1、高中生物指導研究性學習選題的實踐與研究【內容摘要】本文從學生為何選題難的源頭進行分析，并結合國內實際教學情況，提出自己對研究性學習選題的獨特看法，以此為理論依據，指導學生進行研究性學習的選題。實踐的結果證明這樣選出的課題，既可深化學科教學，又可利用有限的師資對學生的活動進行面對面指導，并具有一定的創新性，同時我也做了反思，以期同行指正，以便之后工作的改進。【關鍵詞】 高中生物 研究性學習 選題1問題的提出11 解讀研究性學習實施指南普通高中“研究性學習”實施指南中指出：“研究性學習是學生在教師指導下，從自然、社會和生活中選擇和確定專題進行研究，并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題的

2、學習活動。”研究性學習的目標是“獲得親身參與研究探索的體驗；培養發現問題和解決問題的能力。”由此可知，研究性學習要能順利進行，首要條件是發現問題，確立研究課題。12 剖析現狀121 教師層面一種是教師研究素質欠缺，缺乏經驗，因為目前的教師也是在灌輸教育的環境下成長起來的，不能很好地成為幫助學生選擇課題的參謀和助手；一種是教師本身具備研究素質，但認為研究性學習耗時費力，短期內提高學生成績的效果不顯著，因而不愿進行研究性學習活動。122 學生層面“灌輸”是基礎教育階段不可缺少的課堂教學形式之一，但多年來，我們把“之一”變成了“唯一”，我國學生在啟蒙教育階段很少接觸探索性活動，對周圍事物的好奇漸漸鈍

3、化，高中再從事“研究性學習”時，便不知從何處發現問題或不會發現問題，創造性素質低便成為學生的普遍問題。13 反思國內外相關研究性學習研究成果研究性學習在美國、法國、日本等國家積極開展，它正成為一種積極、有效的教與學的策略與手段。在美國以項目為中心的學習（Project-Based Learning）和以問題為中心的學習（Problem-Based Learning）兩種模式最為普遍。以項目為中心的學習是課堂活動的一種模式。我以為，這兩種模式都應是讓學生依托教材，綜合生活，提出自己疑慮，把短效單一學習行為變成長效綜合的研究行為，這過程首要要解決的問題是如何實現這個轉變，實際上也就是教師怎樣幫助學

4、生把課堂上的問題，轉化成需要研究的、有多種可能性的問題。20世紀末，國內研究性學習在北京、上海等城市實踐后，許多教師都有同感，選題的策略及過程運作是研究性學習成功開展和深化的第一要素，正確的選擇研究課題，對于順利開展研究性學習活動，取得有效的成果具有決定性作用，選題得當意味著研究工作成功了一半。但選擇恰當、有社會價值、切實可行的課題決非易事。正如愛因斯坦所說：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”。因為解決一個問題也許僅僅是一個數學上的或實驗上的技能而已，而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊的問題，卻需要有創造性的想象力。然而當我閱讀這些國內選題經驗后（通過網絡和雜志搜索到的并不是很多

5、），總覺欠缺了什么，給人有曲高和寡的感覺，我想可能是缺少那種沒有把研究性學習選的課題與學科教學整合起來，使教師能指導，學生能活動，然后有跳一跳摘到桃子的喜悅感。14 整合國內實際情況，再現研究性學習選題本意國內學科課程是按學科知識的邏輯體系來組織教學，以傳授書本知識、獲得間接經驗為主，有利于學生對整個學科知識點和知識體系的學習與掌握，但比較封閉，與學生生活和社會實踐聯系較少，雖然很多教師在編寫資料或試題時，會設置一定的生活情景，但有些內容還是離本地學生的生活較遠，而學科中進行研究性學習，就是根據社會對人的要求，彌補學科教學在滿足社會新要求方面的局限和不足，給學生一塊真正屬于他自己的時間和空間，

