的问题。 刘恩山：说到刚才这段教学录像，我先有一个回应。我认为这个是在新课程实施过程中非常有代表性的一个片段。片段的突出特征是主讲教师给学生提出问题的机会。这个是非常重要的，在过去很长一段时间，我们生物课程没有这样的一个环节。 给我的第一印象是，这样的一个活动应该是非常好的。它的价值并不在于学生提出了多么高深的问题，这个问题能够让我们揭示多么深刻的奥秘。这个过程主要是要唤起学生的好奇心和求知欲。好奇心和求知欲是科学发展的最根本的动力，所以这样的环节可以帮助学生养成在观察一个事物当中提出问题的习惯，另外可以增进学生对自然科学或自然现象的好奇心。 说道问题，我想，刚才学生提出的问题，都是好的问题。第一个回应来讲，我觉得他们的问题都是好的问题，都是跟生命现象，具体的说鼠妇生活习性、生理特征和形态结构特征直接相关的生物学问题，都是可以研究和值得思考的问题。他们说的这些问题我相信在生物学发展的过程中都有科学家提过这样的问题，只是表述的方式可能不尽相同，后面科学家可能又通过不同的方式回答了这些问题。比如说，有没有耳朵或者怎么样获取声音信息的这样一个问题，科学家一定会对他们进行研究过。通过具体的形态学的研究、生理学的研究科学家最终找到了问题的答案。他们的这些问题都是在自然科学的发展当中科学家们先后提到过的一些问题。他们提到的这些问题我认为还是可以探究的。只是我们对探究的理解不同，我们会觉得哪些是探究，那些不是。如果从广义上来说，探究是可以通过查询现有资料帮助我们获取答案的。如果前人已经做了相关的工作，我们去可信的信息资源来源地方，去找到问题的答案，这是我们做探究的第一步。如果资源不能满足我们对答案的要求的时候，我们可能考虑我们最直接的获取答案的方法是什么?那这就是第二步。当我们能够直接的去观察到这个问题的答案的时候，我们可以不去考虑其他的方式。比如说，它的结构是有还是没有。如果没有的话，那么问题就变了。比如刚才耳朵的问题，看它右耳朵没有，没有标准意义上的或者没有严格意义上的耳朵，那他的问题并没有得到回答，得到解决。它没有耳朵，它的听觉是如何感受的？ 声音的信息是如何感受的，替代性的相关结构是什么，这个问题会要延续。他可以做进一步的探究，一方面是查询资源另一方面可以设计相关的实验，或者做进一步的观察。所以广义上来说探究式可以通过观察来解决问题的。如果我们能够直接观察就不必再去后面说的提出假设什么的，就直接观察、记录数据、通过数据汇总，看它是不是有代表性的规律，能不能形成可以概括出来的规律。另外一些情况，我们不可以直接通过观察得到答案，其实就涉及到黑箱子问题。我们观察到的现象不是我们直接的答案，那么中间我们就可以跟其他的知识或已有的知识相连，做出推理、分析、判断、假设，做出一些猜想、假设、检验。这样的研究课题类似于黑箱子这样的问题。我们看见一个东西进去了，出来的是另外一个东西。我们看到了两头是什么情况并不知道中间是什么情况。那我们就要根据其他的信息和证据去猜想我们看不到的东西是什么。所以，这个是另外一种探究的方式。如果我来回应刚才这些学生的问题，他们的问题我觉得是好的问题，是可以探究的问题。说道值得探究的问题，我觉得如果是自然科学的问题，那它都是可以探究的。如果涉及到非自然科学的问题，不大容易探究，或者不在我们科学课探讨的范围之内。比方说笔记本电脑你是喜欢黑色的，还是灰色的呢？这个桌面的彩屏你喜欢什么样的画面呢？这样的问题这是一个问题，但这样的问题很难探究，很难用自然科学的方法探究。因为他不属于自然科学的范畴。所以在学生提出的问题中，我们初步的去看一看是不是在自然科学范围里德可以研究和探讨的命题。如果是他应该是一个好的问题。在自然科学范围内，我们还要看一看问题的性质。有的时候它是可以通过寻找特定信息来获得答案的，那我们就寻找特定信息，通过各种方式来找到这个信息就可以得到答案。再有一种情况是我们没有办法找到这种信息，我们要找到直接或间接的证据来帮助我们回答它，才能帮我们回答答案。这样的情况就是我们说的严格意义上的探究。所以应刚才课例的情况和刚才你的问题，我想有这么一点看法。李 媛：谢谢刘老师。学生提出问题的能力我觉得应该是逐步的。通过观察老师应该引导学生把要探究的问题正确的表述出来。吴老师，请您和老师们说说如何引导学生正确表述一个问题。