PAGEPAGE7《生物“探究式”課堂教學模式的設計和實施的研究》課題結題報告泉州市洛江區教師進修學校賴水生泉州市洛江區奕聰中學賴旭初課題提出的背景和研究價值新一輪基礎教育改革已轟轟烈烈在全國范圍開展了。我區的初、高中均全部進入課程改革多年了。初、高中《課程標準》均提出：“倡導探究性學習”的理念。探究性教學有利于改變學生被動學習，教師辛苦教的困境。然而幾年下來，探究性教學方式依舊沒受到老師的足夠重視，其中的原因有主觀的也有客觀的，但更關鍵的還是教師對該教學模式的理解不夠。為了讓全區的生物教師能在新課程改革的浪潮中成為時代的弄潮兒在教研員賴水生的牽頭下，洛江六所中學的生物教師參與了該課題的研究。以探索生物課堂探究活動的有效實施問題，充分挖掘每個活動的教育價值，優化探究活動的實施質量，使課堂探究活動切實有效地促進學生探究能力的發展，為新編生物教材的理論創新和實踐搭建起一個實驗平臺。二、課題研究的理論依據1．建構主義認為，知識是學習者在一定的情境下，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過活動，以意義建構的方式獲得的。教學要以學生主動構建過程為核心,充分考慮學生的原有基礎,并與學生的原有經驗緊密結合,通過創設符合教學目標的情境和提示新舊知識之間的聯系的線索，幫助學生建構當前新知識的意義。建構主義還強調教學目標的多維度，多層次性，重視學生能力建構和情感體驗。2．20世紀美國哲學家、教育家杜威從理論上全面闡述了學生在學習中的地位，提倡以活動教學代替課堂教學，以兒童親身體驗代替符號化的書本知識，以學生習行主動及教師的配合代替教師的絕對權威，實現了教學論發展的革命性轉變：教學從課堂、書本、教師“三中心”轉到以學生為中心。3．20世紀50年代來，從提高教育質量，改進科學教育入手，美國教育家布魯納認為：“所謂知識，是過程不是結果。所謂科學知識，不是灌輸作為結果的知識，而是指導學生參與形成知識的過程。”“思維過程是可教的，且思維過程的學習比結果的學習更為重要。”他提倡以培養探究性思維方法為目的，以基本教材為內容，使學生通過再發現的步驟來進行學習。探究式教學模式使學生的傳統認知程序發生了重大改變，即從“感知──理解—一鞏固──應用”突變為“探索──發現──歸納──遷移”，有利于學生主體性的充分發揮。4．教育部：《基礎教育課程改革綱要（試行）》，《全日制義務教育生物課程標準（實驗稿）》，《全日制高中生物課程標準（實驗稿）》。三、課題研究的目標1．探索中學生物教材中科學探究活動實施的方法與策略。通過研究，形成系列化、可操作性生物課堂探究活動設計、案例集，引導課堂教學探究活動落到實處，優化探究活動的實施質量，使課堂探究活動切實有效地促進學生探究能力的發展。2．在研究過程中，強化參研教師研究意識，提高開發、收集、分析、探究實踐、修正、表達等方面能力，轉變教師教育觀念、提高教育教學質量。3．培養學生的探究意識、探究能力，養成嚴謹的科學態度，使學生在能力、知識、情感態度與價值觀方面獲得綜合、均衡的發展，以全面提高學生的生物科學素養。四、課題研究的內容1．生物教材課堂探究活動必要性、可行性優化篩選。2．課堂探究活動優化設計（收集整理、開發）。3．課堂探究活動優化設計的實踐研究（實施、修正）。4．課堂探究活動優化設計的表達研究（文字、范例視頻）五、課題研究的方法個案研究法，觀察法，調查法，收集、整理、分析材料方法六、課題研究過程本課題的研究周期為2年（2008年11月至2010年11月），按以下階段有條不紊地進行研究。