谈高中生物教学中探究性学习活动

维普资讯 http://www.cqvip.com 谈高中生物教学中探究性学习活动　谈高中生物教学中探究性学习活动　福建省南靖一中赖和英　【摘要］科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径。科学探究活动通常包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施计　划、得出结论和表达、交流等步骤。在生物课程的探究性学习过程中应该逐步让学生理解科学探究的过程，学习科学探究的方法和技　能，使学生在知、情、能三个方面得到较好的发展。　【关键词］生物教学探究性学习活动　探究性学习是指学生通过类似科学家探究活动的方式获取科学　１－３设计实验方案　知识，并在这个过程中学会科学的方法和技能，科学的思维方式，　这是开展探究活动的重要内容之一，学生应明白实验设计的基　形成科学观点，树立科学精神。　本原理，然后设计对照实验和实验步骤。　・在高中生物教学中，组织学生开展“探究”能够“促进学生学习方　１．３，１实验原理：由于要探究酵母菌数量随时间变化情况，教　式的改变，使学生能主动地获取科学知识，体验科学过程与科学方　师可引导学生从酵母菌的新陈代谢类型、种群增长的影响因素来分　法，形成一定的科学探究能力、科学态度与价值观，培养创新精神。　析种群数量变４－Ｅ＇Ｎ况：①酵母菌属兼性厌氧型微生物，有氧时产生　开展探究式教学，有利于学生在知识、情感态度与价值观、技能三　二氧化碳和水，无氧时产生二氧化碳和酒精；②用液体培养基培养　个方面都得到较好的发展。　酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、ｐＨ、温度等因素的影　在探究学习活动中，当学生面临各种让他们困惑的问题时，教　响。③在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈　’型；在有限的　师要引导学生想办法寻找问题的答案，在解决问题的时候，要对问　环境下，酵母菌种群增长呈“Ｓ”型曲线；在不补充营养物质的情况下，　题进行推理、分析，找出解决问题的方向，然后通过观察，实验来　酵母菌的增长呈“几”型曲线。　收集事实；也可以通过其他方式得到第二手的资料，对获得资料进　１．３．２设计对照实验：教师应引导学生遵循对照原则和单一变　行归纳、比较、统计、分析，形成对问题的解释或结论，并通过讨　量原则，除设置养料、温度等条件不同形成对照外，接种的酵母菌　论和交流，进一步澄清事实，发现新的问题，对问题进行更深入的　量要相同，其他培养条件也要相同，见表１。　研究。　表１　养料、温度条件不同情况的对照试验　高中生物教学中学生的探究学习活动主要有三种类型。　１　以实验为主的探究性学习活动　这类探究性学习活动是以实验为主，通过有目的、有计划地进　行实验，让学生理解科学探究的过程，学习科学的方法和技能，形　成科学观点。下面以探究培养液中酵母菌种群数量的变化为例说明　这类探究性学习活动的步骤：　１．３．３设计实验步骤：①按照上面表格设计好三支试管连续培　１．１提出问题　养７天；②每天取样计数酵母菌数量，采用抽样检测方法；③分析　教材中提出的问题是：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随着　结果，得出结论：将所得数值用曲线图表示出来，分析实验结果，　时间变化的？教师也可以进一步引导学生，依据所学知识。分析酵　得出酵母菌种群数量变化规律。　母菌生长的条件与种群数量增长之间的关系提出探究的问题。例如，　１．３、４学生亲自动手操作实验　在不同温度条件下酵母菌种群数量增长的情况如何？不同培养液　实验方案设计完后，学生可根据此方案进行操作，但操作前教　（如加糖和不加糖）中酵母菌种群数量增长的情况如何？等等。　师应提醒学生分析有关注意事项，如：①计数时压在小方格线上的　１．２作出假设　酵母菌应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌；②从试管中吸出培养　科学研究始于问题，作出假设可以使科学研究更具有针对性，　液计数前要将试管轻轻振荡；③结果记录最好用表格；④每天计数　而不是盲目搜集资料进行研究。作出假设需要立足于已有知识，但　时间要固定。　更需要充分发挥想象力和创造力。同时，教师应提出要围绕着问题，　１．３．５表达和交流　根据预期结果作出符合逻辑的假设。例如：针对提出问题可以作这　教师可以让学生根据实验数据绘出数值曲线图，并引导学生分　样假设：在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“Ｓ”型曲线；在不补　析盐线的变化趋势及相应原因，从而得出影响酵母菌种群数量的因　充营养物质的情况下，酵母菌种群的增长呈‘‘ＪＬ”型曲线。　素可能有养料、温度、ｐＨ值及有害代废物等。　９６　２００８年第６期（总第１８期）　维普资讯 http://www.cqvip.com

