生物探究性學習價值探討【摘要】將探究性學習引入到中學生物教學中，教師在把握教材內容的前提下，創造探究性學習氣氛，設計探究性學習問題，既可以優化課堂教學，又可以實現對學生創新精神的培養和實驗能力的鍛煉，對提高學生的整體素質，著眼學生的長遠利益都起到很好作用。【關鍵詞】生物 探究性學習 建構主義學習理論 價值探討【背 景】探究性學習是一種在教學過程中學生自己探索問題的學習方式。探究性學習在世界基礎教育中早己存在，具有較深的理論基礎和研究背景。最早提出在學校教育中采用探究性學習的是約翰杜威，他認為科學教育不僅要讓學生學習大量知識，更重要的是學習科學研究的過程和方法。隨著我國基礎教育改革的不斷深入和發展，在中學生物教學中越來越重視探究性學習。2003年4月，教育部頒布了 普通高中生物課程標準 （實驗），它的理念是面向全體學生倡導探究性學習，以提高學生的生物科學素養，引導學生主動參與實踐探究過程，領悟科學探究方法，從而培養學生收集、處理信息，分析、解決問題以及交流與合作的能力。自古以來，中外教育都注重對教學過程的研究，提出了學生掌握知識的兩種主要模式：一種是以師生授受知識為特征的傳授/接受教學，另一種是以在教師引導下學生主動探索知識為特征的問題/探究教學。傳授/接受教學是指教師通過語言傳授、演示與示范使學生掌握基礎知識、基本技能，并通過知識授受向他們進行思想情趣熏陶的教學，亦稱接受學習。問題/探究教學是指在教師引導下，學生通過參與對問題的分析、探索，主動發現或建構新知，并掌握其方法與程序，從而培養他們科研能力、科學態度的教學，亦稱探究學習、發現學習2。探究性學習是建構主義學習理論在教學中的具體應用。建構主義是學習理論中行為主義發展到認知主義以后的進一步發展。在皮亞杰和早期布魯納的理論中已經有了建構的思想，70年代末，維果斯基的理論對建構主義思想的發展起了極大的推動作用。在知識觀上，建構主義認為知識是人對客觀現實的一種解釋、假設，是不斷發展的，并不是問題的最終答案，強調知識的動態性；在學習觀上，建構主義認為學習不簡單是知識由外到內的轉移和傳遞，而是學習者主動地建構自己知識經驗的過程；在學生觀上，建構主義強調學生已有知識經驗、認知結構、興趣、需要等對意義建構的影響；在教學觀上，建構主義認為教學不再是傳遞客觀而確定的現成知識，而是激發學生原有的相關知識經驗，促進學生的知識建構活動，以對知識經驗進行重新組織、轉換和改造。皮亞杰的認知建構主義認為探究性學習是學習者通過發現問題和解決問題而建構知識的過程。基本環節是：提出驅動性問題形成具體探究問題和探究計劃實施探究過程形成和交流探究結果反思評價3。【正 文】國內外都有研究表明探究性學習可以提升學生的專業技能，培養學生的批判性思維，鍛煉學生的終身學習能力。為適應現代社會日新月異的變革，在教學中引入探究性學習是非常有意義的。但許多理由被援引以攻擊這方面的教育改革，其中基礎知識獲取的下降是最重要的一點，如果能證明這種擔心是沒有根據的，那么創新的大門將會打開。近期西班牙龐貝大學的四位生物學教授開展了探究性學習與講授性學習對學生獲取基礎知識影響的實驗，通過對比得出了探究性學習對學生獲取基礎知識不會產生負面影響的重要證據，從而為在中學生物教學中引入探究性學習提供了一份保障4。新課標強調生物科學“要注重生物科學史的學習，重視科學本質，重視理解科學研究過程，學習科學研究方法”。生物科學作為由眾多生物學事實和理論組成的知識體系，是人們在不斷解惑、探究的過程中逐步發展起來的。探究也是學生認識生命世界、學習生物課程最有效的方法之一。生物探究性學習的價值主要體現在以下幾個方面。一、探究性學習讓學生的基礎知識高度組織化。生物探究性學習的類型主要有兩種：發現型探究和設計型探究。前者注重觀察實驗，模擬調查；后者主要是技術設計，形式設計。兩種類型的探究性學習都能讓學生在實際知識基礎上進行探究性活動，使知識高度組織化。