如何落实生物课程中的探究性学习

张晓明

新课程标准明确提出，要把提高学生的生物科学素养作为生物教学的重点理念。如果按照以往的习惯，纯粹灌溉式的教学方式很难完成这一任务。因此，新课程标准提出了“探究性学习”的理念，并要求学生在新课程的学习中以探究性学习作为主要的学习方式之一。在生物教学中，必须充分引导学生的学习兴趣，让学生自发、主动地观察生活、提出问题、分析问题，直至运用生物学原理，通过实验的手段解决问题。这就要求教师要用兴趣引导学生进行探究性学习。

一、兴趣引导的可行性和必要性

1.生物课的教学过程就是一个兴趣引导的过程

生物学科与现实生活是密切联系在一起的。生物知识已渗透进人们生活的方方面面，日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动都离不开生物学原理。生物学又是一门实验科学，观察实验是研究生物学最基本的方法，是培养学生创新、探索能力的最好机会。教学过程中要让学生多观察、多参与、多动手，在认识的基础上探索规律，理论联系实际才能使学生迸发出创造的火花。

2.学习兴趣是学生学习认知过程中带有情绪色彩的意向

学生的学习兴趣大致可分为下列四种发展水平：（1）直觉兴趣；（2）操作兴趣；（3）因果兴趣；（4）理论兴趣。由生活实践中相关知识原理引发的直觉兴趣，以及对实验课的操作兴趣，基本处于外部感性兴趣的阶段，稳定性较差；随着知识的积累和对问题认识的加深，因果兴趣逐步增加，这种兴趣比较稳定；理论兴趣是兴趣发展的最高水平，能够自觉主动地运用相关知识原理，通过生物学方法和手段来解决问题。

二、兴趣引导与探究性学习

1.探究性学习的含义

探究性学习是学生从各种学科领域或现实生活的问题任务出发，通过形式多样的探究性活动，以获得知识和技能、培养探究能力和应用能力、获得情感体验为目的学习方式。其是与直接接受式的学习相对的，是一种在好奇心驱使下的、以问题为导向的、学生有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。

2.发动学生的探究性学习活动，要有好的兴趣引导

通过富有启发性的问题，或者能有效激起问题的事物或现象，驱动学生积极主动地进行观察和实验等收集事实证据的活动、提出和求证假说以及做出解释等积极构建知识的活动；通过交流甚至辩论，使学生得以评判自己和他人的解释，不仅扩展自己对知识的理解，而且提高质疑、推理和批判性地思考科学现象的能力。整个过程在兴趣的引导下通过真正“做”科学，学生既学到知识内容，又掌握更深入地运用和探究那些知识所必需的思维方法，使探究能力得以提高，同时形成正确的对待科学问题的态度。

三、兴趣引导下的探究性学习——两个教学实例

1.“细胞的基本结构”教学实例

在这部分的教学中，先用课件中的图片和挂图讲解各个细胞结构和细胞器的形态结构，但有很多学生无法正确理解这些抽象的内容。利用周末休假的机会，笔者让学生回家亲自动手制作一个真核细胞的三维结构模型。首先向学生介绍模型构建的一般常识，让学生根据掌握的知识及对细胞结构的认识，自己选择材料，自己设计思路，借助于具体的实物或其他形象化的手段，直观地表达认识对象的特征，就是模型建构。结果出乎笔者的意料，大多数学生做得非常出色，并且非常认真、仔细地推敲过细胞内各个结构的形态特征和比例大小，很多学生找来相关书籍或者上互联网，查阅了大量材料，做出来的模型惟妙惟肖。有的学生用黄绿色橡皮泥捏成椭球形的叶绿体，又把线粒体做成蓝绿色的棒状结构，内质网和高尔基体分别做成红色或黄色。这里边最难做的就是内质网和高尔基体，在细胞结构中，这两个细胞器非常相似，很容易混淆。学生很细致地把橡皮泥捏成膜状、网状并做出小颗粒状的核糖体附着在宽大的网状的内质网上，也有用布料折叠缝制成内质网的。学生对细胞结构的学习兴趣已然被激发起来。为了继续鼓励学生的热情及兴趣，笔者把学生做的细胞模型都拍了照片并且拍摄录像，做成一个wmv格式的小短片，在班里进行总结交流的时候播放给学生看，公开对好的作品给予表扬鼓励，并且选取了优秀的作品放到实验室进行收藏，上实验课的时候可以让各班学生参观交流。可以看出，这次活动最后取得了非常好的效果，学生不仅在制作模型的过程中掌握了知识，想象力、創造力也得到了充分的发展，激发学习生物的热情。