6、因此，教師在指導研究性學習的選題時，應考慮到對學科課程的補充、開放、和實踐。同時研究性學習要求教師面對面地對學生或學生小組的活動實行有針對性的個別指導，我國是大班化教學，教師的精力能否顧及？這是必須考慮的問題，這就使得我們要尋找比較經濟的、符合中國特色的運作方式來推進研究性學習的實施，因此在合適的時間選擇恰到好處的課題就顯得至關重要。綜上所述，我認為的研究性學習選題，是學生在教師指導下，立足教材，應用習題，綜合生活（包括生活實踐、報刊、雜志論文、熱門話題），提出對學生自己而言，尚未研究、尚未解決或存在疑慮的有趣且能訓練學生發散性思維的問題。它包括提出課題和確定課題兩部分工作。這樣的選題，把課堂

7、的單一、短效學習轉化為學生長期的綜合的研究行為，同時選題是在教學進程中逐個產生，學生根據自己的興趣愛好選擇，可個人研究，也可小組合作，這樣教師可以有精力來面對面地對學生或學生小組的活動實行有針對性的個別指導。2 選題的原則在活動中我們對選題的策略有了自己的理解：資源最優化原則：充分利用教材，解讀教材，挖掘教材，結合周圍最近的自然環境資源、社會人員資源和條件、社會和學校（包括高校）所能提供的物質條件（包括網絡）和文化條件，使提出的課題能促進學科的學習和深化，能與學校的文化建設緊密結合。多樣性原則：高中學生，易接受新事物，對外界事物已能辨證的分析，具有很強的邏輯思維能力，已有自己獨立的見解，故應開

8、展以發展思維，綜合概括，揭示規律等要求能力較高的研究性學習課題。同時根據多元智力理論，學生可選擇多種類型的課題，例如知識探究型課題、熱點討論型課題、準學術研究型課題、創新研究型課題、推理假想型課題等。短效原則：研究性學習目的在于提高學生學習興趣，培養創新探究意識及綜合能力，不是科研部門的專題科研活動，因此選題要抓住學生的興趣，以短期見效為原則，這樣才能吸引學生，提高求知欲。一個課題在確立后，一個月左右的研究能見成效，這樣既可保證目的的達成，又不影響學業考試。發展和深化原則：中學階段是基礎教育，是一個人各方面素質形成的重要時期，抓好基礎知識的學習和深化是根本，選題不可偏離課本太遠，因此，要以本學

9、科知識和本學科與其它學科緊密相關的生物知識為內容，這樣不但可以深化課本內容，也有利于提高學習興趣，如偏離課本太遠，不但對教學幫助不大而且費時，使研究性學習成為無本之木。當然選題在遵循上述原則的基礎上，能提出創新性的課題更好，但很多課題學生一開始并不知道它是否具有創新性，以我指導學生選題的過程來看，創新性往往是在上述原則基礎上產生課題，在研究的過程中才會找到創新的基點，而有了此基點后，有部分小組或個人一直能延續自己的研究。3 選題的操作過程31 選題的時間一般教師或學校會在安排研究性學習后，讓學生自主選題或教師提供課題庫，用一個月的時間完成選題。我在操作選題過程時，首先了解學生的選題障礙發現問題

10、和提出問題。解決這一障礙從兩方面入手：一是教師應具備廣博的專業知識和心理學知識，為制造問題，使學生發現問題和提出問題創造條件。二是通過多種渠道提高學生自身的科學素養。因此，學生的選題是在學習教材知識的過程中逐個確定的，可在整個高二或高三階段不斷地提出課題進行研究。32 選題的方法問題法：問題即課題，鼓勵學生以批判性的思維方式，從教材的解讀與自身的知識結構發生思維交鋒過程中，自主地發現問題、提出問題。觀察法：觀察有課題，學生用好奇的心理，從周圍的學習生活、社會生活和自然界的各種現象中仔細觀察其發展變化、普遍規律、邊緣交叉的細微變化，以創造性的思維方式重新認識和發現，形成課題。 比較法：比較生課題

