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以研究性学习渗透于甚至贯穿始终于其它学科课程教学的应用与研究成为我国基础教育课程改革中的研究热点和课程发展的突破点。在各学科教学中通过"各种学习方式打好基础，以研究性学习为主培养创新精神和实践能力"将是教学上的较高境界。本文就高中生物教学如何应用和开展研究性学习谈谈几点作法和想法。
一、什么是学科教学的研究性学习
研究性学习和探究性学习基本上是一致的，是英文"Inquiry Learning"翻译而来，是人们在杜威"在做中学"、布鲁纳"发现性学习"、奥苏伯尔"有意义学习"的经验的基础上提出的一种以学生自主探索为主的学习方式。从广义上讲。研究性学习泛指学生探究问题的学习，等同于探究性学习，是相对于接受性学习的一种学习方式、一种教育理念或策略;从狭义上理解，它是一种专题研究活动，是指学生基于自身兴趣，在教师指导下，从自然、社会和自身生活中选择并确定研究专题，以类似科学研究的方式主动学习知识、运用知识、解决问题的学习活动、甚至创造或建构新知。
学科教学中的研究性学习主要指广义上的研究性学习方式，当然也包括学科内的专题研究活动。不论是作为一种学习方式还是作为一种研究活动，它都以问题、主题或课题的产生为出发点，问题的解决通过研究或探究过程来实现，学生在经历、体现研究过程中发展探究能力和创新精神，形成探究意识、问题意识以及实事求是的科学态度和科学精神。这种学习方式或活动以其说以知识为载体不如说以过程为载体，其重视过程的理念与接受性学习偏重学习结果的作法形成了鲜明的反差。当然学科教学中的研究性学习也重视学习的结果，重视知识的掌握，但知识不再是以结论或定论的形式传递，而是学生亲历探究问题的过程，去体验、感悟和领悟，自主发现和建构知识。
学科教学中研究性学习与研究性学习课程的研究性学习两者基本一致，都具有问题性、自主性、实践性、过程性、外延性等特点。但学科教学中研究性学习学生的自主性，内容的综合性，结果的开放性，时空的外延性与研究性学习课程相比存在一定局限性，其内容大多局限于本学科，时空大多局限于课堂，结果大多存在于书本或教材中预知的结论。
二、高中生物教学中研究性学习的组织实施
研究性学习运用于高中生物教学中具有可行性，也有必要性。生物学本身是门"诠释生命现象、破译生命本义"的科学。人们对自然现象的观察和质疑，产生科学问题，通过模型与假说、观察与实验、调查考察等科学研究方法进行探究，建构了系统的生命规律和生命定律。从这个意义上讲，生物知识的形成并是"问题产生，通过过程和方法，解决问题"的活动，这就是科学探究或科学研究。因而，学生学习生物学知识自然以"探究性学习"作为主要方式。才能更好理解和运用这门探究性的科学。
高中生物研究性学习有两种主要途径:课外专题研究和课堂研究性学习。
1.学科教学中穿插课外专题研究
课外专题研究指在学科教学中适当穿插一些研究专题，学生选定自己兴趣的问题，利用课外的时间，通过文献研究、调查研究、实验研究等多种研究方式解决问题。从自主性、开放佳、实践性的特点和实施操作上看，课外专题研究基本类同于研究性学习课程的研究性学习。穿插专题研究单元一方面不会破坏学科知识逻辑性和系统性。另一方面是有利于对教材知识的丰富和完善。下面简介几种穿插课外专题研究的形式。
(1)将部分章节整合为专题研究单元
这类专题开放性大。例如生态系统一节可整合为生态调查的专题研究单元:学生就当地的生态环境、生物资源和污染对生态系统的影响等进行调查研究·建构起生态系统、生态平衡的知识。
(2)将STS(科学·技术·社会)的内容确定为专题研究单元
这类专题具有综合性和社会性特点，与社会生产、生活实际紧密关联。例如营养繁殖及其在农业上的应用，克隆技术对人类社会的影响，现代生物技术对当地的经济发展的作用等研究专题。
(3)让学生编制每一知识点可衍生的研究课题
这类研究专题实际上是学生对知识的应用、巩固、扩展、创新的体现。专题由学生自己编选，在内容上体现了学生的层次差异性，有利于每个学生富有个性地有效地发展。例如在“多倍体”的教学知识点，有的学生提出“多倍体应用于海产养殖”的研究专题，有的提出“无籽龙眼”的研究专题，有的提出“多倍体作物资源的调查”的研究专题……在学习“叶绿体”知识点后有的提出“叶绿素应用于食品或饮料着色的可行性”的研究，在学习“ATP”知识点后有的提出“以ATP解决能源危机可行性”、"ATP与机器人”……这些研究课题虽然大多没有结果和难以实验研究，但以项目设计的形式已充分体现了研究性学习的本义。
2.学科教学中的课堂研究性学习