吴春萍：说到提出问题，我们在教学中发现学生有这样的作业，比如问题是探究种子萌发的因素。刘老师，这算不算是一个问题呢？刘恩山：不光是在中学的课堂上，在大学的课堂上有时也会出现这样的情况。所以在一开始学生思考问题的时候，一开始说出的会是陈述句或是任务的一种方向。甚至有的学生连探究两个字都不写，他就说种子萌发的因素，可能就说这么几个字，他认为这个就是问题了。严格说，在培养学生探究技能的时候他们的最终问题的表述还是要以疑问句的形式来表述。所以如果在课堂讨论或学生作业中，学生停留在陈述或任务描述的阶段，我们老师应该鼓励他们把这样一种描述具体化解成具体的问题。因为一个任务描述可以分解成两个和三个问题。比方说他可以说什么因素会影响种子萌发，这是一个大问题。在什么因素这个大问题的下边他还可以具体描述若干个具体的因素是不是影响。而其实这样一个思路，我们就是要鼓励学生从一个任务陈述逐渐去看，学会是去找因果关系的问题还是现象描述这样一些问题呢，让他准确的用疑问句的形式来描述出来。这是第一， 把一个任务的描述变成一个疑问句，一个用疑问句来表达的问题。而这个问题越具体、越准确、越鲜明，这个问题越好。笼统的反倒不好。这个是问题表述的过程。那么问题的表述对后面的研究有什么影响呢？如果你在一开始问题表述的很笼统，那么你不知道后面的哪个答案能够准确的回答你的问题。 所以有时候你会看到，这个答案似是而非。 所以在问题的描述上，我们通常在教师教育的活动中，经常跟老师们说这个问题表述的越精准越好。吴春萍：对。在教学中我还看到几个学生的作业。比如说让他提出问题的时候他会说水对种子的影响。那么我觉得这个问题，也是，虽然说前面的那个比较具体，但是对种子的影响，后面就相对来说，对种子的什么方面的影响，就不是（很具体）。还有学生说，水对植物的影响，等等就这些相对来说还是比较太笼统来说。 刘恩山：对，要让他变成具体的问题，要让他考虑他第一关注的是对种子什么方面的影响。是对种子保存的影响还是对种子萌发的影响。这两个可能都会影响。所以当我们把问题描述清楚时我们先看种子的含水量对它的保存有什么样的影响，那我们是一个任务的研究，后面的任务就更加明确了。 李 媛：初中学生是刚刚接触科学探究，他们提出问题和表述问题的能力也非常有限。教师在教学的过程中要调动学生学习的积极性，鼓励学生提出问题，同时教师也要对学生提出的问题做出适当的评价。也可以通过小组讨论等多种形式对学生提出的问题进行评价以便确定一个可以探究的问题。 这样经过一定的教学案例的积累能够逐步提高学生提出问题的能力。刘恩山：说到这点我想再插一句，在科学探究当中其实我们那问题看的很重。其实在科学探究中有3个环节是非常重要的。第一个就是问题，第二个是寻找什么样的证据，第三个是通过证据我们能够得出什么样的答案。在整个的探究活动中有一个好的问题是一个良好探究的开始。 李 媛：问题提出后就是引导学生提出假设。假设是科学实验中非常重要的一个环节。一个成功的科学研究往往具有表述清晰的假设。一个伟大的科学生物学发现都是通过建立假设完成的。如疟疾的病因是通过对蚊子是疟疾的传播者这一假设进行验证而发现的。吴老师，请您给老师们说说什么是假设，教学中引导学生作假设应该注意什么问题？吴春萍：简单的说假设就是一种科学猜想，是对提出的问题做出尝试性的解释。 引导学生作出假设时要注意一下几个问题，第一个是学生作出假设后老师要引导学生让他说一说他做出这种假设的理由是什么？目的是引导学生明白假设要有依据。比如说，在探究鼠妇喜欢生活在光的地方还是暗的地方这个问题中，学生的假设是鼠妇喜欢生活在黑暗的地方。他的理由是因为他经常在拖布下面见到鼠妇。这样一个假设的依据就是来自学生的生活经验。再比如探究光对种子萌发的影响的这个探究实验中，学生的假设是光对种子萌发没有影响的。问他为什么，他说他认为，植物需要光是因为植物要进行光合作用，制造出自己需要的有机物，而种子的营养已由胚乳或子叶提供，并且种子此时无法进行光合作用，所以他假设光对种子的萌发没有什么影响。我们可以看出，学生作出这个假设是依据他已有的生物学知识，因此在让学生作出假设时，要引导学生作出假设要有依据。尽管假设不一定是正确的。第二假设可以有多种 。第三个要注意的问题是假设要能够检验。 李 媛：为了验证假设我们需要制定合理的计划，在生物学的学习过程中教师要为学生提供机会学习科学家是如何选择实验材料、利用各种工具、和方法来验证假设。