高中生物探究性教学的实践与探索
马鞍山市雨山中学 罗亚明
摘要：本文作者根据《基础教育课程改革纲要》的要求，在生物课堂教学中进行探究性教学的实践与探索，培养学生的创新精神和实践能力，改变学生被动机械地学习生物学知识的状态，充分调动学生的学习积极性，挖掘学生学习的潜能，大大提高了课堂教学效率。
关键词：探究性教学、实践、探索、反思。
《基础教育课程改革纲要》指出：“教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习”。这就要求学生必须由机械性学习向探究性学习转变，探究学习对新课程的实施具有极其重要的作用。然而，在现实的教育教学中，学生探究学习的意识和能力状况并不容乐观。随着社会竞争的加剧，升学的压力越来越大，家长对于学生升学的期望值越来越高，学生对知识的学习仅仅限于机械性记忆，忽视了学习能力的培养，这种状况的存在不但使我们的教学计划落实受阻，而且从根本上背离了教育教学的培养目标。素质教育把培养人的能力作为其最终目的，她的目标是通过学生对知识的掌握来培养人的各种能力和心理品质，让学生在掌握知识的同时，学会学习，学会交往，学会做人。素质教育的目标是人性化的，突出了学生的自主性。
苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探究者。”探究能力强的学生在学习中会主动积极地独立思考、求解问题。探究是创造发明的先导，是任何创造性活动必不可少的心理因素。一般来说，探究能力强的学生更具有创新能力。为了落实新课程计划，进一步推进新课程改革，培养学生的创新精神和实践能力，改变学生被动机械地学习生物学知识的状态，充分调动学生的学习积极性，挖掘学生学习的潜能，提高课堂教学效率，作者对高中生物探究性教学进行了大胆的实践与探索。
一、课前准备
教学实践中作者按照下列程序进行课前准备。明确教学目标→确定教学重难点→收集整理相关信息资料→考虑学生的思维和认知基础→确定探究内容→设计课堂具体探究过程。
为使探究教学在课堂中进展顺利，作者从三个方面进行落实。一是从学生实际能力水平，遵循引导、质疑、合作、自主、创新的发展过程。二是从知识扩展的角度，由浅入深，实验性知识、递进性知识采用逐步深入的探究。三是从探究方式的角度，采取“问题”引领式探究，小组互动式探究，实验观察性探究等。
学生是学习的主体，教学过程是学生的活动过程。教师是引导者、组织者和参与者，引导学生在一系列的活动中学会认知、学会合作，为此整个教学过程的设计，教学活动的安排应体现学生的自主性，情景、问题、探究问题的设置是否在学生的最近发展区，教法是否建立在学法基础上，以确保学生的主体地位。例如“矿质元素”教学中，实施“情景——问题”驱动式自主探究过程。（1）回忆旧知：构成生物体的化学元素主要有哪些？（2）情景铺设：这些化学元素为什么是植物生长发育所必需的？（3）展开思考：讨论的最终答案是：运用溶液培养法，确定具体的矿质元素。
这种探究性教学的设计，以学生认知结构内的富有启发性的常规问题或已知生物事实材料，创设铺垫型的问题情境。学生一般能从问题出发，通过由浅入深，由此及彼，由正及反的不同方式，不同层次的联想，变化发展出不同类型的新问题，从而为不同层次的学生提供广阔的思维空间，这对培养学生思维的开放性和合乎情意的推理能力有重要作用。
二、巧妙引入
探究性教学的引入设计，必须引起学生对学习内容的探究兴趣，同时符合学生的认知特点和原有的知识水平。如在学习“生态系统的结构”时，可以这样设问导课：（1）生态系统有哪些成分？（2）非生物的物质和能量都包括哪些成分？（3）除绿色植物外还有哪些生物是生产者？（4）有条件的学生利用课余时间进行生态系统的结构探究性实验设计，了解生态系统的组成……这样可以让学生带着问题进行活动，促使学生在好奇与思考中获得知识，并发现新的问题。