11、，從習題比較中鑒別，從比較中反思，從比較中研究，從比較中生課題。 假設法：假設出課題，科學研究領域的重大突破，很多是先假設（假說、假想），再實驗證明。比如生命的起源，孟德爾提出的遺傳因子等。還有，借助于Webquest網站，這個網站給學生一個特定的假想情景或者一項任務（通常是一個需要解決的問題或者一個需要完成的項目），為學生提供一些因特網資源，并要求他們通過對信息的分析和綜合來得出創造性的解決方案。這也是一種課題來源的好方式。 網絡法：網絡找課題，如一些想法剛處于萌芽狀態時，可先廣涉網絡，激發靈感，從資料中萌發課題。課題的選擇我們采用上述幾種方法比較多，當然還可以有舉一反三法、觸類旁通法等 。

12、33 選題的流程示意圖如下：（在選題角度中我們分別以個案加以說明）生物學知識學習積累獲得經驗發現問題，提出問題修訂題目科學篩選題目確定操作設計分析現狀生物學知識學習積累獲得經驗發現問題，提出問題修訂題目科學篩選題目確定操作設計分析現狀34 選題的角度學生整天與教材及相關資料打交道，不同年齡段的教材，適應不同學生的發展和需求，教材作為學習的媒介，對研究課題的獲得有得天獨厚的便利，依托教材，使學生更多地獲取尋覓知識的方式和渠道，且不少教材內容為我們提供了研究性學習的極好機會。教師可以從下列角度指導學生從教材和資料中獲取課題信息。341 從教材內容的疑惑點探尋案例一：第一階段：獲得經驗，提出疑問。教

13、材中的內容，教師在傳授給學生的知識點中，有些是目前被大多數人比較認同的，但不意味著學生不會產生疑問，例如在教學生長素的發現時，生長素發現的科學史過程，就是對學生進行有關生長素知識的儲備和科學探究能力訓練的過程，在此過程中學生獲得經驗后，且隨著學生知識的積累和能力的增強，在高三復習時，就有學生提出質疑：生長素如教材所說產生于胚芽鞘的尖端？葉原基等處？如無這些位點，植物是否具有向光性？教材中單側光用的是自然光，是混合光，如果是單色光的話，對生長素的分布和生理作用會是一樣的效果嗎？教材中給胚芽鞘尖端遮光處理，胚芽鞘下面不遮光時，胚芽鞘是直立生長的，那么如果是植物，生長點遮光，莖不遮光會是一樣的結果嗎

14、？光對生長素作用與光對植物的光合作用的效果是否有相關性？第二階段：收集資料，進行操作設計。根據這些疑問，我向學生提出了要求，如果你有這些疑問的話，那么，你如何來進行探究？這個課題要能進行下去的話，比較巧妙的實驗設計是關鍵，然而學生頭腦中此時對疑問的解決沒有比較清晰的思路，于是我與學生一起利用網絡資源查詢相關資料，確定實驗設計的方案為：研究器材綠豆 培養皿 顏色塑料紙 紙杯 數碼相機 數碼顯微鏡 面巾紙 研究過程和方法（一）綠豆泡水兩天后，在濕衛生紙的水槽中培養，大約四天后長成小苗，選擇長勢相似的小苗用于各種測試中。（二）小苗放在貼有透光塑料紙的杯中：杯兩側或單側開3X8cm孔洞，再貼上不同顏色

15、的塑料紙。并以下列所述條件測試綠豆生長情況。（同種情況下設置相同的3組實驗）實驗1：單面照不同色光小苗放于一側無孔洞另一側分別貼有藍綠紅塑料紙的杯中，在自然光下生長3小時后照相記錄。實驗2：一面照自然光另一面照色光。小苗放于一面有孔洞，另一面有藍綠紅，塑料紙的杯中。3小時記錄。實驗3：兩面照不同色光紙杯兩側分別貼不同色光紙：藍綠 藍紅 紅綠， 以自然光照射，3小時后照相記錄。實驗4：由上往下照不同色光紙杯頂端開口，封上藍、綠、紅、白、黑塑料紙，每天18：00量小苗高度。實驗5：生長素產生位置測試一解剖刀切去葉片、生長點、子葉、葉片和生長點，正常做對照，以自然單側光照射，3小時后照相記錄向光性。

