提问是一项需要科学严谨思维的基本技巧。然而当今课堂教育模式却常常忽略对学生提问技巧的引导。为了使学生更加熟悉科学的探究式学习方法,我们尝试了一种基于适合高中生开展研究论文撰写的生物学课程。一篇科学的论文需要提出一个研究课题、支持论点的论证以及延伸出的新问题。我们在评价学生提问能力的过程中发现:学生对这种新奇的学习方法非常有兴趣,而且大多数学生能够当堂提出自己所感兴趣的问题。在课前,学生更倾向于提出一些有关课程内容的问题。某些学生通过知识点类比或者在撰写论文过程中会提出一些更深层次的问题。这些变化是普通课程上基本观察不到的。当然这种方法在具体实施过程中依旧存在一些问题尚待研究和解决,但是仍不失为一种适时可行的探究式教学方法。
一、引言
科学研究可以看作是一个提问与回答的过程。在这个动态持续的过程中,问题会不断被提出和回答,构思会不断被接受或舍弃。研究性学习可以看作是一个不断进行提问和回答并产生更多问题的过程。因此,提问对于持续性的科学研究来说时候非常重要的。此外,提问对于教育方面也起着至关重要的作用。自主提问有利于构建知识体系和有效学习。此外,自主提问还能有助于教师了解学生的推理思路、观点和兴趣。传统教学习惯于教师提问,学生作答。在传统课堂教学过程中,多数学生不爱提问,但是我们可以通过创设情境来鼓励学生提问。很多方法都可以用于激励学生课堂提问,讨论就是方法之一,教师可以提问,学生也可以提问。认知冲突、案例分析等方法都可以激励学生自主提问。学生自主提问的训练有利于完善其提问技巧,能更进一步激发其提问的兴趣。
为了使高中生更熟悉科学研究的方法,我们挑选了一些与高中生物课程相关的科研论文,并对其进行了删减和改编,便于高中生阅读和理解。在课堂上,教师可以先对这些论文的主要内容进行简单的介绍,并且还可以对其中所涉及的问题进行拓展。由于学生极少接触科学研究及论文撰写等方面,所以需要教师在课上课下上对其进行全方位的指导。通过激励学生自主提问并进行科学研究和撰写论文的过程,教师可以激励学生对高中生物学课程的兴趣。
二、方法
1、学情调查,混合分组
教师指导学生分组,以小组的形式完成课题研究。学生在自愿结组的基础上,可适当调节成员,一般4-6人一组。分组应遵循“组间同质,组内异质,优势互补”的原则,以保证每个小组都能按时完成任务。
2、相关论文的学习及拓展
这个过程主要在课堂上完成,同时也是激发学生兴趣的关键步骤。指导教师可以选择一些与高中生物学课程相关的学术论文,因此需要教师对现有的教材教参进行研究和分析,挖掘出适合进行科学研究的章节和内容,并根据自己的知识储备及能力进行处理,对挑选出的科学研究论文进行删减和改编。在课堂上,教师可以与学生共同探讨论文中涉及的知识和内容。例如,高中生物学教材中有许多生物科学发展史的内容,如“酶的发现史”、“光合作用的发现研究过程”、“基因的分离定律和自由组合定律的发现”等等。这些科学史一方面有利于学生理解科学家提出问题、分析问题、解决问题的认识过程,另一方面其中涉及到的科学研究方法及逻辑思维过程在当今科学研究论文中也经常出现。教师选择这类论文,一方面能够使学生体会科学研究和为科学不懈努力的精神,另一方面能够激发学生的兴趣,引出新的科学研究课题。另外,大多数学生对教材中涉及的相关实验非常感兴趣,教师可以有意识的搜索与此有关的论文。如《新陈代谢与酶》一节中,涉及到的实验包括“温度对酶活性的影响”,“pH对酶活性的影响”,“证明唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质”等。再如《光合作用》一节中研究不同波长的光对光合作用的影响,不同的植物对光照的要求,不同的温度对光合作用的影响。此外,还可以收集学生感兴趣的问题或社会热点问题等。如“转基因食品的安全性及对策”,“肥胖的原因以及科学减肥的方法”,“饮用生水不利于身体健康”,“禁止使用含P洗衣粉的原因及意义”,“在卧室内摆放花卉、盆景以提高室内氧气浓度是否合适?”等等。