學生有自己關于自然現象的觀念，這些觀念影響他們的學習，當學生已有的觀念不能充分描述或解釋所觀察的現象時，他們就會改變自己的觀念。在中學生物教學中，應該多開放實驗室，讓學生多動手，多實踐，從操作的角度培養學生的科學技能，并要求學生在操作過程中科學觀察、記錄、完成實驗報告，通過分析和解釋實驗中產生的現象或數據，得出符合實際的科學結論。探究性學習讓學生在已有的觀念基礎上建構新的知識和理解。在探究過程中，教師進行有效的引導，可以更好地激發學生動腦思考的能力。例如，高中生物必修一第二章第二節生命活動的主要承擔者蛋白質，學生在現實生活中對蛋白質的印象往往局限于“可食用蛋白質”，對肉類、奶類等有所了解，但對蛋白質的結構和其它存在形式了解甚少，對蛋白質的深層次功能認識也有限。這節課對蛋白質結構的探究，包括其組成單位氨基酸的辨別、分子結構通式、二肽（多肽）的形成等，通過教師的層層展示，讓學生認識蛋白質結構的多樣性，從根本上改變學生原有對蛋白質的認識，并進一步用“結構多樣性”與“功能多樣性”的辯證觀點去闡述蛋白質的深層次功能。學生在學習科學知識時，不但要理解科學知識，還要知道科學事實，能在明確的理論框架下認識事物，此類探究性學習意義在于讓所有學生學會科學的思維方法，獲得科學探究的能力。二、探究性學習使學生探討感興趣的問題。探究性學習能使學生探討其感興趣的問題，促進學生科學知識的擴展和探究能力的提高。例如，在ATP的主要來源細胞呼吸一節中，課標強調對知識的理解和應用，教師可以結合學生的自身體驗或社會生活，如劇烈運動使肌肉酸痛、春耕松土、釀造米酒等，課堂上可以通過創設情景激發學生學習的積極性和探究欲望。本節課從探究實驗“酵母菌的細胞呼吸類型”入手，重點學習有氧呼吸和無氧呼吸的過程，以及有氧呼吸和無氧呼吸的聯系與區別，最后學習細胞呼吸原理的應用。酵母菌細胞呼吸類型的探究實驗讓學生知道有機物分解會產生無機物。然后在學習有氧呼吸和無氧呼吸過程時，學生可以在前面探究的基礎上獲得更深層次的理性認識。二氧化碳和水的生成要經過酶參與的生化反應，無氧呼吸二氧化碳的生成伴隨酒精的生成，在無氧呼吸另外一條途徑中產生的是乳酸，有機物分解徹底與否，會使兩種呼吸類型釋放的能量不同。而后學習細胞呼吸原理在生活生產中的應用，學生只有在理解和掌握前面所學知識基礎上才能用這些知識解釋生活中的常見現象。三、探究性學習活動為學生提供與他人互動的良好條件。探究性學習強調學習者構建自己的知識，但不是學生一個人孤立學習，在探究性學習中學習者在陳述自己觀點，反駁他人觀點中重構了自己的觀點。在探究過程中，需要學生在互助合作中探索事物的內在聯系，這就是合作探究模式。生物新課程標準倡導“自主、合作、探究”的學習方式，讓學生主動參與學習，樂于探究，培養學生搜集和處理信息的能力、獲得新知識的能力、分析和解決問題的能力，讓學生在交流與合作中發展個性。生物探究活動還要求教師在課堂中創設情景，創設互動、生動的學習條件。學生在合作探究中發現問題，培養探索意識。這種學習方式為教師與學生的交流和溝通提供了平臺。可見，探究活動是一種良好的學習方式，學生在討論、思考、傾聽、合作、交流、辯論、共享中都在跟外界發生著思想上的碰撞。四、探究性學習活動促進課堂教學的有效性。開展探究性學習需要學生自己控制學習，提高學習效率。課堂教學的有效性在于“教”的控制，而這一調控主體是教師。有效教學的組織設計要求教師能從學生的認知特點、技能目標等方面考慮，合理設計主題，明確任務，從而使教學更有效。對于高中生物學習來說，課標在知道、領會、應用、分析、綜合、評價等方面都有要求，教師要根據學生需要達到的學習目標做到有的放矢教學，同時還要針對學生認知習慣、性格特點、家庭教育水平等方面因材施教。傳統課堂的講授法主要通過口頭表達，系統連貫地向學生描述事物的特征、概念等，雖然可以把講、讀、練有機結合，可以在有限時間內完成大量知識的傳授，但對眾多探究實驗來說，如果僅采用講授法教學不單枯燥無味，學生還掌握不到具體操作，教師在引導過程中也顯得無力度。