1、高中生物课中开展自主探究教学的探索 生命世界 2010005 期作者 /本文总字数 :5155 口撰文许桂芬 一、教育背景与课题提出 新课程改革专家在评价中美学生于 2005 年第 56 届英特尔国际科学与工程大奖赛中（注：简称 ISEF，是全世界最大的中学生科学大赛，展示领先科学，展示出色的创造力、科研能力和创新思想）获奖情况时，风趣地指出，美国获奖学生是 “美国正规教一育培养的 ”，而中国获奖学生是 “中国正规教育漏网的 ”。这席话引起我的 深思：中国正规教育怎么啦？扼杀了学生的创造力不成？ 专家还形象地剖析中西方教育之 差异： “若把孩子比喻成一辆车，中国的老师和父母不断地给车装东西，生
2、怕装不满或漏掉什么；而美国、英国的老师和家长不断地给车加油。 ”中国学生几乎都经历了从 “赶鸭子 ”到 “填鸭子 ”到 “烤（考）鸭子 ”的过程，最后变成了呆头呆脑的 “板鸭 ,他们只习惯于接受而不会思考，更没有创见。看来我国 “填鸭式 ”的教育模式埋没和扼杀了太多孩子的创造力。 “一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界先进民族之林 ”，时代在呼唤创新，教育承担着创新的使命。高中生物学教学中，如何根据高中学生现状，最大程度地开发他们的创造天性，使他们更亲近社会和自 然，使更多的学生走上 ISEF 的领奖台？本人试着探索 “自主探究式 ”的教学方法，与传统的 “注入式教学法 ”进行比较，分析不同
3、教学方法下培养的学生在实验前后的创造性倾向和学习成绩方面存在的差异，得出是否有必要在高中生物课中实施 “自主探究式 ”教学改革。 二、实验过程 1实验时间： 2007 年 9 月 -2008 年 7 月 2实验对象：随机抽取厦门一中高 -2 个自然班， 3 班为实验班， 4 班为对照班。 3实验研究方法：采用等组对照实验法。实验班开展 “自主探究教学法 ”，对照班进行 “传统教学法 ”。两个班只是教学模式不同，其他包括试卷等学习资料完全相同。一年后，进行统计学分析比较，得出结论。 4实验过程 实验班采用 “自主探究教学法 ”，即以 “引导学生自主探究科学知识 ”为指导思想，每节课都贯穿 “情境
4、激疑（师）一发散思维（生）一探究反馈 （生）一归纳迁移（师生） ”的程序进行教学，根据不同的教学内容，可以一次或多次循环递进地进行 “激疑一发散思维一探究反馈一归纳迁移 ”，或侧重其中的某一环节。具体做法如下： 情境激疑（师）：营造快乐轻松的教学情境，根据不同的课型，或巧设问题，或演示逼真教具和多媒体课件，或展示学生奇异实验现象，或引用生物科学奇闻佚事 ，激发学生兴趣和创造动机，启迪思维。（老师的设疑富科学性和梯度性，情境的设置要适时、适量） 发散思维（生）：恰如其分的情境激疑，犹如投石激浪，激发学生巨大的学习热情，发散学生思维，自由遨游在生物知识的海洋里，主动地思考和探究各种问题的答案。科学
5、奇闻佚事帮助学生撩开科学神秘的面纱，使其更自信地步入生物王国探求生物科学奥秘。 探究反馈（生）：在老师适当的点拨下，让学生借助教材和必要实验条件自主探究各种问题的答案和生命现象的本质。 归纳迁移（师生）：学生自主探究得出初步的结论，经师生共同归纳得出科学的结论。接着， 老师引导学生完成知识的迁移 引导学生应用所学的生物学知识解释或解决生产、生活实践中的问题。 控制班采取传统教学法，以注入式讲解为主并适当借助多媒体教学手段。 理论课案例展示 如高中生物必修 2 第一章孟德尔的豌豆杂交 实验（一） 实验班的做法： 课前准备：让学生先调查自己家庭成员中 “双眼皮和单眼皮 ”的表现情况。 情境激疑：通