２以调查为目的的探究性学习活动　林、水。　３．１实验假说：　以调查为主的探究性学习活动，其特点是提出要求和提示，让　学生到自然界或社会中进行调查，它能扩大学生的视野，开创学生　的潜能。有利于提高学生的实践能力。下面以调查当地农田生态系　统中的能量流动情况，说明这类探究活动的步骤。　２．１提出目的要求　明确当地农田生态系统的组成成分，分析农田生态系统中能量　流动的情况，并对其不合理提出改进建议。　２．２调查方式　３．２实验步骤：　①对幼苗、小烧杯、玻璃罩和玻璃板标号，并在１号和２号玻　璃板涂上凡士林。　②　③　④　３．３结果预期与实验结论　农村同学要进行实地调查，城市的同学可通过询问亲友、电话　访谈、搜集资料、走访农业部门等方式进行调查。　调查过程中要注意引导学生对以下问题进行分析：　（１）当地农田生态系统中生产者的主体是什么？还有哪些种类　的生物是生产者？农民是用什么方法抑制其他生产者的数量？　（２）初级消费者有哪些？其中哪些是有害？哪些是有益？对此　农民分别采取了哪些措施？　这是一道典型的探究性实验，而不是验证性实验，应引导学生　加以区别：探究性实验由于实验者在实验前提出的假说比较模糊，　也没有掌握最后的实验结果和实验结论，因此对实验结果的预期是　不确定的，只是把各种有可能出现的实验现象都考虑在内，再由各　种现象推出相应的结论；而验证性实验是验证某一个结论是否正确　的实验，实验者在实验前已经了解并掌握了相关理论知识，并对实　验现象有了一定了解或已形成一定认识或提出了确定的假说，因此　对实验结果的预期常常是唯一的。　～　（３）次级消费者有哪些？它们与农作物关系如何？　（４）养殖动物的饲料来源是怎样的？　（５）农民对作物秸秆如何处理？　实验假说：是指依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性　思维，提出初步假定。这个例子可引导学生提出这样的实验假说：　（６）人们通过什么方式来提高光能的利用率？　（７）样才能使该生态系统中的能量得到更充分的利用。　２－３撰写调查报告　ＳＯ２对植物叶片有影响（或无影响）。　接下来要引导学生分析实验自变量、因变量、无关变量这样才　能正确设计实验组和对照组。实验自变量是研究者主动操纵的条件　要求学生整理调查结果，尽可能详尽地画出该农田生态系统的　食物链和食物网，并写一篇有关农业生态系统能量流动情况的调查　和因子，是作用于实验对象的刺激变量，这个例子的自变量是玻璃　罩内有无ＳＯ２；因变量是指随自变量变化而产生反应或发生变化的　变量，因变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性，这个　分析报告。　２．４交流　就调查报告的主要内容与农民进行交流。在调查过程中可能发　现农田生态系统能量流动存在不合理的地方，如：农民对秸秆处理　例子的因变量是叶片的生长状况。无关变量是指与研究目标无关但　却影响实验结果的变量，实验时应严格控制无关变量，否则实验结　采用焚烧或填埋等，可向他们提出综合利用办法，例如：秸秆可作　为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。　建议通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，　实现能量的多级利用；通过合理密植的方法提高农作物的光能利用　率。　３以习题阅读为主的探究性学习活动　果的真实性无法得到认定。这个例子无关变量有：选取两株长势健　壮且相似的同种植物幼苗；实验组玻璃罩（１号装置）有５０２，而　对照组（２号装置）则应有等量蒸馏水；实验组和对照组都应放在　阳光下，定期观察两株幼苗叶片变化情况。　预期结果：依据提出的假说进行推理，得出假定性结果或推论，　即：“假如假设成立，则应有何种结果”　结论的存在须依据实验结果，即若出现的结果与预期结果一致　则得出与先前的假说一致的结论或“假说成立”，若实验出现的结果　与预期结果不符则得出的结论应为“假说不成立”。　这里引导学生预测可能出现的结果和相应结论有３种：①１号　和２号叶片都正常，结论是ＳＯ２对此植物叶片无影响；②ｌ号叶片　不正常，２号叶片正常，结论是ＳＯ２对此植物叶片有害；③１号叶片　比２号叶片更健壮，说明ＳＯ２对此植物叶片生长有益。　以习题阅读为主的探究性学习活动是指把科学探究活动的有关　提出问题，作出假设，自行设计实验方案，实验结果与预期结论的　推导等各个环节分别编写成习题，学生通过阅读、思考，得出答案　等一般性过程完成学习任务。　目前，生物实验在高考中所占比例越来越重，而学生对此类题　型又感到较棘手，这就需要教师在平时教学中多花时间引导学生解　答此类型习题。如：探究ＳＯ２对植物叶片的影响，请根据所给材料　和用品设计实验。写出实验假说，待完成的方法步骤，预期实验结　果及结论。　高中生物教学中学生的探究性学习活动不只以上三种，还有模　型建构、资料分析、资料收集和分析、技能训练等，只不过以上三　种较常见。在教学中选择科学探究活动应该按照螺旋式上升的原则，　实验材料及用具：长势相同的２株盆栽黄瓜幼苗、小烧杯２个、　大小一样玻璃罩２个、玻璃板２块、稀硫酸２ｔｏｏｌ、亚硫酸钠、凡士　以便学生在知识和能力方面得到循序渐进的发展。　２００８年第６期（总第１８期）　９７