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生物活动课与探究性学习
[ 摘 要 ] 根据新《全日制义务教育生物课程标准》的指导思想，从现在高中生物教学中存在的问题：在生物学习中不亲自参与研究致使学生无法理解和体会在科学研究中可能遇到的各种疑问，以及科学家是怎样通过一次一次的尝试来解决问题的能力。本文着重分析了生物活动课由于具有灵活性、自主性、综合性的特点而与探究性学习强调的“主体性教学原则”和“以人为本、全面发展的教育理念”之间的存在着很深的必然联系，所以在生物教学特别是活动课中应增加探究性实践环节，教师仅仅组织或引导学生探究、动手，强调学生的主动学习，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。此过程中允许学生提出不同的（可能是错误的）观点，进而发展学生的创造性思维，使学生的探究能力最终升华为创造能力，为学生以后的发展和终身学习奠定坚实的基础。
关 键 词 ：活动课 探究性学习 自主性 灵活性 综合性
20世纪中叶以后，科学技术迅猛发展，使现代社会生活出现了日新月异的变化。在科学课程中，生物学内容占据了相当大的比例。例如，美国《国家科学教育标准》，从幼儿园至高中的12个年级，都安排有生物学的教学内容。英国《科学课大纲》对全国学校课程中的科学课程确定了4个目标，第2个目标就是“生命与生命过程”。当今STS教育强调参与意识和社会责任感。学生是未来社会的主人，将来应该以各种形式参与到社会生产和生活的决策中，承担起社会发展的重任。国外生物课程改革十分重视这一点。从国外一些发达国家的中学生物学大纲列出的主题，如“人口及人类对生态系统的影响”、“人类与环境”、“生物学的发展与人类”等，可以看出国外生物课程中大量渗透了STS教育思想。可以通过生物学教学，教育学生爱护生物、保护环境，树立人与自然和谐统一、可持续发展的观念，正确看待生物学的发展和生物技术对人类社会的作用和影响，体验生物界的多姿多彩给人们生活带来的赏心悦目的美，等等。
一、问题的提出
高中生物课本中所介绍的知识只是科学的一个组成部分，而不是科学的全部，真正推动科学前进的动力是科学精神和科学方法的运用，我们的教学由于缺乏对学生这两个方面的教育，学生在课堂上是在看科学、听科学，而不是做科学。学生由于对科学知识的来源缺乏了解，把科学知识看得很神圣，不敢怀疑，由于对科学方法缺乏了解并对自己没有信心，导致我们的学生缺乏科学创新的能力。在教学上，教师和书本几乎是学生知识的惟一来源，教师和书本是权威，学生只有把书本上的条条都背会就可以得到一个很好的分数，在这种情况下，学生只能苦读课本，不敢越雷池一步。
针对这些教学中普遍存在的问题，在生物学课程改革中积极提倡“探究性学习”，特别是在生物中容易开设的活动课上可通过“探究性学习”来充分挖掘学生的潜力，并培养他们的创新意识。
探究性学习最初是由美国学者施瓦布倡导的，他主张学生的学习过程与科学家的研究过程一样，遵循科学探索的一般规律。学生通过主动参与探究，不仅学“知”，还要学“做”即学会科学方法。因此探究学习符合现代教育理论提出的“主体性教学原则”和“以人力本、全面发展的教育理念”，并为学生的终身学习奠定坚实的基础。应该让学生主动参与获取知识的过程。教师提供有关知识和背景材料→提出问题→观察、比较、分析、讨论→得出结论→验证结论。
探究性学习是一种学生学习方式的根本改变，学生由过去从学科的概念、规律的开始学习的方式变为学生通过各种事实来发现概念和规律的方式。这种学习方式的中心是针对问题的探究活动，当学生面临各种让他们困惑的问题时候，他就要想法寻找问题的答案，在解决问题的时候，要对问题进行推理、分析，找出问题解决的方向，然后通过观察、实验来收集事实，也可以通过其他方式得到第二手的资料，通过对获得的资料进行归纳、比较、统计分析，形成对问题的解释。最后通过讨论和交流，进一步澄清事实、发现新的问题，对问题进行更深入的研究。
二、活动课与探究性学习之间的相互渗透
生物活动课的形式有多种多样，实验、制作、观察、调查等等，不管是采用何种活动形式，传授知识是其中的重要内容，是活动的基础，因此在活动设计及实施过程中，必须注重知识传授的正确性、科学性和趣味性。生物活动课内容的选择可以以课本内容作为理论的依据，以教学大纲的知识点作为认知程度的标准，在这基础上加深、拓展，成为活动课内容设置的理论基础和依据。参加生物活动课的学生有其突出的特点：有学习生物知识的兴趣，有学习生物知识主动性，因此，作为指导教师，在活动过程中要摆正自己的位置，将自主权交与学生，充分发挥学生的主动性、积极性。
活动课与其他教育形式一样，都是为了实现教育目的，使学生的身心得到发展。活动课具有以下的特点充分突出了其与探究性学习的高吻合度：