16、用數碼顯微鏡觀察生長點切除前后的情況。實驗6：生長素產生位置測試二無生長點；無生長點但有葉柄；只有生長點；無生長點、葉及葉柄；正常且以單側光照射，3小時后照相記錄向光性實驗7：植物向光性的信息傳導紙杯上半段貼黑紙，下半段照不同色光；反之，照光3小時后拍照記錄。第三階段：進行實際操作，分析結果，確定題目。學生根據自己的設計，進行了實際操作，有些實驗的結果與我們看到的資料不符合，我們反復進行了實驗，最后肯定自己的實驗結果，并對實驗結果進行了分析，這時我問了學生一個問題：這樣所有的設計過程，實際上我們是在說明一個什么問題？因為在查詢資料的過程中，學生已經在思考這個問題，所以學生很快就有了一個課題名稱

17、：光對植物生長素信息傳導的影響。第四階段：科學篩選，修訂題目。當課題的研究成文后，蕭山教研室的生物教研員付衡老師幫助我們看完內容后，提出了自己的觀點：這個課題的名稱能準確反映研究內容嗎？能讓人一看課題名稱就基本知道你們所要研究的大概內容嗎？因此對此課題的名稱我們修改為五種光譜對植物生長素信息傳導的影響。但我們的能力還不足以讓我們判斷實驗設計的合理性，于是，我們把研究過程及結果用e-mail發給了武漢大學生物發育研究所的何博士，武漢大學的老師充分肯定了學生的研究成果，并給出了評閱意見：本文以綠豆為材料，通過控制光的顏色和方向，研究了生長素對植物生長方向和速度的影響，并根據實驗結果，討論了生長素的

18、分布位點及傳導方向。選題具有重要的理論和實踐意義，研究目標明確，思路清晰，技術路線合理，實驗設計新穎，論據可靠并有明顯創新，論文寫作簡明扼要，圖表清晰。總之，對于中學生而言，本文是一篇非常不錯的科研論文。建議：最新的研究結果表明，生長素產生于葉，再由葉運輸至生長點。本文提出“生長素不僅存在于生長點，葉柄中也有”，與國內外的報道相符，是本文最大的亮點。但考慮到中學教材及教學實際，將摘要改為“生長素產生于生長點、葉和葉柄”，可能更有利于中學生理解。 這個研究課題獲得了2007年蕭山研究性學習成果評比二等獎，并發表在生物學教學2007、5上。該課題的選題體現了：權威處生疑，有疑自己動手解。342 從

19、對教材內容的應用深化處探尋在生物教學中，我一直秉承一個信念：課堂的教學不僅是為了高考，更為了在生活中能應用，能用生物學知識解釋發生在身邊的現象。案例二：在生態系統的教學中，講到濕地生態系統時，我引入了對我校內的生態池是屬于哪種類型的分析，這種濕地生態系統應該具有哪些典型的動植物特征？這些動植物都有些什么作用？我校的生態池有沒有出現問題？如果你是一個景觀設計師的話，你應如何設計這個生態池？你要采取怎樣的措施讓這個生態池得以永續經營？等問題，課堂上學生并不能很好回答這些問題，我也沒有給出正確答案，我只是詢問誰愿意通過研究來為同學們提供一個滿意的答案，這樣一個課題美麗校園內濕地生態系統的永續經營就在

20、課堂上應運而生。這個課題在進行第二階段的操作設計時，學生提出了環境的可持續發展，要從穩態的角度來考慮，而生態系統的穩定性與生物的多樣性息息相關，因此，對此課題的研究要從以下幾個方面來進行：1、生態池內和周圍物種的觀察；2、生態池水質調查；3、 濕地植物凈化能力測試；4、構建生態池植物分布圖。那么，該課題可以順利開展的的瓶頸在哪兒？因此在進行可行性論證時，人力、財力、時間保證方面我們采取了最經濟原則，都是可行的，在物力上實驗室能為該課題提供大部分的實驗藥品和器材，但亞硝酸鹽含量的測定無法進行，因為無分光光度計，學生主動聯系了蕭山區環保局，獲得了幫助，很快進入了研究階段，對水質的PH、溶解氧、化學