1．準備階段（2008年11月至2008年12月）在教師進修學校的小會議室，課題組成立了，主要由賴水生高級教師和賴旭初一級教師負責本課題的研究工作。在課題負責人賴水生的主持下，來自六所中學的教研組長各抒己見，最后形成統一的意見，制定了課題研究實施方案，明確研究目標、研究內容，成員們進行分工，并落實試點學校。2．實施階段（2009年1月至2010年8月）從開題報告會完以后，各個學校的生物教研組都先組織整組的生物教師學習有關探究性學習的文獻和資料。初高中的《課程標準》是所有學校都學習的。學習的文獻主要在《中學生物學教學》、《中學生物學》、《生物學教學》有關的文章，我們廣泛涉獵，甚至在有關的網站上的文章我們也不放過。經過一段時間的學習，廣大教師對于探究性學習方式有了一定的理解，觀念有了一定的轉變。2008年12月舉行的“洛江區第二屆生物教學設計”比賽，共有19位老師參加了比賽，這些老師撰寫的教學設計均能體現新課程改革的思想和理念，都能強調學生的主體性，并都采用探究性教學模式，具有理論水平高、可操作性強的優點，其中不乏有許多優秀的案例。其中十一中王曉芬老師撰寫得到設計在泉州市教學設計比賽上獲得第一名的成績，賴旭初撰寫的教學設計獲得福建省三等獎的成績。08年11月26日南安國光中學的校長、特級教師黃飛躍就高中生物課的復習給我區的生物教師上了一節示范課，奕聰中學的曹再保老師也上了同樣內容的課，然后就對這兩節課展開點評。在黃校長的點撥指導下，我們對于探究性教學模式在復習課中的應用以及如何充分發揮學生的主管能動性的認識水平又有了一定的上升。各個學校在進行校本教研是都能以本課題為依托來開展教學研究的。集體備課時都能圍繞著如何按探究性教學模式來設計一節課來討論，之后在課堂上實施。課后整組的老師就課論課，各抒己見，可謂時“仁者見仁智者見智”。從各校交上來的教案看，這些教案基本上都按探究性的教學法模式來上課，主要可分為以下幾類：“問題導學式”的探究型,“科學史”學習的探究型、探究性教學在復習課中的應用、“實驗”的探究型、“利用多媒體”的探究型、探究式教學在生物模型構建的應用、指導閱讀體現探究型，調查類的探究型和利用學生做游戲的探究型共9中類型的課例。通過這9種課型的教學反思和教學評價，可以看出經過一年的研究，廣大教師對于探究式教學模式的實施都有自己的見解，對于如何實施也有了自己的體會。到了2009年12月，本課題研究一年了，課題進入中期矯正階段了，我們認真整理資料，認真反思，認真分析這一階段課題研究的得失，發現我們還存在著以下的問題：有關探究性教學模式的文獻還比較匱乏，教師們還是無法在理論水平上有一個質的飛躍，他們還是不能根本從觀念上發生改變，有的老師還是認為探究性的教學比較花俏，適合在公開課上應用，平時較少應用。課題組的所有成員經過協商，認為以后的研究計劃為：繼續學習有關探究性教學模式的有關文獻和資料，加深對探究性教學模式的理解，讓老師的觀念能進一步轉變，讓探究性教學模式深入人心，使得廣大教師愿意采用該教學方式。繼續收集和開發新的案例，舉行全區的“教學案例比賽”和教學精彩片段。開題以來主要研究探究性教學模式的設計，下階段應從探究性教學的實施方面以及如何讓探究性教學有效性地進行等方面進行研究。由于本課題集能從理論方面上進行研究，更重要的是能關注課堂，關注課改。可操作性強，有一定的推廣價值，因此在中期驗收被確定為重點課題。3．課題總結驗收階段（2011年9月至2011年11月）通過中期驗收后，我們矯正了研究方向。