课堂研究性学习等同于“课程标准”倡导的探究性学习，重视让学生理解科学探究、亲历科学探究、学会科学探究的过程，在课堂教学中通常以问题为载体，让学生通过类科学研究的过程解决问题，获取直接经验，养成科学精神和科学态度，提高发现问题的意识和解决问题的能力。教师与学生组成“学习共同体”，作为“平等中的首席”演绎着“倾听者、监控者、帮助者”等多种角色。笔者认为典型的课堂研究性学习具体操作过程一般经历4个阶段:问题阶段、研究阶段、结论阶段、应用阶段。
(1)问题阶段——创设问题情景，发现和提出问题，确定研究问题
问题性是研究性学习内容呈现的主要方式。在研究性学习活动中，通常不是提供预知结论让学生进行验证加演绎推理，而是呈现一个需要学习、探究的问题(专题或课题)进行自主探究。这个问题可以由展示一个案例、介绍某些背景或创设一种情景由学生自己发现和提出、也可以由教师直接提出。例如，植物细胞如何吸收水分的问题转化为探究水溶液浓度对植物细胞吸收水分的影响的问题。
(2)研究阶段——做出假设、制定研究计划、实行研究
学生对发现和提出的问题进行独立思考或小组讨论，根据已有知识和生活经验进行逻辑推论和科学想象，大胆提出各种可能的逻辑性假设，然后根据假设进行研究计划的设计，自主研究，收集事实依据。例如，对水溶液浓度对细胞吸收水分的影响的问题做出假设:水溶液浓度高时，细胞失水;反之，细胞吸水;存在一个不吸水也不失水的浓度。假设的正确性需要实践检验，这时教师可引导学生进行质壁分离和复原的实验设计，学生自主设计了多种不同浓度的溶液，并提出了给各种溶液着色以得观察的新设想，并通过小组合作研究获得直接经验和科学数据。
(3)结论阶段——分析、推理、解释、交流、归纳
结论阶段即科学报告的撰写和交流。这是探究活动的继续，它要求学生科学求实地对数据进行整理、分析推理和归纳总结，最后以文字描述、数字表格、图片、示意图、曲线图等方式完成报告，并在课堂讨论或小型答辩会或专题展板甚至校园网上的交流经得起质疑和评议。例如，对质壁分离和复原的实验的总结中学生采用了以坐标曲线图的形式描述了“不同浓度溶液环境中细胞液泡大小随时间的变化情况”，在交流中进一步提出了存在一个最高浓度界限，当超过这一最高浓度界限，质壁分离难以复原的假设，并为检验—假设进行了实验。最后通过全班的讨论交流建构“细胞壁具有全透性，细胞膜是选择透过性膜，具有大液泡的植物细胞主要通过渗透作用吸水，当外界浓度高于细胞液浓度，细胞表现失水，反之，表现吸水的知识结构。
(4)应用阶段—解决实际问题、扩展、创新
科学世界是营地，生活世界才是真正的家。学习的终点若把学生定格在“书本世界，”“科学世界”之中，而尽量回避“生活世界”，这样必然使教育丧失了生命的活力和生活的意义，难以培养学生的综合实践能力和社会责任感。“回归生活世界，用知识看待事物、指导生活、提升生命”是掌握知识的终极目的。研究性学习的应用阶段不仅仅是因为结论需要实践珠检验，更重要的是它体现这种知识价值观，学生能用所建构的知识去解决实际问题，并在解决实际问题的过程中扩展和完善知识，甚至于创新知识。例如，明确了“植物细胞怎样吸收水分”后，学生对施肥过浓导致植物萎蔫有了深刻的认识，并提出探究“常见花卉和蔬菜施肥时最佳化肥浓度”的研究课题。
需要指出的是，课堂研究性学习并一定非得让学生进行实验研究，有些知识以现有的条件和时间是难以实验的，如生命的起源、生物进化、基因概念等等，对于这些知识可采取文献研究的方法来了解这些知识的科学发展史，从而提升对生物知识和对生物科学研究过程与方法的理解力，特别是有利于培养学生敢于批判和质疑的科学态度。
三、高中生物开展研究性学习待解决的问题
从目前来看，高中生物广泛切实开展研究性学习还存在以下几个亟待解决的问题。
1.要营造一个有利于研究性学习的环境
这包括学校对研究性教学提供财力、物力、人力、时间、空间(实验室或实践基地)的保障，还包括社会、社区、家庭应积极参与到课程教学改革中，理解、支持、评议和促进研究性学习。
2.要科学认识和发挥研究性学习中教师的作用
研究性学习强调学生自主学习，但不等于放任自流，其实有效的研究性学习离不开教师的精心组织和设计，在学生自主研究的过程中也离不开教师适时的点拨和指导。
3.要建立科学的研究性学习评价体系
研究性学习的评价强调评价主体多元化，学生自评和他评相结合;评价内容多面化，科学知识、科学态度、实践和创新能力、研究方法等都是评价的主要内容:评价方式多样化，定量和定性评价并举、书面和口头评价并重。
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