21、耗氧量等重要指標進行了一個月的監測，（在研究過程中，學生用的是環保局提供的比光度計更方便精準的新儀器）。因為我校排入生態池中的大部分是生活污水，所以設計了實驗來探究濕地植物對水體中有機物凈化能力情況比較，實驗設計的靈感來自于一道實驗習題。這個研究獲得了2007蕭山研究性學習成果一等獎，杭州二等獎的好成績，并在2007年9月將送評省研究性學習成果評比。我也在剛舉行完的第二十二屆科技創新大賽的獲獎名單中看到利用植物對學校實驗室污水進行分解的課題，由此看來，生物學知識無不可應用來解決周圍出現的問題，只要教師在課堂上善于進行引導，源自教材的課題多多。這個課題的研究成果出來后，學校也在生態池的經營中利用

22、了我們的部分研究建議，這與我校的校園環境建設緊密聯系起來。因此，學以至用的課題永遠都會有生命活力。343 從對教材內容的補充點探尋在引導學生進行教材解讀時，要辯證地看待教材內容，從中尋找課題。案例三：例如在生態系統的結構中，教師會帶著學生解讀生產者是生態系統的主要成分，分解者是生態系統的重要成分，那么消費者動物，是不是可有可無呢？教材沒有明確指出，學生有興趣嗎？有興趣者來尋找動物在生態系統中的地位和作用的答案。這個課題的提出是在2006年的上半年提出的，三個學生對此課題進行了資料的收集和整理，在2006年的下半年我在查閱資料時發現此課題是山東省淄博市市長專項基金及山東理工大學重點科研基金聯合資

23、助的項目。也就是說源自教材的課題不一定是沒有研究價值的，課題不一定是要進行實驗的，也可是收集資料，對資料整理后提出自己觀點的課題。344 從對教材內容的批判點探尋教材中的有些內容，是屬于推測猜想類的，例如生命的起源，它有多種假說，但教材給我們提供的是目前人們比較容易接受的一種假說，有的學生可能“存在智力”發展得比較好，對生命的起源他會提出不同以往假說的假想，再例如關于一個基因控制一種蛋白質合成的觀點；各種各樣抗原進入人體產生多樣抗體的過程與基因的關系等內容，都會引發學生批判性思考。就有學生閱讀薛定鄂的文章和大量的文獻后，寫出了這篇文章：以下僅表我個人觀點,如能認同，不防會心一笑；若不茍同，不防

24、棄之九霄。從描述性生物學到實驗生物學，生物學在一步一步走向精細，生物科學迅猛發展，并取得一系列劃時代的巨大成就,這使得生物科學成為當代最吸引人的學科之一。就在這分支越來越細時，當然不能忘記其他學科對生物學的作用,在科技愈來愈發達的今天，學科的互融與交叉顯得格外重要。我們不會忘記沃森與克里克是得到化學家的照片之后才提出了DNA分子的雙螺旋結構，為此他們獲得了諾貝爾生物學獎。薛定諤的小冊子生命是什么更是從一位樸素物理學家的角度，用量子力學解釋了當時的一些生物問題，為生物學進入分子階段做了理論上的準備。此后五十年的歲月中，生物學得到了巨大發展，它的作用依稀可見。這就是科學間的交融。 然而學科間的互融

25、并不局限于這些。我們中間不少認為“文”與“理”是絲毫沒有關系的，更有甚者認為在文科班上物理化學就像是在一場美妙浪漫的婚禮上發表一個關于量子力學最新發現的演講，敗了性。其實不然，諾貝爾不是還出過詩集么？當然，他們會說臧克家考試，數學不是不及格嗎？后來不是成了著名詩人。但要知道時代不同了，現在的科技已大發展，知道一些基礎知識如同他們那時代知道1+1=2般重要。當然，這些只是插話，重要的是生物學與他們的聯系。例如，生物學中關于自由意識的研究就涉及到哲學：克里克在其著作驚人的假說中認為，自由意識完全是大腦內各種物質的反應結果，根本不存在靈魂；而斯賓諾沙與費希納等人則認為萬物皆有靈魂，甚至非生物。不論誰