本來我們研究的主要方向是在于理論的學習，在于設計探究式教學模式的，在接下去的時間，我們研究的方向就是探究性教學模式的實施。因此，每個學校的校本教研要以本課題為研究載體，成員們每個學期要開一節公開課。此公開課在集體備課的基礎上，在課堂上實施后，全組老師一起來研討。為了檢驗本課題的實施效果，我們舉行了洛江區生物案例比賽。從每個老師上交的案例可以看出：老師對于探究性的教學模式的實施已經比較順手了，探究性教學也普遍應用于洛江區的中學課堂上。課堂研究也接近了尾聲，它為洛江的生物教師提供了一個研究的平臺，讓老師的理論水平得到了提升，教學觀念得到轉變。對此，我們要求每個成員均要交一篇有關探究性教學模式的論文或者總結。通過整理，本課題的研究成果有：《教學設計集》、《論文集》、《教學案例集》、中期研究報告、結題報告。七、豐碩的研究成果達到了預定研究目標（一）理論成果1、適合洛江區中學生物課堂實施的探究性教學的基本模式在課題組的所有成員的努力下每所學校生物組的教研活動以本課題的研究為載體，我們就初高中生物教材課堂探究活動必要性、可行性進行優化篩選；通過集體備課等形式對課堂探究活動優化設計進行研討，并在骨干教師的示范課、教壇新秀的研討課、新教師的匯報課中實施修正。我們可以歸納出適合洛江區中學生物課堂的“探究式”教學模式有四種基本模式，它們的實施環節以及目標特點如下：探究教學模式的類型探究問題的來源探究過程（環節）目標及特點資料型探究①來自教材知識點，包括敘述性知識和結論性知識；②來自對教材補充的日常生活問題和社會熱點問題（出發點為有利于達成課程標準的目標）①選擇實驗材料；②設計實驗方案；③繪制實驗記錄表格；④獲取有效信息；⑤分析實驗數據⑥比較和處理數據；⑦交流與反思探究過程。根據探究層次的不同，可選擇①～⑦中的一個或多個環節。讓學生參與教學過程，從知識的被動接受者轉變為主動探索者，使知識學習過程和能力培養緊密銜接，培養學生科學思維能力及進行科學方法教育，在課堂上易于實施。科學史探究來自與教材知識有關的科學史資料，主要選取其中的科學實驗及研究方法。①實驗方案的設計；②實驗過程的評價；③實驗現象及數據的分析；④結論的獲得。根據探究層次的不同，可以是①～④中的一個或幾個環節。

科學方法教育是其突出特點，還能較好地培養學生嚴謹的科學態度、科學精神和批判性思維能力。實驗探究教材實驗及學生在學習過程中自主發現的可通過實驗探究解決的問題。①提出假設；②設計實驗方案；③實驗操作；④觀察并捕獲有效信息；⑤實驗現象或數據分析；⑥反思與交流評價。一般必須具備上述6個步驟，屬全程探究活動。既動手又動腦，使學生體會科學研究的過程，能較好地培養學生的科學探究能力和全面的生物科學素養。調查探究教材中的實習課題及教材知識的延伸與拓展①確定調查范圍與任務；②制定調查計劃；③實施計劃；④材料與數據整理；⑤材料與數據分析；⑥撰寫調查報告。必須具備上述6個步驟。是一個教師指導下的學生自主探究活動，具有較強的開放性，能較好地培養學生的合作探究能力，對學生的合作交往能力有較大影響。2、探究性教學模式實施的策略（1）有效實施探究性教學的關鍵——問題情境的創設“探究式”教學模式的基礎是培養學生的問題意識，因此要求教師要設置好問題情境。在探究課中創設問題情境，可以引起學生內部思維矛盾沖突，激發學生積極主動地思考。可以說，問題情境的創設與運用是一堂探究課的“靈魂”，它的創設和運用決定著探究的方向，關系到學生思維活動開展的深度和廣度，直接影響著教師課堂教學的實效。如何創設問題情境呢？