3、选题开题
选题和开题评审阶段的任务是选定研究课题、确定研究内容、设计研究方案、提出预想结果。若在实施过程中遇到阻碍,应及时加以调整。
4、实验
这一阶段包括:1、实验的设计与安排。学生需拟定课题的实施计划,向指导教师提出实验申请,由实验老师做好实验所需器材、药品准备及实验时间安排。2、搜集和分析信息资料。学生通过查阅文献刊物等形式学习获取信息资料,并将之汇总、分类,选择所需有价值的资料。3、实验操作及分析。学生根据预定实验步骤严格进行实验操作,在此过程中,指导老师应全程监管并适时给出指导意见。
5、成果形成
学生通过收集分析资料、实验操作、调查研究等所得到的初步结论在小组内相互讨论,提出问题,认真对待别人的意见,补充形成结论所需的论据材料,并逐步丰富小组研究成果,并归纳整理、总结提炼,形成书面材料。
6、成果交流与评价
方式可多样化:如提交实验报告、调查报告,出墙报,实验数据或模型成果的展览,编写刊物等等。实施评价也可多样化:如学生自评、互评,老师评价,学校审核等等。
三、讨论
自主提问是一项兼有科学研究和有效学习的主要手段。学生掌握自主提问技巧是一个逐步缓慢的过程,因此指导教师应该循序渐进的激励训练学生。通过科研论文的方式来激励高中生对自主提问的兴趣以及提高自主学习的能力在日常课堂教育实施过程中是可行的。我们发现这种新方法能够激发高中生对生物学习提出更多更深层次的问题,比如在阅读理解学术论文之后,有些学生会提出有关变量之间的因果关系等问题,有的学生会提出一些意想不到的合理问题。学生在学习学术论文后出现这种不同方向的思维形式可能是由于学术论文所涉及的全部过程包括研究课题、方法及实验原理等都是完整呈现的,而在传统教学过程中课本能够带给学生的缺乏其中的细节或者仅提供结论,极少解释得出结论的过程。
然而这种方式在具体实施过程中仍然存在一些问题尚待研究和解决,比如这种方式能提高学生对高中生物学的兴趣,然而对学生目前的成绩影响不够显著,可能与实施难度较大有关。在学习学术论文的过程中,学生可能会出现三个阶段性的问题:1、在资料收集阶段,学生因缺乏基础的学科知识而提出一些浅显的问题,甚至无法提出问题。2、在组织资料阶段,涉及某一特定课题时,学生可能无法将其相关信息联系起来,指导老师可以通过教材上相关实验原理的讲解便于学生理解。3、在实验操作阶段,某些学术论文中涉及的实验操作可能要求学生具有一定的操作技巧,对于高中生而言有一定难度,需要实验老师适当协助。前两个阶段与传统教学中学生学习方式是几乎一致的,不需要学生具备特殊的提问技巧,但是指导老师应该在这两个阶段中引导学生对更深层次的问题进行思考,比如通过设置对比实验过程,便于学生提出变量之间的因果关系等深层次的问题,潜移默化地提高学生的提问技巧及能力。当完成上述过程后,学生基本上会对整个研究性学习过程有了比较清晰的认识,更加熟悉研究课题的解决思路及方法,这样在遇到新的问题时,能够激发学生深层次的思考,并进行有效学习。
此外,这种方式也同时启发了教师应该在日常课堂教学过程中教会学生的一项学习技能——问题形成技巧,即通过帮助学生选择问题焦点,刺激学生提问,并指导学生完善问题,选择最优问题,鼓励学生反思问题这一完整的过程进行学习思考的技能。这种开发学生更深入思考的技能不仅会提高学生的学习动力,培养学生的学习自主性,还会彻底改变课堂氛围,起到提升教学效果的作用。
(作者单位:江西省南昌市铁路第一中学)