6、过个案 “孩子为单眼皮，父母却是漂亮的双眼皮，怀疑孩子不是父母亲生的 ”，引出悬念，激发同学们强烈的探究心理， 发散思维：积极展开讨论，分析 “一对相对性状 ”的遗传特点。在析疑并归纳出遗 传规律后，老师继续引导： “孩子的性状表现如何？ ”发散学生思维，把可能的婚配情况和结果都列出。究其原因，引到经典实验 孟德尔的豌豆杂交实验。 探究反馈：通过课件以启发和互动的方式得出相关的概念、孟德尔杂交实验的具体过程，回扣双眼皮和单眼皮的遗传表现，领会 “一对相对性状 ”的遗传特点。 归纳迁移：根据孟德尔研究过程，引导学生得出科学实验的 般程序： (1)观察现象一 (2)提出问题一 (3)作出假设一 (
7、4)实验设计一 (5)分析实验现象一 (6)结论。 最后设置 “杂交育种如何选育出具有稳定遗传性状的品种？ ”和 “医学实践 上如何科学地推断遗传病的基因型和发病概率？ ”引导学生养成想办法解决实际问题的习惯。 对照班的做法： 课前未布置调查作业，课堂只是通过挂图讲解遗传的现象、规律等知识。 实验课案例展示 如高中生物必修 3 第 3 章植物生长素的发现实验 实验班的做法： 情境激疑：通过 “葵花向阳，倒立玉米粒抬头，窗台植物弯向窗外，破土 而出幼苗根向地茎背地生长 ”等熟悉实例，激发同学们探究 “引起这些现象的内外因各是什么？ ” 发散思维：学生展开积极的讨论，外因应该分别是光和重力的刺激，
8、那么 “内因是什么？ ”老师继续引领学生探究，领会科 学家探究科学奥秘的思想和方法，探寻 “发现并证明生长素存在 ”的实验思路。 探究反馈： 材料用具：玉米幼苗、小花盆或培养皿、含生长素的琼脂小块、不透光纸盒、台灯 实验方法：对照实验法（共四组，引导学生如何设置单一变量，如何进行大胆推论） 观察记录；每天打开纸盒（时间尽可能短），观察幼苗的生长情况，记录下高度、倾斜角等情况，并间断地拍照，保留图片记录。小结：胚芽鞘尖端确实能产生促进植物生长的物质 归纳迁移：根据生长素发现过程的研究，强化科学实验的一般程序 (1)观察现象一 (2)提出问题一 (3)作出假设一 (4)实验设计一 (5)分析实验现
9、象一 (6)结论。 最后引导学生设计实验探索 “重力 对植物生长的影响 ”。 宗旨：提倡学生直接参与科学探究 高中生物实验课中，实验班提倡学生亲自尝试各种实验方法，如更换实验材料、实验用具或实验思路。实验班我都建议学生亲自进行 “错误 ”操作，观察 “错误 ”操作的后果，探索得出符合实验原则的实验方法和结论。 如 “叶绿体中色素的提取与分离 ”实验中不能让层 析液浸没滤液细线； “植物细胞的有丝分裂 ”实验中根尖解离后必须经过漂洗，再染色； “生物组织中蛋白质的鉴定 ”实验要求蓖麻籽的薄片需用 95%酒精洗去油脂。 对照班总体做法是直接传授知识，要求规范操作，老师监控操作程序正确与否，帮助指出
10、实验成败的原因。 5实验结果 上述孟德尔的豌豆杂交实验（一） -课，实验班和对照班的教学效果不同，对照班的课后习题中有 1 3 的同学误认为 “遗传就是什么性状就传下去什么性状 ”；实验班没有这种现象。实验课的不同上法，实验班和对照班的实验分析能力也明显不同，遇到较开放的实验分析题， 对照班显得有点不知所措，而实验班基本能找到较正确的思路。 笔者还在教学实验前后分别对实验班和对照班的创造性倾向和学习成绩进行科学的测量和比较，得出如下的结果： 日常生活与创造性倾向的调查结果 （实验前： X2=0.098， P0.05，无显著差异；实验后： X2=8.523， P0.05，差异显 著） 学生的学习
11、成绩情况统计成绩表 1 实验前学生的成绩情况成绩表2 实验后学生的成绩情况 6结果说明 以上实验结果表明：自主探究教学在一定程度上改善了学生的创新思维能力。实验班学生不仅知识掌握更加扎实（学习成绩），分析、解决实际问题的能力也明显优于对照班，还学会了学习，学会了科学研究，尤其 表现出敢于创新的精神和更强的实践能力。 三、分析与讨论： “自主探究教学法 ”以 “教师为主导，学生为主体，思维训练为主攻 ”的三主教学原则，围绕创造性思维能力培养这一核心，循着 “情境激疑一发散思维一探究反馈一归纳迁移 ”途径层层设疑，步步引导，循环递进，尊重学生个性发展，把探究的主动权交给学生，使学生品尝探究和创造的