誘發學生的“認知沖突”，引起積極的思維。在創設問題情境時，一定要確保所設情境能誘發學生的認知沖突，即能引起認知結構上的“不平衡”造成心理上的懸念。只有這樣才能喚起學生的求知欲望，激發興趣，把學生帶入與問題有關的情境中，引起積極思維，使學生的興趣、欲望、思維凝聚在一起達到智力活動的最佳狀態。把握學生“最近發展區”，激起探究的欲望。根據前蘇聯教育家維果茨基提出“最近發展區”理論，“問題難度的設計不能過難也不能太容易，而應剛好落在學生的“最近發展區”，才能激發學生探究的欲望。”所以，并不是任何問題情境都能使學生產生心理困境，非常熟悉或者完全陌生的事物都不能有效地激發學生的思維活動，從而不能構成有效的問題情境。只有那些難易適度，有助于學生形成“心求通而未通”的認知沖突的問題才能激發學生積極的思維和探究的欲望。創設生活化的情境，增強學習的趣味性。生活是學生學習的歸宿，在課堂教學中要注意創設生活情境，啟發、引導學生關注生活，在生活中學習，使課堂成為生活化的課堂，有利于提高教學趣味性。通過創設生活化的問題情境，增強了學習的趣味性，從而引導學生展開思維，激發了學生探究新知識的內在動力。（4）利用教材優勢，巧設問題情境。現用人教版的高中生物教材的必修模塊突出的亮點是：每節都以“問題探討”專欄開始；常出現“資料分析”和“思考與討論”；有相當篇幅的科學史的介紹。這樣的教材適合教師引導學生自主探究和合作的學習。a.關于問題探討：“問題探討”由圖片+情境描述+討論題組成。這些問題，有的來自生活，有的來自科學實驗，有的來自科學史。利用好這些教材中的資源，也可以設計好問題情境。b.關于思考與討論：有些章節出現的“思考與討論”，常常列出了一些富有思考價值、探究意義的問題。c.關于生物科學史：《普通高中生物課程標準》明確指出應該注重生物科學史的學習。恰當地選用一些生物學史資料中的典型事例，創設情境，有利于引發學生產生認知沖突從而激發強烈的探究欲，讓課堂教學高效、有序地開展。通過科學史的素材來引入課題，讓學生沿著科學家探索生物學知識的道路，去體驗創造的境界和科學的過程和方法，可以深化對概念、知識的理解，并培養科學探究能力。(5)利用實驗現象創設問題情境，加深對原理的理解。生物是一門以實驗為基礎的學科，通過完成實驗能讓學生掌握一定的生物學實驗操作的基本技能，能培養學生一定的科學探究能力和實踐能力。人教版教材要求要求學生完成的實驗比較多，學生做完實驗后往往會產生一些困惑，教師可以因勢利導創設問題情境，加大對實驗的分析力度，激活學生的思維，讓學生能多層次、全方位地認識生物學的原理。(6)巧設“問題串”，保證探究的有效性。《高中生物課程標準》提出了“面向全體學生”的要求，但是在一個班級里，不同學生的學習基礎、智力水平、性格、興趣等都有較大的差異。往往一節探究課的實施過程中會出現這樣的現象：一部分同學在表演，一部分同學坐著看，還有一部分在感嘆。表面看起來的熱鬧的課堂其實只有那么幾個基礎好的在唱主角，大部分在當觀眾。這樣的探究課是無效的而且也不符合“面向全體學生”的要求。造成這樣的現象的原因是教學內容比較難又比較費解，因此筆者認為，通過創設一組有“梯度性”和“過渡性”的問題串，分散難點，讓基礎不同的學生都能思考，都能積極地探究。在探究性的教學中創設問題情境，可以引起學生產生認知的沖突，從而激發學生積極、主動地思考，讓他們養成良好的思維習慣，促進探究的學習能力的形成和發展。（2）要走出中學生物探究性教學的幾個誤區誤區一：探究式教學就是引導學生做探究性實驗探究是運用批判性思維、邏輯性思維和創造性思維，提出自己感興趣的問題并解決問題的主動探索的科學過程。