探究学习和生物教学

关于探究学习和生物教学一、探究学习的重要性东方西方听讲与接受自主探究与合作交流记忆与模仿理解与创造书本知识实践活动间接经验直接经验东西方教学与学习方式比较第2页,共25页，2024年2月25日，星期天

二、探究学习的理论第3页,共25页，2024年2月25日，星期天（一）探究学习的含义施瓦布探究学习定义：儿童自主地参与获取知识的过程，掌握研究自然所必须的探究能力；同时，形成认识自然的基础—科学概括；进而培养探索未知世界的科学态度。美国国家科学教育标准指出：“科学探究”是指科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。广义的科学探究是指学生用以获取知识，领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。第4页,共25页，2024年2月25日，星期天1、科学家研究与学生科学探究比较（1）不同点：①目的不同。②规模不同。（2）相同点：两者本质是一致的。探究学习是指学生以类似或模拟科学研究方法所进行的学习。第5页,共25页，2024年2月25日，星期天2、探究学习与研究性学习比较

研究性学习（面向跨学科课程）探究学习（面向学科课程）探究任务的特点从实际生活中选择综合性专题（跨学科问题）进行探究，专题通常没有确定结论。主要围绕学科中的、已经有明确结论的问题进行探究。探究过程规范。通常是完整的工作环节进行探究，所需时间也较长，在课外进行。灵活。通常不需要经历完整的工作环节，需要的时间较短，在课内进行。表达和交流要求学生用多样化的方式表达研究成果，按一定要求撰写实验报告、调查报告、开辩论会、研讨会、搞展览、编刊物等方式进行交流。用比较简单和非正式的形式组织表达和交流，目的是帮助学生更好地掌握所学的知识和技能。

目的强调对所学知识、技能的实际运用，注重学习的过程和学生的实践与体验，并刻意不追求研究的结果。强调对知识的应用以外，更主要是为了帮助学生更好地理解所学的新知识，在注重探究过程的同时，也重视探究的结果。第6页,共25页，2024年2月25日，星期天（二）探究学习内容的选择1、生物学基本概念和规律2、生物学探索性实验3、生物学跨学科知识4、现实生活中的生物学问题5、科学前沿中的生物学问题第7页,共25页，2024年2月25日，星期天（三）探究学习的特征1、探究学习是一种能动性的过程。2、探究是一种有多侧面的活动。3、探究是科学学习的核心。4、师生都要以学习者身份参与科学探究过程。第8页,共25页，2024年2月25日，星期天（四）探究学习的基本程序1、全程性探究学习生物探究学习的一般程序：提出问题→建立假设→制定计划→实施计划→得出结论→整合迁移。（1）提出问题：创设问题情境，学生通过接触情境而发现问题，引导学生表述提出问题。创设问题情境通常要具备三个条件：一是学习者能否在先前经验的基础上觉察到问题的存在；二是探究内容对学习者来说一定是新的未知，经过努力是可掌握的；三是能否激发探究者的认知冲突、需要和期望。第9页,共25页，2024年2月25日，星期天（2）建立假设：利用已有的知识，对问题的本质作尝试性解释。1)归纳式假设①在胃内淀粉酶仍具有生物活性;②在胃内受胃酸影响,淀粉酶暂时失活,但淀粉酶并未分解,进入小肠仍具有生物活性;③在胃内淀粉酶被胃蛋白酶水解而失活.2)演绎式假设3)类比式假设4)分类式假设第10页,共25页，2024年2月25日，星期天（3）制定计划：对假设的逻辑含义进行推断（设计实验方案，选择控制变量，设置对照实验，预测结果）（4）实施计划：观察实验现象，收集实验数据，评价这些实验现象和数据的可靠性。第11页,共25页，2024年2月25日，星期天加入物质方案一方案二方案三试管1试管2试管3试管4试管5试管612%多酶片溶液1mL1mL1mL1mL1mL1mL20.04mol。L‐1的盐酸