26、是誰非，總之這涉及了哲學。文學也不例外與之有著千絲萬縷 的關系。法不爾的昆蟲記既是昆蟲的觀察記錄又是如詩般美麗的散文。 歷史與科學更是不可分離，也就是我們所說的科學史。有些人認為科學史是沒有什么用的。“既然知道雞蛋好，又何必認識一下生蛋的母雞呢？”但我認為中學生學些科學史很有必要，一來可以提高我們學習科學的興趣，哪怕起到的作用微小；二來可以使我們不盲目崇拜科學家，使我們更好地認識他們，學習他們的優點。科學史最重要的作用是使我們了解科學真理的發現始末，使我們的思維更加多變，不局限于某一點。在這談一下生物學與倫理學的關系更為實際些。因為在生物學發展過程中，越來越來多的成就與倫理出現矛盾，這極大地挑

27、戰了我們的觀念。如現在爭論得不可開交的克隆人，我認為即使克隆出人，它不會代表人類正常的生物。因為克隆意味著不再進步，不進步的社會終將走向滅亡。與“不在沉默中爆發，就在沉默中滅亡”是同一道理，當然我不得不再重申一下，這僅表我個人觀點。我想在不久的將來，個別的克隆人還是會被接受的，就象試管嬰兒一樣。成熟的克隆技術，能為我們做更多的貢獻，如克隆器官的應用，因為事物皆有其兩面：好的與壞的，只是我們好處多的稱為益，而壞處多于好處稱為害罷了。345 從對實驗習題的反思處探尋生物實驗題的編制是在遵循一定的原則和科學依據的基礎上編制的，我們必須要順著它的思路思考下去嗎？案例四：在習題中我和學生看到這樣的一個實

28、驗題：請根據圖甲、圖乙設計一個實驗方案，說明植物的向性生長可以是重力和單側光共同作用的結果。我們提出了質問：這個實驗有研究的必要嗎？如有，其價值在哪兒？這時有學生提出把這個實驗題中重力和單側光的共同作用，改為探究重力和單側光譜對植物向性運動的競爭，作為課題來研究，那么在無重力的情況下，可利用單側色光來誘導植物的生長方向，比如說在太空飛船上。重力、單側光，植物究竟偏向誰？的課題由此誕生。346 從生活經驗的匱乏處探尋教學中要求內容應該貼近學生的生活，但有些知識點離學生很遙遠，或是就在學生周圍，但屬于微觀的學生平時不會特別注意的。案例五：在生殖的類型教學中，學生會碰到這樣的問題：被子植物花粉管的萌

29、發與環境條件有很大關系。為探究微量元素B對花粉的萌發有無影響，請你根據提供的材料和用品，設計出實驗的方法步驟，預測可能的結果，并分別得出相應的結論很多學生不知道花粉存在于被子植物的哪個部位，甚至有的學生根本就不知道什么是花粉，在回答問題時經常鬧出這樣的笑話：把蔥蘭花插在培養基上直接培養，然后就可以觀察花粉管的萌發了。基于此，我們成立了利用校園和花店的花進行花粉及其花粉萌發的觀察小組，因為利用的是數碼互動顯微鏡觀察（我校在2005年就安裝了數碼顯微鏡互動教室），所以確定的課題為數碼互動顯微鏡帶你走進花粉世界花粉和花粉萌發的觀察，此課題的研究成果獲得2007年蕭山研究性學習成果評比一等獎，杭州三等

30、獎（整個蕭山高中部就三個課題獲獎），同時研究結果也給課堂教學提供了豐富的課程資源。總而言之，立足教材，象語文課一樣解讀教材，挖掘教材，擴充教材，認同教材觀點，但不完全跟從教材，象學數學和物理一樣思維，從中選擇出有意義、有價值的課題，建立起課題庫，在研究的過程中，形成生物學獨特的思維特征。4 反思這樣的選題，源自教材，又不拘泥于教材，學生不再認為教材是絕對正確、不容懷疑的“真理讀本”，因此在接受系統知識的同時，也時時用探索的目光來研究它，甚至“挑剔它”，加深對教材內容的獨特理解和創新思考。實際上，每個學生對教材的內容都會提出許多的問題，教師對基本的知識是可以進行預設的，但對學生提出的一些問題是無法預設的，那么，教師就要充分利用課堂生成的問題，使所選