2015年11月《赤峰学院学报》

科学探究重实效——反思探究性教学在生物教学中的应用

梁  微        徐州市第五中学   （ 221000）

摘要：新课程的一个核心理念是探究性学习，这与生物教学中所提倡的思想是不谋而合的。如何在教学实践中切实、充分地发挥科学探究的精神，以探究模式引领并贯穿课堂教学是所有生物一线教师必须面对的一个挑战。本文通过一些具体、详实的教学案例探讨了在生物课堂教学中，如何依托以教师为组织者，以学生为主体参与者的模式，培养开发学生的探究能力，并对探究性学习过程实效性进行了反思。

关键词：探究性教学新课程生物教学实效性

高中生物课改中，探究性教学模式是改革中的一项重要内容。从最新的高中生物教学大纲的内容来看，大部分的课题内容都极具启发性和探究性。这样的课题内容无疑为推进素质教育、提倡探究性教学模式提供了便利条件和可能性。但是，问题的关键是如何在教学实践中真正做到以探究为方向、以探究为内容、以探究为检验标准。这正是生物教师需要积极思考、集思广益的地方。笔者认为作为教师，首先应该充分挖掘教材中蕴含的科学探究内容，即哪些知识点教学可以通过探究性教学模式展开。其次，在探究实践中，教师应该充分引导学生通过分析科学家的实验、模拟实验操作，从而切实体会探究的实质，开拓思维，提高探究能力。再者，教师应该依据教学任务和教学时间合理安排、组织学生开展行之有效的探究性教学后的讨论，以凸显探究性课堂教学的连贯性和实效性。

下面以光合作用发现历程为例探讨如何将生物课堂变为富含科学探索意义的探究性课堂。

（1）比利时的著名科学家海尔蒙脱在1648年用柳树苗（重2.3kg）种植在土壤（90.8kg）中。在自然的条件下，让其在仅有雨水浇灌的自由生长5年，结果发现柳树增重了74.4kg，而土壤只减轻了57g。

引导学生对实验现象和数据进行分析：同意水是建造植物的重要原料。但是，“空气对柳树质量增加有无影响”成为焦点。

（2）英国科学家普里斯特利在1771年做了一个实验，结果发现密闭的玻璃罩内点燃的蜡烛与绿色植物相比于对照组燃烧时间更长；闭的玻璃罩内小鼠与绿色植物相比于对照组更不容易窒息而死。

引导学生分析实验得出：该实验与范海尔蒙特实验相比较采用了对照的方法,通过对照可排除无关变量对实验的影响,又体现实验变量的作用。选择小鼠是否死亡和蜡烛是否熄灭为观察指标更为直接明了。

实验证明：绿色植物可以更新因小鼠呼吸或蜡烛燃烧而变浊的空气。

探究启示：①通过对照增强了实验结果的说服力；②选择恰当的观测指标使结果较易观察

（3）1779年英格豪斯证实，植物只有在光下才能“净化空气”。光是植物进行光合作用的条件。在光的条件下绿叶能够吸收CO₂释放O₂。

探究设疑：光跑哪去了？

（4）1845年德国科学家梅耶从能量守恒定律的角度出发，经过多方面的实验得出：光是由植物通过光合作用以化学能的形式储存起来了。

继续探究：那么，这种化学能到底贮存于什么物质中呢？也就是植物在吸收水和二氧化碳，释放氧气的过程中，还产生了什么能储存能量的物质?

（5）1864年,德国科学家做了一个实验，实验中将经过暗处理的绿色叶片一半在曝光的环境中，另一半处于遮光的环境中。处理一段时间后，再用碘蒸气处理叶片，结果发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片变成深蓝色。

引导学生分析实验得出:对植物先进行暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。让叶片的一半曝光，另一半遮光是为了进行对照。

实验结论:  绿色叶片在光合作用中产生淀粉  。

探究启示：实验过程中要处理好实验材料以消除材料自身因素对实验结果的干扰

探究设疑：光合作用的场所在哪儿?产生的气体是氧气吗？

（6）1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。

引导学生根据实验现象进行实验分析：

a.实验材料中水绵的叶绿体是带状。好氧性细菌聚集生活在有氧气的环境中。

b. 好氧细菌集中在能被光线照射的叶绿体附近，因为在这周围有氧气存在。结论:通过实验现象，我们发现在能被光线照射的叶绿体附近产生了氧气，这是由于光合作用产生的。

c.在没有氧气的光亮环境中好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位。结论：见光叶绿体部位有氧气的产生。

