初中生物探究性学习活动的教改实践

【摘 要】生物探究性学习活动,是指学生在教师的指导下,以提高学生创新精神和实践能力为宗旨，以生命、生态、资源等问题为中心，以生物学研究方法为主线，以专题探究小组为基本组织形式，以学生自主选题、自主探究、自由创造为原则，以学生主动参与探究过程为标志，以学生的合作学习、过程体验、创新思维为显著特征的一种学习方式，它有助于使中学生重新认识和强化生物课程的社会价值及其科学意义，调动学生学习生物的积极性，让生物学丰富的内涵及社会应用价值重新呈现在社会面前。

【关键词】生物探究性学习活动 创新意识、创新思维

一、生物探究性学习活动的概念与内涵

所谓生物探究性学习活动，是指学生在教师的指导下，通过模拟生命科学研究的方法去获取生物信息，运用生物知识和技能分析其结构与功能的关系、部分与整体的关系、生物与环境的关系，并提出解决困扰人类生存和社会发展的重大问题（如人口、粮食、环境、资源等问题）的方法和建议。当然，学生研究的生物学问题应该是与他们的生活密切相关的社会热点问题。诸如，环境污染与保护、人口过多与资源的消耗、淡水匮乏、城市建设及绿化等与群众生活、经济发展密切相关的社会热点与焦点。

从探究的过程来讲，初中学生的生物探究活动也未必严格具备科学研究的严谨性和规范性，一般来讲大多是已有生物学研究成果的“再发现”。学生们通过问题的提出、假设的确立、实验方案的设计、网上查询、统计分析等多种形式，研究与社会生活密切相关的各种生物现象与问题。其核心是学生进行探究性学习过程中的体验，从而形成一种正确的科学态度、价值观和思维方式，形成一定的社会实践能力和科学研究能力，激发出潜在的创新意识和创新思维。

生物学发展的历史，其实就是一部不断探究、不断创新的历史。初中生物学的实验教学如果仅停留在教材的验证性实验上，充其量能够培养学生掌握一些最基本的科学实验方法，但无益于培养学生素质中的核心素质——创新素质。在教学中，利用生物学的探究性特点，鼓励和引导学生提出一些探究性的问题，设计一些探究性的实验，能较好的培养学生的问题意识、分析能力、动手能力和创新能力。

二、生物探究性学习活动的基本特征

1. 重视学生参与和合作学习

教师只是扮演“指导者”和“帮助者”的角色，为学生创设一种有利于生物探究性学习活动的情景和途径。誓如：在观察鼠妇活动实验中，教师要求学生在捕捉鼠妇时，认真观察鼠妇的生活环境和鼠妇的行为，鼓励学生提出问题，并在学习小组内进行讨论。活动中，学生有研究自己感兴趣的问题的机会，以小组为单位，确认一个本组有能力解决的问题，设计一个实验，自己准备材料，完成这个实验并得出结论。例如，某学生希望了解鼠妇的食性，因为他家里下水道附近有许多鼠妇出现，他妈妈怕鼠妇，他想知道鼠妇爱吃甜食还是爱吃咸食，从而设法为妈妈消灭鼠妇。于是，他和他的小组共同设计了几组对照实验，通过对实验现象的观察和分析，终于得出了鼠妇喜食甜食的结论。学生在整个实验过程中经历了如下过程：提出问题→进行假设→实验设计→实验操作→分析实验现象→得出结论。整个过程是在教师启发下，学生自主讨论完成的，学生真正成为学习的主体，创新能力得到培养。

生物探究性学习活动在动员学生全员参加的同时，应注意合作学习这样一种学习组织方式。因为有些生物问题（如生态环境，生物多样性等问题）的背景复杂、空间跨度大，需要依靠学习伙伴的集体智慧与分工协作。如在“我校学生午餐营养的调查分析”探究学习活动中，该组同学共同研究了调查方案、问卷表格。并在同一时间对不同班级的学生进行问卷调查。这一过程中，合作既是手段，也是目的。一方面可以提高调查的可信度，另一方面培养了合作精神与合作能力。以独生子女为主的学生群体中，特别需要强化合作意识和合作能力。

2. 重视过程体验和实践能力

初中生物探究性学习的成果不仅限于得出一个具体的结论，还可以是提出一种见解，产生一个方案。有关生物与环境的社会调查活动是同学们通过亲身实践获得体验和感悟的过程。这种直接体验中产生的感悟与阅读生物课本或听教师讲解产生的感悟效果是完全不同的。它有助于形成自觉指导行为的个人价值观。如“吸烟危害健康的调查及实验报告”小组的同学通过对医院患呼吸道疾病、心血管疾病病人的观察体验，切身体会到烟雾中尼古丁等有害物质对呼吸器官及心血管的毒害作用。并因此提出了宣传呼吸健康的几种方案。

生物探究性学习活动的过程不完全受生物学知识掌握多少的限制，更多的是考察学生运用生物学知识的技能。如初一新生在“校园周围生物环境的调查”时，还未接触到植物和动物的分类知识，但各小组通过观察、记录、分析，发现校园周围的植物的种类非常多，依生活环境的不同，可分为：陆地上的、池塘旁的、水池中的；向阳处的、背阴处的。陆地上的植物按高矮大小的不同，可分为：乔木、灌木和草本植物。水塘中的植物按生活状态的不同，可分为：浮在水面上的，沉入水中的、根在泥土中而茎叶挺出水面的。还以小组为单位绘制了校园周围生物的路径观察图，并配以200—300字的说明。从某种意义上讲，他们通过这次学习活动已具备了一种基本的科学素养和研究能力。