那么我们来进行制定计划这部分的研讨。刘恩山：说到这点我想对假设有一点补充。说到指定计划之前，我做一点点补充。提出假设，正像刚才吴老师说的，实际上是根据要研究的问题提出一个可以检验的假设，或者是有一个评述的过称。有几个要素我觉得再去支持、强调一下。第一个要点是不是所有的探究活动都一定要有假设这个环节，假设在自然科学和生物学的研究过程中不是一个必须的步骤和过程。在这个问题上有的老师认为是所有的生物问题一定要有假设后面才能收集证据的活动，不是这样。其实刚才我们在讲问题的表述的时候我们已经说到了这样一点，如果有的问题要回答，收集证据的过程，直接可以收集证据，比方说如果看到前面的这个花我们说这个花的形态结构是一种什么样的，那么我们不用假设，直接观察直接描述。而且我们去看这种形态、结构里面是不是有规律。每朵花里面是不是有规律。有的老师让学生观察叶片细胞里面是不是有叶绿体那么我们也不一定就非得要去假设它有还是没有。实际上我们直接可以观察，对这些数据进行分析就可以获得答案。这是我第一个要说的，不一定每个科学探究的活动都要有假设的环节。第二个刚才吴老师说到的我也是说到的，其实是跟他先前的经验，特别是随着他年龄的增长，一个人提出假设准确的程度跟他的先前的经验特别是跟他相关的自然科学的知识有直接的关系。所以在这点我们要特别强调，如果探究更加有效的话，其实它对人的相关学科的知识是有要求的，而且相关学科的知识积累的越多，提出假设的过程中就会更接近答案。所以这是探究和知识储备这样的一个关系。而其实他在做要素分析的时候作假设和可能性分析的时候要动用他的相关的知识来做一个理性的分析。第三个要强调的假设的过程实际上是一个创造性思维的过程。我们在教科书中用到的案例通常很难让学生感受到这一点，因为我们的学生，很多时候，喜欢在上课之前看一看书，而许多答案已经在书中给他们陈述了。所以他们在经历这个的过程中，他们直接把教科书中的假设就提出来了，他们其实没有感受这种艰难的这种过程。用生活中最常见的事例作比喻的话，假设有很大程度上像我们猜谜语。你如果猜过谜语的话就知道，你去得到这个谜底的过程中要经过多少次猜想最终才能找到一个最符合逻辑的答案。所以我希望我们老师在开展教学活动的时候要注意如果书上有答案的话可能我们要注意在这个环节我们应该在活动设计中做出一些调整和适当的变换。 李 媛：为了验证假设需要制定合理的计划，在生物学的学习过程中教师要为学生提供机会学习科学家是如何选择实验材料、利用各种工具、和方法来验证假设。那么我们来看一下课标对于这部分内容的要求。课标对这部分有4个要求：1. 制定探究计划。2. 列出所需要的材料与用具。3. 选出控制变量。4. 设计对照实验。刘老师，在进行科学探究的过程中实验设计是非常重要的一个环节，那么老师们在实验设计的环节应该注意哪些问题呢？ 刘恩山：从我们刚才讨论的几个要点来看，实验设计或方案设计的环节重点在我们去获取什么样的证据和怎样获取证据。工作的核心就落在这两个问题上。首先获取证据是为了让我们能够回答问题得到更直接的依据，得到更可信的答案。所以证据的获取是要帮助我们回答问题。这一点我们要必须牢记。刚才我们还谈到另外一个问题，就是关于假设的问题，如果一个探究实验涉及到了假设，或我们已经设计的假设，我们应该知道在假设的环节对探究问题的重要作用在于它为我们寻找证据指明了一个可以尝试的方向。我再把这句话说一遍，这个是假设在科学探究中的一个重要作用，它告诉我们向什么方向去寻找什么样的证据。所以其实我们说到实验方案也好，试验计划也好，其实都是在这两个环节上有严密逻辑的一个工作延伸，一个任务的延伸。 就是要看看我们如果要检验假设，因为我们刚才说了对好的假设的要求不是简单的一句话而是要求这个假设必须是可以检验的。通常还有一个要求：是可以观察的。这种观察可以通过直接或间接的观察。那么我们可以通过观察我们才可以对它进行检验。那这个时候我们就要知道，在假设指定的这个方向上我们要收集什么样的证据。好了，所以这个计划这个实验方案直接是为了我们是支持还是推翻这个假设来找我们可以接受的这样一个证据。所以这是关于假设我们必须完成的任务。说到我们的学生实验，说到我们中学的实验方案，就会说到我们鼓励学生去设计什么样的实验方案。当然还要考虑相关