实验结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物光合作用的场所。  

实验启示：实验材料的选择是关乎实验成败的重要影响因素。

分析：这是高一必修一《光合作用》一节教学第一课时的教学内容，传统的教学思路是让学生阅读课本，教师引导学生找到科学家及对应的相关结论。这种学习较为机械，学生被动学习。科学探究性学习设计思路是：按照科学史的顺序设计一系列的探究活动，让学生像科学家一样对光合作用过程展开细致深入的研究，使学生通过主体参与过程掌握光合作用原料、产物、条件、场所等相关知识。每一步探究活动，目的明确，学生探究结果清晰，而且在此过程中，会对激发学生对于科学探究意识、培养学生的科学思维能力和科学价值观。课堂组织探究过程的实效性也凸显出来。在实验的过程中探究思想十分重要，同时要对实验设计的思维过程进行着重的分析，这样能培养学生的实验设计思维。绝对不能将实验课演变成对实验方法和步骤进行简单的重复或模拟。然而对实验方法步骤缺乏必要思考理解和创新，这样的学生知其然，不知其所以然，更谈不上解决科学问题了。

科学探究性教学的反思外延：生物学教学最主要的途径是以实验的形式进行的，特别是在探究性学习过程中，实验教学至关重要。在探究实践中，教师应该充分引导学生通过分析科学家的实验、模拟实验操作，从而切实体会探究的实质，开拓思维，提高探究能力。然而，有的教师设计的探究课堂就是将实验的步骤、原理、器材都向学生表述清楚，甚至将以上内容一一呈现在黑板上，要求学生按部就班地进行操作，然后通过现象观察得出结论、验证实验结果的准确性。动手操作就等于实验探究吗？这样的实验教学完全违背了新教材倡导的探究性学习的原则，失去了新教材安排该实验的意义。更体现不出探究的实效性。在开展探究性教学的过程中，应充分利用教材中的实验教学，培养学生的探究能力。在选择研究对象时，应善于从学科课程中挖掘资源。笔者认为开展探究性学习最主要的途径是利用教材资源，在课本中寻找问题、发现问题、引导学生主动去探究问题，从而最终解决问题。

以上是笔者在进行探究性教学实践中的一点体会和反思。新一轮的生物课改目标强调:“提高科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习。”基于这样的认识，在高中生物新教材的教学实践中，笔者认为应以教材为依托，以课堂教学为主阵地，在学科教学中实施探究性教学。因此，首先在备课上，教师备课时要增强探究意识，挖掘教材中可探究，能探究的资源，科学设计探究过程。教师在备课时还要增加备学生的环节，根据学情、学生的认知水平来科学的设计探究问题。其次，在课堂上，教师不能忽略学生是课堂的主体。教师的作用是要组织好教学过程，充分调动发挥学生的主观能动性，积极参与探究过程。在探究过程中，教师要引导学生通过多起点、多方位、多层次去思考和分析问题。抓住学生在探究过程中生成的问题和内容，以点带面，加以总结和升华。引导学生从新的角度看旧的问题，打破现实的种种习惯与惰性，循序渐进地培养学生的探究能力，实现课堂探究的实效性。一句话总结就是科学的探究教学不应流于形式，而要凸显其课堂探究的实质，实现课堂探究的实效性。

参考文献;

李百盛 ;生物教学中探究性学习实施策略的实验研究; 科教导刊2011(15)

蒋本庆;浅谈如何提高生物课堂教学实效性;才智;2010年29期

曹雪峰;新课程下生物学教学中探究题的编制 ;宁德师专学报(自然科学版);2008年03期

程珵;谈高中生物的探究式学习 ;今日南国(理论创新版);2008年08期

聂广清: 提高生物课堂实效性的几点思考 ;《小作家选刊：教学交流（下旬）》2012年 第5期