所以探究不一定都要動手操作，重要的是解決問題的思維過程。誤區二：驗證性實驗不能開展探究式教學驗證性實驗的教學能不能開展探究呢？如果我們在實驗的關鍵步驟設計巧妙的思考題，激活學生的思維，使學生邊實驗邊思考，也可以達到引導學生探究的目的。例如：德國植物學家薩克斯對天竺葵遮光的經典實驗，我們可以提問學生為什么要先把天竺葵放在黑暗處一晝夜？后來葉片為什么要上下兩面遮蓋？為什么是局部遮光？局部遮光之前能把葉片摘下來嗎？這個實驗有沒有對照？若有對照，實驗組是什么？對照組又是哪個？為什么？學生帶著這些問題去思考分析、最后在老師的提示點撥下得出結論的過程不也是一個自主探究的過程么？甚至上述老師提的問題也可以讓學生自己來發現并提問。因此，經典的驗證性實驗，處理得好也會是很好的探究式教學素材。誤區三：過分強調開放性，忽略了教師的指導性作用

作為探究性課堂教學的主要特點之一，那就是課堂教學具有更大程度的開放性。開放性教學以培養學生創新能力和實踐能力為重點，發展學生創造性思維和個性的發展，突破“以知識為中心”“以課本為中心”的課程觀念。強調學生在教學過程中的主體性，突破“以教師為中心的”課程觀念。但就探究性學習而言，“問題在于如何提出問題，如何建立假設，如何驗證假設等方面，學生是不可能生而知之的，它只能經教師加以揭示”。所以，在運用探究法、發現法時，要對“何時用，怎樣用”作深思熟慮的回答，而不是簡單的提供自主研究和獨立探究的機會，如在學生對主題問題的提出上，一個富有成效的教師的引導是十分重要的，是不可缺少的。否則，課堂教學將會成為一盤散沙。因此，探究性課堂教學還是不能削弱教師的主導作用。事實上，開放性和指導性都屬于探究性課堂教學的特點。只有堅持開放性和指導性相結合的原則，才能使探究活動有條不紊的進行。

誤區四：提問式教學就是探究式教學探究式課教學與提問式教學是有區別的。提問式教學是由教師提出明確的要解決的問題，這些問題對于學生的抽象思維通常具有一定的挑戰性，需要學生運用邏輯推理等較高級思維技能，尋找正確的答案，指向性很強。這樣的過程以問題開始，以答案結束。許多問題的提出主要考慮學習內容的需要，對于學生的興趣考慮不多。探究式教學是讓學生在特定的情境中通過觀察、發現感興趣的現象，提出有價值的問題，從而展開探究。探究的目的不僅僅是解決某一特定的問題，更重要的是，加深和拓展對核心概念的理解。問題情境的創設不一定是以問題開始，可以是視頻、動畫、圖片或文字資料等。問題的提出者也不一定是老師，可以是學生在教師提供資料的基礎上自己發現問題、提出問題。這一點是和問題式教學有很大區別。探究式教學中的問題有生成性的特點。誤區五：否定或摒棄“講授法”的基本作用講授法是最基本的教學方法。前蘇聯出版的不少教學論著都曾強調：“只要有課堂教學存在，講授法就不能廢止。”不可忽視，我們對講授法較之其他教學法研究較少。可以這樣說，其他一切教學方法，包括現代化教學手段的運用，多媒體的介入，都離不開教師的“講”。學生的自學能力受原有知識的制約，當他們對所學知識知之甚少時，單靠其自學，單靠教師啟發，單靠課堂討論，效果必然大打折扣，必須有教師的“講”作引導。學生自學能力再強，知識面也還是有限的，有些內容離開了教師的“講”，學生就難以理解。學生的思維雖然活躍，但缺乏知識的廣度和深度，教師的“講”可以擴展學生思維廣度，延伸學生思維的深度。同樣的內容，由不同教師來“講”，效果就不一樣，這就是會講與不會講的差別。