课前实验也是引入的技巧之一。如在“酶与代谢”新课教学之前，让学生完成两个实验——比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率；探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用。通过这两个实验，学生获得了感性认识：酶的催化效力高于无机催化剂；淀粉酶能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。学生具有了这些感性认识后，再来学习“酶的特性”理论知识，就有了兴趣，避免了老师把酶的特性的知识强加给学生和学生苦苦记忆的尴尬局面，同时也使学生明确了知识的发生过程和生物学是一门实验学科的深刻内涵。
三、创设情境，设计问题激活学生的思维
在“探究学习”教学中，教师要根据不同的教学内容，创设恰当的情境，精心设计问题，激发生学的问题意识，这是教学设计的关键，是支撑和激励学生学习的源泉，是促使学生自主学习的切入点。探究来自问题，问题始于质疑。设计课堂提问，要有启发性，最大限度地引发学生积极思维，充分体现课堂要以学生为主体的原则，从而达到逐步提高学生分析问题和解决问题的能力。同时课堂提问还要注意“度”要适中，即学生通过思维可以得到解决的问题。有些较难的问题就得想办法，补充适当的辅助性问题，把大题化小，分步提问，引导过渡，帮助学生克服思考难题中的障碍。切不可有意设计太难的题目为难学生，这样会使学生无所适从，长此以往，会使学生丧失学习的积极性和自信心，从而厌学；
对于过于简单的，甚至只要求学生回答是与否的问题，没有思考价值，不宜当作探究性教学的问题。如在讲授“植物激素”的知识时，作者设计的问题是：许多研究表明，脱落酸在高温条件下容易降解。在自然界存在这样一种现象：小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇上大雨的天气，种子就容易在穗上发芽。请运用生物学知识解释此现象。
[试题分析]本题考查植物激素的作用，同时考查学生运用所学的生物学知识解释生活现象的能力。为解决此题，学生需要具备以下知识：脱落酸有抑制细胞分裂，促进叶、果实脱落的作用；种子的萌发需要合适的环境条件（水分、温度等）。从题干中，学生要提取出所需的信息：小麦、玉米即将成熟，果实中脱落酸含量较高；经历持续的干热和大雨；果实脱落前种子就在穗上提前发芽。通过分析，进一步把种子的发芽与干热大雨天气联系起来：高温使种子中脱落酸的含量减少，解除了对种子细胞分裂的抑制作用；在充足的水分条件下，种子细胞开始分裂，种子提前发芽。
学生容易答出脱落酸含量减少，种子发芽的外部条件适宜，或者答出脱落酸含量减少致使果实推迟推落，但不容易答出脱落酸含量减少解除了对种子发芽的抑制作用。这类问题可以大大加深学生对知识的记忆和运用，强化学习效果，收到了事半功倍的结果。
四、灵活调控学生的探究的气氛
进行课内“自主探究”的活动，使活动完全按照预定轨道运行是不可能的，也是不必要的，否则就称不上“自主探究”。课堂上，只要“主道”能正常运作就行。只有在开放、民主、和谐的课堂教学环境中才有实现“自主探究”的可能。
但自主并不等于放任自流，在教学中教师还要及时调控，做到收放自如。鼓励学生自由准确表达，帮助学生流畅表达，使学生有信心表达，学会与他人沟通。鼓励学生多方面发现，鼓励与众不同、标新立异；只要学生能提出问题，解释问题有自已的思路，均应给予鼓励；即便是学生的回答偏离教育目标甚远时，也不要给予绝对地否定，有些问题可以让学生在课外共同讨论。
当学生解决问题有困难时，教师要适时给予启发，适当“拉一把”，降低问题的台阶，设置低一个层次的探究点或子目标，引导学生继续探究。调控的宗旨是使学生在探究的气氛中学习，鼓励学生的探究精神。