探究性活動能讓教師在教學過程中更注意教學方法的選用和組合，貫徹啟發式教學思想，關注學生在課堂中的參與性，同時教師在探究過程中一般兼利用一些教學媒體作為教學輔助手段，這樣更好地展示了教學內容，全體學生都能參與學習，并主動與教師進行多向互動，建構自己的知識體系，在積極的學習體驗中學會自我反思，提高課堂教學有效性。五、探究性學習促進教師對教學活動的反思。并不是所有知識都適合用探究的方式進行學習。值得一提的是，學生參與了動手制作的學習活動，也不一定能保證探究效果。生物科學探究應該是學生積極主動地獲取生物科學知識、領悟科學研究方法而進行的探究活動。教師在學生的探究性學習中是一個幫助者的角色，教師不是直接告訴學生答案，而是引導和鼓勵學生尋找答案，這是一種學習方式的根本改變，也是教學組織的一大變革。教師作為教育研究人員，需要對這種變革做出相應的反思。因為生物課程的重點一直都是放在課程理論上，教學中局限于對生物學事實和概念的記憶5。六、探究性學習培養學生的創新能力。探究離不開問題，課堂探究活動主要圍繞“問題”進行，既提出問題、解決問題，又在探究中發現新問題。教師在課前要對課堂教學內容進行科學合理的篩選，對教材作出創新處理，要突出重點、難點，要“有所為，有所不為”。在課堂上，教師要提出課前精心設計的開放性探究問題，引導學生發現問題、提出問題；要營造適宜的環境和氛圍，為學生創建平臺，使學生能充分展現自己；要鼓勵學生敢于質疑、大膽創新，鼓勵學生超越自己、超越舊知識；要幫助學生設計正確的學習計劃，選擇正確的學習方法，讓學生在課堂中始終處于一種積極、活潑、興奮的探索狀態。在完成開放性問題探究時，教師要引導和刺激學生發現新問題，從而激發學生潛力，發揮學生的創造思維，培養學生的創新意識。教師要盡可能調動學生學習的主觀能動性，引導學生通過自己主動的探究以及與同學間的合作，創造性地解決問題，從而為學生終生學習和適應社會發展奠定基礎。探究性學習的安排設置能促進教師激發學生興趣，讓學生從被動學習轉化為主動學習，教師由單純的信息表達者轉變為信息加工者，生物探究的各個環節對教師有了新要求。例如，在知識結構上，教師要能從只會處理局部知識點轉變為能處理理科各科綜合知識點，甚至跨學科知識點；在思維方式上，教師還必須在學科知識基礎上，學會獨立思考以形成自己的知識結構體系，并進一步發展成能與時俱進的新思維；在教學能力上，教師技能要在新的階段實現新的提高，轉變為有自我獨特教學風格的智慧型教師，并能了解學生各年齡階段的認知規律和學習特點，駕奴多種教學方式；在教學手段上，還要能從傳統的書本、黑板教學手段轉變為能掌握投影、幻燈片、網絡、微課等電化教學手段。面對探究性活動，教師不單要注重經驗指導，還要提高科學素養，加強與現實生活聯系。教師只有不斷反思教學，才能不斷提高教學質量6。生物探究活動的價值主要體現在一個開放性的學習過程中，探究活動加強了師生聯系，活躍了課堂氛圍，打破了傳統講授的僵化，讓學生有效地掌握了生命科學的基礎知識和基本技能，培養了學生創新精神和實踐能力，增強了團隊合作與互助意識。教師在探究活動的組織、策劃、思考、探索中提升了自己的教學水平，為生物教學注入了新活力。總之,探究性學習不僅僅是一種學習方式或一種教學方式,更應該說是一種嶄新的教學理念。它是對舊的思想態勢的否定,也是對傳統教學模式的挑戰。同時它對提高學生發現問題、解決問題的能力,增強合作精神,養成學生科學態度和科學道德,培養對社會的責任感和使命感等方面都有巨大作用。所以開展探究性學習,是時代發展的必然要求,是進行課堂教學改革、全面提高學生素質的有效途徑。而中學生物課的教與學,綜其特點,理應成為這場教學革命的先鋒。【參考文獻】1 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