12、乐趣，好奇和好动的天性得到保护，更加亲近社会和自然。 而 “传统教学法 ”忽视学生的主体性，只注意一味地灌输知识，限制学生自主探究的空间，学生易养成听话、不爱动脑筋、按部就班的被动学习习惯；由于知识与生活 现实脱节，学生疏远自然和社会；由于探索活动少，学生创造力难以发展。 以上两种教学法结果不同，究其原因主要表现在以下几方面： (1)自主探究教学法注重 “情境激疑 ”和 “发散思维 ”。 生物科学知识是人类探究生命奥秘的结晶，是探究能力培养的良好载体。而 “能力只有在需要该种能力的活动中才能形成和发展 ”。传授高中生物知识的课堂能否成为生物老师培养学生 “独立思考，自主探究，创造性思维 ”的舞
13、台，关键看生物老师能否设置情境，充分挖掘学生的思维潜力，引导学生主动透过现象认识本质，再从本质描述现象。 自主探究教学法便为学生提供自 主的课堂，创建轻松、和谐、民主的课堂环境，满足学生情感、动机的需求，有利于发散学生的思维，保护所有学生的各种天性，尤其是创造天性，开发学生的创造潜能，学会从生命现象探究生命本质。 (2)自主探究教学法提倡 “自主探究 ”。 首先，提倡学生直接参与科学研究，沿着科学家的足迹探寻生命现象的本质。实验班每位学生都直接参与探讨与自己密切相关的学习内容，都有机会发表自己的看法，学习投入，知识掌握扎实，并逐步养成实事求是的科学态度和严谨的工作方法。 其次，提倡学生亲自探究
14、多种实验方法，学生通过自主探究得出的知识与方法，比对 照班印象更深刻，还常常体验到成功的喜悦，各种能力也都得到有效的提高 获取新知识能方、探究能力、分析解决问题能力、交流与合作能力等。 (3)自主探究教学法提倡 “归纳迁移 ”。 注重联系现实生活背景，使学生体会到生物学知识与个人决策和社会决策息息相关，触动他们的积极情绪，激发他们对自然和社会的责任感，倾注莫大的热情于学习、创造中，以探寻报效祖国的出路。自主探究教学法无疑丰富了学生们的想象力，增强了他们的意志，自觉去寻求解决问题的一切可能方案，在解决实际问题的过程中理解生物学概念、原理和规律。 如学习高中生物必修 1光合作用和呼吸作用时，在学完
15、植物新陈代谢的基础知识后；我让实验班学生帮助农民解忧：想办法让北方人在冬季都能吃上蔬菜。出谋划策者很多： “多储存蔬菜、制作蔬菜罐头、保鲜等办法。 ”“采用搭建温室大棚，使得蔬菜在一年四季都能正常生长，到了冬季仍然能吃上新鲜的蔬菜。 ”“空运 ”学生思维异常活跃，冒出许多颇有创意的方案。对照班讲完 “植物的新陈代谢内容 ”，老师直接帮助学生归纳在农业生产上的可能应用，课堂秩序很好、很安静，但学生缺乏激情，思维显得被动。与对照班相比，实验班由于注重在现实生活背景中学习生物学，还养成热衷探索 “身边的科学 ”的科学素养。 四、结论与反恩 开展教学实验后，实验班的教学尊重学生的情感需求，提倡 “情境
16、激疑一发散思维一探究反馈一归纳迁移 ”的教学程序，不断创设梯级问题情境，以疑激趣，以疑促思，像无形的魔棒拨动学生的思维，挖掘学生的学习潜能，使学生学会了学习，学会了科学研究，还表现出敢于创新的精神和更强的实践能力。因此，在全面实施新课程的背景下， “自主探究教学法 ”值得在高中生物教学中推广。 创新能力的开发和培养不是一朝一夕之事，更不是某个老师或家长就能把握的事，需要全社会、全民尤其全国的中小学教师都来关注和努 力，不仅要老师进行教学模式的探索与改革更要国家进行学科课程和考试评价的大变革。新的课程标准和新的教科书，将很好地推进青少年创新能力的开发和培养，使 “创造性种子 ”从播种开始就有了适宜的环境：土壤、气候、科学的灌溉、施肥、培养，定能发芽、生根、开花、结果。