“講”有內容和形式之分，即“講什么”和“怎么講”。教學中，學生已經明白的，教師就不要再講；學生不明白的，教師要講透。講授只有突出重點，攻破難點，澄清疑點，指明知識的聯系點，才能使學生內化基本知識，并用來自求新知。講授應該具有科學性、適應性、教育性、啟發性、藝術性和情感性。誤區六：討論式教學重形式輕效率討論式教學是新課程倡導的參與式教學的一種重要方式，體現了自主學習、合作學習、探究學習的理念，是在探究式教學中常用的一種教學方式。然而在實際操作上卻存在比較多的問題。主要體現在以下幾個方面：一、選題隨意，缺乏研究。不少老師開公開課時，為體現探究式教學而開展課堂討論，而設置的問題過于簡單，沒有討論的必要，這樣不但浪費時間，也會給學生造成弄虛作假走過場的印象，不利于學生情感、價值觀的教育。同時由于問題過于簡單，也會使學生失去探究的興趣。當然若設置的問題過難同樣會打擊學生學習積極性。二、討論時組織不好，流于表面的熱鬧，不注重落實和效率。有的老師在學習小組中有長期固定的分工，規定誰記錄、誰發言等等，若常此以往會助長一些學生的思維惰性，養成等別人答案的習慣，也會使得很多學生失去發展口頭表達能力等的機會。要避免上述情況的發生，可以要求每個學生把自己的觀點書寫出來，然后劃去缺乏證據的觀點，剩下的觀點拿到小組里交流，小組里再推出最有發言價值的觀點，由組員推選專人發言，發言人可由各學習小組自己確定，原則是一學期下來讓每個同學都有機會鍛煉。（二）實踐成果1、教師的專業水平得到進一步的提升由于有了本課題為洛江的老師提供一個平臺，讓我們在新課程改革的大潮下展翅奮飛。是應付也好、形式也好、被動也好。不管怎樣，老師們能從更深層次來理解“探究式”教學的模式。在研究過程中，強化了參研教師研究意識，提高了開發、收集、分析、探究實踐、修正、表達等方面能力，轉變了教師教育觀念，教育教學理論水平得到很大的提升。所整理的研究成果包括：教學設計19篇、論文15篇、教學案例20篇。其中賴旭初老師撰寫的《高中生物探究課問題情境的創設》和《生物研究性學習課題的選擇》發表于CN刊物《中學理科園地》上。羅芳梅老師撰寫的《走出中學生物探究式教學的幾個誤區》、張小翠老師撰寫的《在生物科學史的課堂中巧設探究平臺》、王曉芬老師撰寫的《淺談課外科技活動中科學素質的培養》、曹俏峰老師撰寫的《試論中學生物探究性實驗能力的培養》、萬長征老師撰寫的《初中生物探究式教學模式的點滴體會》等5篇論文收錄于《福建省生物教學委員會第16次學術年會論文集》。王曉芬老師獲得北師大版全國生物老師說課比賽一等獎、張小翠、頡軍老師獲得福建省生物教學設計二等獎、張小翠老師獲得泉州市生物教師精彩片段比賽二等獎的成績。由于實施課題使得教研組的教研有的放矢，工作有血有肉，由此奕聰中學生物組和十一中生物組雙雙被評為洛江區先進教研組，賴旭初老師被評為泉州市優秀教研組長。這對于本來生物學科在學校的地位不高的背景下是不容易的。所有這些無不說明洛江生物2、學生的探究能力等生物素養得到了提升在實施課題的這兩年來，洛江的生物成績不斷進步，學生的生物素養得到提升。培養學生的探究意識、探究能力，養成嚴謹的科學態度，使學生在能力、知識、情感態度與價值觀方面獲得綜合、均衡的發展，以全面提高學生的生物科學素養。福建省第18屆、19屆生物奧賽預賽，我區共有6位學生獲獎。在科技創新也有所突破，奕聰中學的生物研究性學習小組參賽的《調查100種中草藥的藥用價值》獲得福建省優秀實踐三等獎，跟生物學科有關的得獎項目還有4項。2010年初中生物會