2.“探究影响酶活性的条件”的实验

利用学生的兴趣和好奇心，完成这些探究性实验，合理地利用实验的手段解决生物科学中的问题，也是探究性学习的一大策略。在这个过程中，首先要为学生做好铺垫：相关实验技能的训练——在验证性实验中坚持不懈地培养规范性的实验操作训练实验技能；相关实验条件的保障——在时间和实验器具药品上给予充分的物质准备；相关实验原理的掌握——牢固掌握生物学知识原理才能正确判断问题、分析问题及解决问题。比如第五章中关于酶的特性部分有一个探究性实验“探究影响酶活性的条件”。在做这个探究之前，笔者首先展示了一包加酶洗衣粉，然后让学生亲自看看加酶洗衣粉的包装袋上都标有哪些内容。学生发现包装袋上标有适合温水使用，并且强调水温不能过高。笔者提出：化学上的原理讲温度越高分子运动速度就越快，不应该是水温越高越好吗？学生马上想到应该与洗衣粉中的酶有关系。笔者步步深入：酶的本质是蛋白质，作为生物大分子，蛋白质的活性易受环境因素的影响。那么，究竟有哪些因素影响酶的活性？加酶洗衣粉到底该如何使用效果最好呢？带着强烈的兴趣，学生发现了问题、提出了问题、大胆做出假设，步入了探究实验的大门。然后笔者讲解相关的实验原理和实验方法，并提供实验材料用具。至于实验思路——如何利用实验室中提供的条件和生物学知识原理，通过实验过程来验证假设、证明自己的想法，实验设计——在具体的实验中如何设计一个科学严谨、有说服力的实验步骤，实验预期——通过对实验结果的分析如何合理地解释实际问题……这些都交给学生自己完成。首先通过半课时的分组讨论，学生明确实验目的，分别设计出一套实验方案。然后用下半课时进行班内交流。毕竟学生自己动手设计实验的能力还比较差，设计出的实验有很多漏洞和不足。如探究温度对酶活性的影响时，很多组用斐林试剂检验实验结果。而这个实验中最关键的就是控制好温度条件，用斐林试剂检验就要进行加热，破坏了温度条件。这时笔者给出相应的提示，并让学生进一步交流和讨论，使设计的实验逐渐完善。然后用一课时的时间进行实验。学生根据自己设计的实验方案，亲自动手操作实验。最终的实验结果是相当成功的，其中不乏许多设计新颖又科学合理的实验步骤。学生通过自己的实验验证了自己的想法，证明了酶适合比较温和的条件，在适宜的温度和PH值下活性最高，温度和PH值偏高偏低都会使酶的活性下降。实验后的总结中，笔者充分肯定了学生的设计和成果，并对一些大胆尝试新方法的学生给予了肯定。一般说来，学生对实验都有极大的兴趣，实验的方式让学生积极地探究，并且能够把相关的知识原理活用起来，学会通过实验手段分析问题、解决问题，不仅对学生的学习积极性有极大的鼓舞作用，并且对学生综合科学素养和创新能力都有很大的助益。

生物课程的设置应该贴近学生现实生活，让学生从身边熟悉的生活现象中探究并认识生命的本质，同时将生物学知识和科学的研究方法与社会实践及其应用结合起来。通过这些教学尝试，笔者感受到了改变教学方法、引导学生学习兴趣的重要性以及倡导探究性学习取得的良好教学效果。同时，看到了学生那种在兴趣的驱使下渴望创新、探索，渴求表现的意志，也看到了学生的巨大的潜能和更大的发展性及可塑性。