面向全體學(xué)生,提高生物科學(xué)素養(yǎng),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),是我們教育的新理念。
新編高中生物教材中,每一節(jié)的開頭都設(shè)置了“問題探討”及相關(guān)圖表,另外,教材中還設(shè)置了許多有關(guān)科學(xué)家對某些生物研究課題的接力探索過程的有關(guān)資料,這說明教材對學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、探究性非常重視,這也符合青少年學(xué)生的精神需要。施瓦布對探究性學(xué)習(xí)是這樣定義的,他認(rèn)為:“兒童通過自主地參與獲得知識的過程,掌握自然所必須的探究能力;同時(shí)形成認(rèn)識自然的基礎(chǔ)——科學(xué)概念,進(jìn)而培養(yǎng)探究未知世界的積極態(tài)度。”我們可以從中看出,探究性學(xué)習(xí)活動是一個(gè)自主的過程,它包括知識的獲得、能力的培養(yǎng)、認(rèn)知的建構(gòu)和情意的發(fā)展。
在生物教學(xué)中開展探究性學(xué)習(xí),不但要使學(xué)生獲得科學(xué)知識,更要注重探究的過程和處理信息的科學(xué)方法,并致力于培養(yǎng)他們探究合作的科學(xué)精神和一絲不茍的科學(xué)態(tài)度。探究又是學(xué)生獲得科學(xué)知識,形成科學(xué)觀念,掌握科學(xué)本領(lǐng)的一種重要途徑和方法。一、 探究性學(xué)習(xí)與接受性學(xué)習(xí)的關(guān)系
主動探究是人的天性,人們一次次地遇到不解的現(xiàn)象,內(nèi)心失去平衡從而努力恢復(fù)平衡,而這正是其知識結(jié)構(gòu)不斷建構(gòu)和豐富的最自然的過程,因此,人認(rèn)識事物的過程,從本質(zhì)上就是一個(gè)不斷探究的過程。
由于科學(xué)探究活動能使學(xué)生主動獲取生物科學(xué)知識,體驗(yàn)科學(xué)過程與方法,有助于形成一定的科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀,這使探究性學(xué)習(xí)在教學(xué)方式上具有無比的優(yōu)越性。
但是,不可能每個(gè)人所有知識的獲得與建構(gòu)都來自于自主探究的,這樣的話,那人類幾千年文化文明的沉淀與累積又有何用呢?以獲得間接知識經(jīng)驗(yàn)的接受性學(xué)習(xí)與以自主性為主要特點(diǎn)的探究性學(xué)習(xí)之間是既有區(qū)別又有聯(lián)系的。
接受性學(xué)習(xí)在積累間接經(jīng)驗(yàn)、傳遞系統(tǒng)的科學(xué)知識方面其效率之高,是其他方法無法比擬的,也是學(xué)生接受知識的主要途徑。它把獲得知識作為目的,把知識的價(jià)值定位在知識的積累和應(yīng)用上;而探究性學(xué)習(xí)既把知識的獲得作為目的,又把知識的獲取過程作為一種載體或媒介,使學(xué)生通過知識的學(xué)習(xí)過程,在能力、方法、態(tài)度、情感、意志等方面都得到全面的體驗(yàn)和發(fā)展,具有智力價(jià)值和情意價(jià)值。
探究性學(xué)習(xí)是現(xiàn)代教育的本質(zhì)需要,而接受性學(xué)習(xí)是探究性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和前提。在生物教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,精選學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識和技能,強(qiáng)調(diào)在科學(xué)知識的積累與科學(xué)探究過程、方法的掌握之間要保持必要的平衡。
在傳統(tǒng)的教學(xué)中,較多地采用了接受性學(xué)習(xí),而忽視探究性學(xué)習(xí),現(xiàn)在我們強(qiáng)調(diào)探究性學(xué)習(xí)也并非貶低接受性學(xué)習(xí)的價(jià)值,我們反對和著力改革的是被動的、機(jī)械的、無意義的、生搬硬套的接受性學(xué)習(xí),應(yīng)把它轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的積極主動的,有意義的新的學(xué)習(xí)形式,在探究性與接受性學(xué)習(xí)之間尋找最佳結(jié)合點(diǎn),形成新教學(xué)環(huán)境下的學(xué)習(xí)模式。這樣就能更好地體現(xiàn)出教師的價(jià)值引導(dǎo)與學(xué)生的自主建構(gòu)相結(jié)合的新的教學(xué)理念。二、在新的教學(xué)理念下,探究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)