3. 重视社会问题和价值观的培养

从学生自主选择和确定的研究课题来看，有许多课题都紧密联系社会生活实际，发映群众生活中的热点问题。它一方面表明学以至用研究社会问题是探究性学习活动的又一基本特征，另一方面也表明生物学同样具有较高的社会价值和应用功能。这在过去生物学教学中体现不足。

正因为调查分析我们生活中的热点问题，在无形的亲身体验中和批判性思维中内化和形成了一定的个人价值观体系，如生物学阐明的人口观、资源观、生态观、健康观等。同时，也强化了学生的忧患意识和社会责任感。许多学生在论文中都谈到类似的深刻体会，甚至出现了“保护地球家园”、“珍惜我们拥有的每一滴水”的强烈呼吁等。这种价值观培养的力度和效果在课堂教学中是不容易达到的。

4. 重视辨证思维与创新思维

许多社会问题的产生与发展是多种因素综合影响下的结果，其结果又往往是积极性和消极性并存。誓如：近几年北京郊区兴起的生态游，既带来了当地农民经济收入和生活水平的提高，同时又造成环境质量与人们生活质量的下降。学生在诸如此类问题的生物探究性学习活动中，逐渐懂得了事物是一分为二的，应该用辨证思维的方法来分析问题，并抓住问题发展到某一阶段的主要矛盾的主要方面，提出解决问题的方案。在类似这样的分析中，学生通过主动的实际分析，无形中形成了辨证思维方式，效果比课堂灌输要好得多。

许多学生在实地考察分析中产生了顿悟和灵感，提出了许多有新意的建设性意见，表现出较强的创新意识和创新思维。如有的学生对石景山区现有的绿化归纳成若干种绿化方式，并分析各种绿化方式的适宜地段及利弊。有的学生根据北京城区人口将进入老龄化阶段，提出住宅小区应考虑有利于老龄人口生活、健身与娱乐的配套设施。诸如此类，不经过有心的实地考察与分析，不可能形成类似有创意的观点。

三、生物探究性学习活动的组织实施

组织是否得法是生物探究性学习活动成功的关键之一，大致可分为以下几个步骤：

1. 指导学生确定研究课题。有些是利用教材上已有实验，引出新的探索性实验课题。更多的是针对当今的生物与环境的热点问题，或由教师提供学生自己选择，或由学生自己思考产生，然后有学生自己设计实验方案，学校提供必要的实验条件，学生自己操作实验或走出校门调查，然后分析现象和数据，得出结论。要求学生在探究的过程中，要像科学家一样去工作，去分析问题。学生探究的课题涉及的内容相当广泛，例如有“吸烟危害健康的调查及实验报告”、“生物技术在污水治理中的应用”、“温室效应及其成因的探讨”、“废旧电池对小白鼠的半数致死量的毒性实验”等。

2. 传授学生设计实验、进行调查、获取资料的途径和方法。教师有必要告诉学生如何选择适当的实验材料，并介绍生物实验室的仪器设备及各种药品情况；指导学生利用互联网查询各种资料，教师可以事先提供各科普网站的网址；

3. 指导学生如何拟定论文和表达观点。论文必须根据调查资料提出论点和论据；有一定的论证分析，主题要鲜明，论据应有理，资料应客观并尽可能转化为直观易懂的图表。参与引用他人资料应说明资料来源，行文尽可能简明扼要和条理化。

4. 协助学生做好组织工作并提醒学生注意人身安全。组织与分工是否妥当，直接影响到调查过程的时效性与安全性。因此，应协助学生做好设计方案、外出调查、论文拟定的具体分工。必要时应告诉学生联络方式，以备意外情况发生时采取补救措施。

5. 进行论文评分和讲评。一般而言，完全是通过独立调查获取资料，并提出有创意观点的论文应该从优评分。在讲评是应以表扬为主，在充分肯定优秀论文的科学性、生物性、前瞻性、创新性观点时，更要肯定调查过程的科学性、艰巨性与合作性。对水平稍低的调查报告，应指出其不足之处及改进意见。

四、生物探究性学习活动的时代意义

生物探究性学习活动有助于使中学生和社会各界重新认识和强化生物课程的社会价值及其科学意义，调动学生学习生物的积极性，让生物学丰富的内涵及社会应用价值重新呈现在社会面前。从长久来讲，这有利于国民素质，尤其是生物科学素质的提高，为经济建设服务。另外，中学生参与生物学的初步研究，本身也从另一个层次或角度丰富了当代生物学的内容。

21世纪是“知识经济”的时代，也是“信息化高科技时代”，创新是通向时代的发展动力。中华民族要在今后国际竞争中立于不败之地，必须培养具有创新思维的年轻一代。生物探究性学习活动是中学生物教学培养学生创新意识和创新思维最有效的途径，在当代教育改革中无疑具有借鉴意义。

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