五、及时小结、归纳与发散并举
无论采用何种方式小结都应努力把着眼点放在引导学生进入探究者的“角色”上，只有想方设法让学生多观察、多思考，多分析，多讨论，充分发挥其主观能动性，才能发挥课堂结尾的作用，达到预期的效果。
课堂小结是活化知识、丰富学生知识面的好时机。结合具体、有针对性的问题进行分析，对学生的思维进行适时得当的点拨、引导，使学生“居高临下”地俯视生物知识，有助于他们将平时所学的被肢解了的知识系统化，从而既起到“画龙点睛”的作用，又起到思维辐射的作用。探究的结果，要在学生自己归纳的基础上，教师引导、总结得出结论，明确结论的运用条件与范围。对结论的解释，不要讲得太绝对，要留有探究的空间。要处理好“收”与“放”的关系，所谓“收”，将讨论、实验的结果要归纳整理；所谓“放”，课后布置的思考题具有开放性，布置的练习作业具有多样性，使学生在更广阔的实际背景中，用课内得到的结论去解释实际问题，解决后续知识，完成从实践——认识——具体的实践，认识上的两个飞跃，使小结做到收敛思维与发散思维并举。
六、反思
反思是学生成长的必由之路。美国科学家做过一个有趣的试验。他们在两个玻璃瓶里各装进５只苍蝇和５只蜜蜂，然后将玻璃瓶的底部对着有亮光的一方，而将开口朝向暗的一方。过了几个小时之后，科学家发现，５只苍蝇全都在玻璃瓶后端找到了出路，爬了出来，而那５只蜜蜂则全都撞死了。
蜜蜂为什么找不到出口？通过观察，科学家发现，一是蜜蜂的经验认定：有光源的地方才是出口；二是它们每次朝光源飞的时候都是用尽了全部力量；三是它们被撞后还是不长教训，爬起来后继续撞向同一个地方；四是同伴的牺牲并不能唤醒它们，它们在寻找出口时也没有采用互帮互助、分工合作的方法。
而苍蝇为什么找到了出口呢？如果说蜜蜂的行为具有教条性、理论性，那么苍蝇的行为则具有探索性、实践性。它们的智慧中，就从来不会认为只有光的地方才是出口；它们撞的时候也不是用上全部的力量，而是每次都有所保留；最重要的一点是，它们在被碰撞后知道回头，知道另外想办法，甚至不惜向后看；它们并不死抱教条认定出口只在有光亮的地方、只在前方；它们能从同伴身上获得灵感，合作与学习的精神让它们共同获救。所以，最终它们是胜利者。
以上实验说明探究与反思是所有生物的生存方式，没有探究与反思就没有生存。对于学生而言，反思不仅使学生保持一种积极探究的心态，提高学习的自觉性，而且通过反思也能提高学习的质量，形成优良的思维品质，所以应当培养学生良好的反思习惯。
总之，自主探究性教学策略，就是要让学生成为教学活动的主人，成为学习和发展的主人。自主探究教学通过激发学生的内驱力，调动学生的积极性和主动性，把学习变成学生内在的需求，从根本上促进学生认知、能力、个性的发展，乃至完美人格的形成。自主探究教学又是一种课堂教学模式，在课堂上教师充分发挥学生的主体作用，形成师生之间、学生之间的多向反馈结构，在教师的启发下，学生积极主动地解决问题。教师尽可能地调动学生学习的主观能动性，引导学生通过自己主动的钻研，与同学的合作创造性地解决问题，从而，为学生终生学习奠定基础。
[参考书目]
1、《中学教育学》，叶上雄，高等教育出版社，2001
2、《开展合作学习的有效策略》，盛群力，人民教育出版社，2002。
3、《新世纪教师素养》，张行涛等编，首都师范大学出版社，2003
4、《教育行动研究：意义、制度与方法》，江利兵等著，浙江大学出版社，2003
5、《教学与发展》，赞可夫，人民教育出版社，1990
6、《中学生物教学法》周美珍等著，高等教育出版社，1994
7、《走进新课程》，牛慕菊主编，北京师范大学出版社，2002
8、《课程意识与教学觉醒》，王一军，山西教育学会杂志，2003。