1、具有主動性和自主性的特點(diǎn)。主要表現(xiàn)在學(xué)生有積極主動地學(xué)習(xí)的自覺心理,能主動地去探討、嘗試、謀求自身創(chuàng)造潛能的充分發(fā)揮,同時(shí)能對自己的學(xué)習(xí)過程自主地做出安排、監(jiān)控和調(diào)節(jié)。
在教學(xué)過程中,教師要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,創(chuàng)設(shè)和諧、民主的情景,幫助學(xué)生建立起自信的信念,培養(yǎng)其良好的個(gè)性心理品質(zhì)(如理想、動機(jī)、興趣、意志、價(jià)值觀等)使學(xué)習(xí)成為學(xué)生的一種內(nèi)在需要和自身發(fā)展的動力。
2、具有探究性和探索性的特點(diǎn)。新教學(xué)理念下的探究性學(xué)習(xí),主要是讓學(xué)生經(jīng)歷一些類似于科學(xué)家研究生物課題的情景過程,從中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法和思想,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,從而獲得能力和發(fā)展。探索性是在探究性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,對自己感興趣的知識進(jìn)行更深層次的探求。讓學(xué)生在主動探究中得到自主發(fā)展,實(shí)現(xiàn)自主建構(gòu),是現(xiàn)代教學(xué)的新理念?,F(xiàn)行生物教科書中,設(shè)置了一些探究性的課題,對學(xué)生的自主探究能力的培養(yǎng)具有很大的幫助。
3、具有質(zhì)疑和體驗(yàn)相結(jié)特點(diǎn)。質(zhì)疑是思維的導(dǎo)火線,是學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,是創(chuàng)新的基石,它可以使學(xué)生的求知欲由潛伏狀態(tài)轉(zhuǎn)入被激活狀態(tài)。而以質(zhì)疑為動力的探究性實(shí)踐活動,在學(xué)生知識的建構(gòu)與運(yùn)用,技能的形成、鞏固與熟練,經(jīng)驗(yàn)的豐富和提升,情感與價(jià)值觀的豐富與完美等過程中是一種很好的體驗(yàn)和鍛煉。生物教學(xué)中,教師要善于創(chuàng)設(shè)問題情景,為學(xué)生提供豐富的思考與解決問題的素材,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實(shí)社會,切入生活實(shí)際,積極參與探究性實(shí)踐活動,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的體驗(yàn)?,F(xiàn)行生物教材中,設(shè)置了大量的“與生活的聯(lián)系”內(nèi)容,正體現(xiàn)著這一特點(diǎn)。三、新的教學(xué)理念下,學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的培養(yǎng)
新教學(xué)理念下的學(xué)習(xí)必須盡可能地體現(xiàn)出自主性,探究性和問題與實(shí)踐結(jié)合的特點(diǎn),因而,在教學(xué)中,我們應(yīng)從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行引導(dǎo)。1、創(chuàng)設(shè)問題情景,激發(fā)探究欲望。生物教學(xué)中,把學(xué)生要學(xué)習(xí)的內(nèi)容巧妙地轉(zhuǎn)化為問題情景,使教學(xué)信息更富有新奇性,從而激發(fā)學(xué)生原有知識經(jīng)驗(yàn),使原有的生物認(rèn)知結(jié)構(gòu)與要探究的知識發(fā)生整合,能極大地激發(fā)學(xué)生的探究動機(jī)和興趣。常采用的創(chuàng)設(shè)問題情景的途徑可以有:利用生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情景。如要檢測生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)三大營養(yǎng)物質(zhì)的含量的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)材料有蘋果、梨、馬鈴薯、花生種子、豆?jié){、鮮肝(豬肝)等。檢測前,老師先引導(dǎo)學(xué)生思考:請憑你們的感覺經(jīng)驗(yàn)預(yù)測各種實(shí)驗(yàn)材料中三大營養(yǎng)物質(zhì)含量的多少?