2mL2mL2mL2mL337℃水浴

15min15min15min15min40.04mol。L‐1NaOH溶液

2mL2mL53%淀粉溶液2mL2mL2mL2mL2mL2mL637℃水浴5min5min5min5min5min5min72%碘液0.5mL

0.5mL

0.5mL

8斐林试剂

2mL

2mL

2mL9沸水浴

1min

1min

1min10结果预期无明显现象砖红色沉淀无明显现象砖红色沉淀无明显现象砖红色沉淀11实验结果无明显现象砖红色沉淀变蓝无明显现象变蓝无明显现象第12页,共25页，2024年2月25日，星期天假设:①胃酸导致淀粉酶发生化学变化;②在胃酸环境下,胃蛋白酶导致淀粉酶发生化学变化.方案四①在淀粉酶中加入稀盐酸,15分钟后用碱中和,再加入淀粉液,37℃水浴5分钟,用碘液检验;②用碱液代替方案三中的盐酸重新实验.第13页,共25页，2024年2月25日，星期天（5）得出结论：运用逻辑和证据做出答案和解释（6）整合迁移：再创教学情境，整合知识，反思探究过程和方法；变换问题角度和方式，将结论迁移运用于不同的场合第14页,共25页，2024年2月25日，星期天2、局部性探究学习问题—阅读—归纳—结论问题—实验—归纳—结论问题—阅读—实验—总结第15页,共25页，2024年2月25日，星期天（五）探究学习的六项技术1、设置问题情境，引导学生探究（发现问题和提出问题）2、对问题的本质作尝试性说明的论述（建立假设）3、陈述科学探究的主要过程（制定计划，设计方案）4、分组活动和实施设计方案（实施计划）5、诱导学生参与推理活动（检验假设）。6、解读数据得出结论（得出结论）。第16页,共25页，2024年2月25日，星期天（六）探究学习的有效性1、特定的探究课题。2、必要的教学设备和实验条件。3、广泛的基础科学材料。4、必要的探究学习时间。第17页,共25页，2024年2月25日，星期天三、探究学习的实践

（一）以实验为主的探究学习课例1：植物的蒸腾作用1、

创设情境，提出问题。2、

引导假设、实验设计与指导实验课例2：植物的吸水和失水课例3：鼠妇的活动

第18页,共25页，2024年2月25日，星期天（二）利用学生的好奇心，进行探究学习课例4：人体神经调节的基本方式（三）用模拟实验，进行探究学习通过模拟理解结构特征通过模拟寻找规律通过模拟再现生命过程通过模拟进行比较分析类研究课例5：减数分裂过程的模拟实验课例6：模拟DNA链，判定生物间的亲缘关系第19页,共25页，2024年2月25日，星期天（四）利用科学史，开展探究学习课例7：光合作用概念（五）学生自制实验仪器，进行探究学习课例8：有氧呼吸（六）教师编制二手素材，开展探究学习课例9：伴性遗传

第20页,共25页，2024年2月25日，星期天（七）利用多媒体网络技术，进行探究学习课例10：人类的生殖（八）基于互连网的信息技术应用，进行专题性研究性学习课例11：生命科学的一些热点问题研究第一阶段：创设情境第二阶段：确立课题第三阶段：自主学习第四阶段：交流评价第21页,共25页，2024年2月25日，星期天四、探究学习的思考（一）提倡探究式教学不是否认过去教学中的一切（二）探究学习不等同于科学研究主张：探究学习在本质上是一种模拟性的科学探究活动反对：强调二者区别而忽视科学研究的基本规范，使学生远离科学

强调二者共性而不顾学生的发展水平，使学生对科学望而生畏。第22页,共25页，2024年2月25日，星期天（三）探究不是唯一的教学和学习方法（四）基础教育阶段的探究要有一个启蒙阶段（五）中学生物学的探究学习内容并不局限于生物学实验。（六）不能割裂科学内容掌握和科学探究过程技能的发展科学既是一种方法，又是一系列的思想；科学既是一种过程，又是一种结果。（七）教师在探究学习或活动中的地位和作用内容与过程并重，方法与思想并重。

第23页,共25页，2024年2月25日，星期天探究性教学和学习案例《生物学通报》2001．6“植物细胞吸水与失水”一节的探索式教学王海臣、时光2001．8“伴性遗传”一课的探究式教学尝试王美华2002．4“植物细胞特有的细胞器”的探究学习和教学陈月艳2002．6培养学生探究生物学知识的尝试付泽进；合作理念下