并做出記錄。有的認(rèn)為蘋果、梨、豆?jié){是甜的,糖的含量較多,馬鈴薯、豬肝做菜用的蛋白質(zhì)的含量較多,花生種子脂肪較多等等各種預(yù)測都有。接著,讓學(xué)生按實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行檢測,并記錄結(jié)果。之后進(jìn)行比較、討論、引導(dǎo)得出結(jié)論。通過上述探究,使學(xué)生原有認(rèn)知與探究結(jié)論整合后,老師可繼續(xù)創(chuàng)設(shè)問題情景:如何檢測其它的食物?你如何選擇所需要的食物?使學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活更加貼近,更能激起探究的動機(jī)和興趣。此外,還可以通過新舊知識的矛盾創(chuàng)設(shè)問題情景;可從生物知識在生活、社會的實(shí)際應(yīng)用中創(chuàng)設(shè)問題情景;可通過例題習(xí)題創(chuàng)設(shè)問題情景等等。
在探究性學(xué)習(xí)中,教師應(yīng)注意對學(xué)生進(jìn)行探究方法指導(dǎo),避免問題過難或過于平淡缺乏挑戰(zhàn)性而失去探究興趣。探究結(jié)束時(shí),教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生得出合理的結(jié)論,確保學(xué)生對生物概念、原理或規(guī)律的真正獲得,使結(jié)論變得更穩(wěn)妥、明了,更具概括性與系統(tǒng)性。2、將有關(guān)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成探究性課題,培養(yǎng)探究能力
在教學(xué)中,穿插探究性學(xué)習(xí),將一些教學(xué)內(nèi)容以探究性課題的形式展現(xiàn)給學(xué)生,讓他們主動地思考與探究,從中體驗(yàn)科學(xué)探究的思想、過程或方法。如“植物生長激素的發(fā)現(xiàn)”的課題。教師可借助多媒體動畫設(shè)計(jì)一組對比實(shí)驗(yàn):把燕麥胚芽鞘分別放在均勻受光、單側(cè)光和完全不見光的三種環(huán)境中,要求學(xué)生預(yù)測這三組燕麥胚芽鞘的生長情況(學(xué)生很容易錯(cuò)誤地認(rèn)為:第一組直立生長;第二組向光生長;第三組不生長)。之后,教師通過多媒體展示出實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果分別為:直立生長;向光生長;直立生長。接著引導(dǎo)學(xué)生分析三種情況下的相同點(diǎn)(都生長)與不同點(diǎn)(直立或彎曲生長)。這時(shí)學(xué)生都表現(xiàn)出濃厚的興趣和求知欲,老師就要不失時(shí)機(jī)地提出探究的新問題:胚芽鞘生長的部位到底在哪里呢?經(jīng)過討論,得出結(jié)論:生長的部位在尖端下面的一段。繼而學(xué)生很自然地又想到了下一個(gè)探究問題:尖端與胚芽鞘的生長究竟有什么關(guān)系呢?學(xué)生閱讀了有關(guān)的資料,并結(jié)合多媒體的動畫,最后得出結(jié)論:是由于胚芽鞘尖端合成的生長素在起作用的原因。
教學(xué)中,我們可以將一些能建立起廣泛聯(lián)系且遷移性較強(qiáng)的生物知識,或在生產(chǎn)生活實(shí)際中具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的知識,對學(xué)生能力的發(fā)展和情感的培養(yǎng)具有較高價(jià)值的知識等等,設(shè)計(jì)成探究性課題,這對學(xué)生的探究能力的培養(yǎng)將有很大的幫助。3、提供探究線索,指導(dǎo)探究方法
教師作為教學(xué)活動的組織者、引導(dǎo)者和合作者,除了盡量為學(xué)生提供充分從事思維活動的機(jī)會和空間外,還應(yīng)進(jìn)行探究線索和方法的指導(dǎo),提高探究性思維和能力,減少盲目性。
美國著名的教育心理學(xué)家奧蘇伯爾的認(rèn)知結(jié)構(gòu)遷移理論中的“先行組織者”策略,對提高學(xué)生探究性思維的能力具有很大的作用?!跋刃薪M織者”是指一種先于學(xué)習(xí)任本身呈現(xiàn)的一種引導(dǎo)性材料(它可以是比學(xué)習(xí)任務(wù)本身有更高的概括性和綜合性的概念或原理等),以學(xué)習(xí)者易懂的或已經(jīng)接受的面貌出現(xiàn),是新舊知識的橋梁。它可幫助學(xué)習(xí)者用舊知識去同化新知識,實(shí)現(xiàn)由“組織者”向新知識的遷移。
例如:在教學(xué)“細(xì)胞的吸水與失水”時(shí),我先通過如下的簡易實(shí)驗(yàn)作為“先行組織者”:把兩蘿卜切斷并分別在斷面下掏出錐形空腔,然后往兩個(gè)蘿卜的空腔中分別注滿清水和濃鹽水,靜置。此時(shí),我先讓學(xué)生預(yù)測兩個(gè)蘿卜中水位的變化情況。有的說變化不大,有的說水位都降低,有的說可能蘿卜吸收了無機(jī)鹽,使鹽水位降低,說法不一。由于跟生活很貼近,同學(xué)們的興趣很濃,甚至爭論的很激昂。10分鐘后,看看實(shí)驗(yàn)結(jié)果,同學(xué)們驚奇地發(fā)現(xiàn):加濃鹽水的水位升高,而加清水的水位卻降低了!為什么?我不失時(shí)機(jī)地結(jié)合生活中腌制蘿卜、果脯情況引導(dǎo)同學(xué)探究,并得出結(jié)論是:水分沿著與溶液濃度梯度相反的方向移動,由于蘿卜內(nèi)液濃度高于清水,水分進(jìn)入蘿卜內(nèi)而使清水水位降低;蘿卜內(nèi)液濃度低于濃鹽水,水分就由蘿卜內(nèi)流向鹽水,使鹽水水位升高。根據(jù)這一原理,我再提出“細(xì)胞是如何吸水和失水?”的新探究問題,經(jīng)過對比,學(xué)生很快就找到問題的實(shí)質(zhì):水分子可以自由地通過原生質(zhì)層,且逆著溶液濃度梯度的方向移動。這樣就實(shí)現(xiàn)了由“組織者”——蘿卜吸水和失水原理,向新知識——細(xì)胞吸水與失水的原理的遷移。
4、加強(qiáng)生物實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo),延伸探究性學(xué)習(xí)的廣度學(xué)生親自動手完成的實(shí)驗(yàn)是訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能,提高實(shí)驗(yàn)探究能力的主要途徑。教師可以根據(jù)學(xué)校的條件和教學(xué)實(shí)際情況,把一些演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn),或補(bǔ)充一些探究性、開放性實(shí)驗(yàn),強(qiáng)調(diào)學(xué)生把解決問題當(dāng)作是一個(gè)探究的過程,而不是一個(gè)知識的簡單運(yùn)用過程。這有利于培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行以實(shí)驗(yàn)探究為主的研究性學(xué)習(xí)的能力。
5、應(yīng)用知識體系的規(guī)律性,指導(dǎo)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí),簡化認(rèn)知過程,完善自主建構(gòu)用探究的方法掌握了“典型”的性質(zhì)或原理之后,可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步揭示出類似的“一般規(guī)律”,進(jìn)而應(yīng)用規(guī)律指導(dǎo)新一輪的探究,達(dá)到觸類旁通的目的。例如通過“先行組織者”理論得出細(xì)胞吸水與失水的一般規(guī)律:水分子可以自由地透過原生質(zhì)層,沿逆著細(xì)胞液濃度梯度的方向移動。再應(yīng)用這一規(guī)律指導(dǎo)學(xué)生更進(jìn)一層的探究:如植物所需水分主要是由根部從土壤中吸收來的,而生長在原始森林中的巨杉,有的高達(dá)100多米,那它是如何吸水的呢?給農(nóng)作物施肥時(shí),為什么會出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象呢?這樣通過探究極大地拓展了學(xué)生的視野,且使學(xué)生對科學(xué)探究的情感態(tài)度和價(jià)值觀得以提升和完善,實(shí)現(xiàn)意義建構(gòu)。
探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在一定的情感,意志和價(jià)值觀的驅(qū)駛下,帶著質(zhì)疑或興趣,主動地去探討、分析和解決問題,并從實(shí)踐中得到體驗(yàn)的學(xué)習(xí)活動。它既符合中學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和心理活動規(guī)律,又蘊(yùn)涵著現(xiàn)代教學(xué)的新理念。生物教學(xué)中,教師應(yīng)盡可能多地為學(xué)生創(chuàng)造探究的機(jī)會,放手讓學(xué)生去做,使學(xué)生學(xué)會在復(fù)雜環(huán)境中運(yùn)用探究科學(xué)的態(tài)度去認(rèn)識、發(fā)現(xiàn)、體驗(yàn)和創(chuàng)造,以適應(yīng)未來社會的發(fā)展和終身學(xué)習(xí)的需要獲得可持續(xù)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。