① 灵活性。与课堂教学相比，生物活动课不受教学计划和学校围墙的限制，活动的领域宽阔，接触面广泛。小实验、小制作、考察、夏令营等活动都是青少年愿意参加的。活动的内容、形式不拘一格。活动内容有小制作、小论文、实验、饲养等。活动形式有专题、讨论、实际调查、观察等。活动人数可多可少，活动的时间可长可短，活动方式可集中、分散。这样的一种教学情景下，学生可以积极主动地探究与生命有关的现象并根据自己的知识作出一定的解释，进一步了解和认识自然界。
②自主性。生物活动课中，学生始终是“主人”，是活动的中心，全面培养学生综合素质是活动的目标之一，而由于其丰富的活动内容，活动的组织形式不可能单一，比如参观，可以采用集体活动的方式；调查，采用先分组后综合的方式；实验，采用分组的方式；撰写小论文，采用个人的方式。而不管采用何种组织方式，都强调“以学生为本”，是有利于学生素质的培养。学生在活动中培养了创造的思维和很强的动手能力。生物活动课在培养学生优秀的思维品质和熟练的动手能力方面是课堂教学所无法比拟的，许多科学家都强调教育应从让孩子们积累知识转到发展他们的智力和心理能力上。
③综合性。生物活动以活动课为中心，在这个过程中教师应注重学生科学素养的全面发展，关注学生学习中存在的困难、问题，采取有效的教学策略引导、帮助学生，加强直观，创设实验情境 ，根据学科特点，探究性学习中背景材料可以通过标本、挂图、录像等提供，备足备齐各类实验器材、药品，甚至上网查询资料，这种生动直观的学习方式能力学生提供丰富的感性认识，并能提供同时运用各学科知识、多方面的智力的机会，更注意知识、技能的综合利用。
探究活动的设计应当符合学生的心理特点，注意从学生熟悉的事物出发，设计学生喜爱的活动，提倡用自制教具和低成本实验进行探究活动。探究是一种多侧面、多形式的活动，无论何种形式，关键是要体现科学探究的思想和基本特征。比如叶绿体中色素的提取和分离的实验，学生通过探究性学习改进了很多创新的课本上没有的东西，对实验材料，有毒提取液，画滤液细线的方法等等改进后的实验优点显而易见，既减少了有毒物质对学生的毒害，保护了师生身心健康，也缩短了实验时间，并且实验取材方便，而色素带齐全清晰明显，极大提高了学生的实验兴趣。可见，实验实质是尝试，任何发明创新都离不开尝试，有“尝”（探测问题难易）才能“试”（探测解决方法及有效性），没有实验，生物学教学失去了应有的活力。除了完成教材必要的实验外，应适当增加实验内容、深度以促进学生分析、判断、推理、综合等思维活动。
探究活动的指导与开放程度可以不同。科学探究中每一个要素的目标和整体的目标都是分层次的。如提出问题，按照问题的来源，我们可以把它分为三个由低到高不同的层次：1学生根据教师、教材或其他途径给出的问题进行探究；2学生从所提供的问题中得到启发而提出新的问题；3学生自己提出问题。层次越低教师的指导性越强，层次越高探究开放的程度越大。探究活动的设计应当根据多种因素来把握指导与开放的程度。这些因素包括教学的具体目标、教学内容的性质、学生的特点和资源的情况等。随着学习的进展，应使开放的程度逐渐提高。
三、活动课中强调探究性学习的意义
大量的教学实践告诉我们：科学教学应当是开放的，培养学生的科学素养仅仅依靠课堂教学是不够的。教师应改变以自我为中心的课堂教学模式，创造一个人人都能参与科学学习的环境。在这个环境中，教师应了解学生的兴趣、原有的认识、经历及其所关心的实际问题，在此基础上设计教学活动。课外活动是课堂教学的延伸。
通过课外活动，学生不仅可以丰富经验、开阔视野、活化知识，而且可以根据自己的兴趣开展各种活动，充分发挥各自的特长，培养创新意识和提高实践能力。教师应根据教学、学生和校内外的实际情况开展各种课外活动，将课堂教学与课外活动紧密结合起来。例如，开展科学技术小组活动和参观博物馆、科学技术馆、动植物园、农业生产基地、工厂、城市垃圾处理场等。
对于那些超出人类感官极限的自然现象，对于学生难以亲身经历或具有某种危险性的科学探究过程，现代信息技术可以提供必要的补充。在有条件的地区或学校，应适当运用多媒体、网络等信息资源，为学生创设新的学习环境。积极发展他们的创造性思维，进一步升华学生的探究能力 ，创造力是一个人综合素质中最具有生命力的一种特殊素质，培养学生的创造力是素质教育的必然要求。创造性思维是创造力的核心。探究性学习主要训练学生的直觉思维，直觉思维的特点是整体的、跳跃的、猜测的、非逻辑的，它是迈向创造性思维的门槛。因此教师应着力训练学生的直觉思维，教师应尊重学生的各种不同见解、技能和经验，保护学生的创造性和好奇心，鼓励学生对他人的观点持合理的怀疑态度，为学生提供多种表达自己想法和开展科学探究的机会，允许学生提出不同的（可能是错误的）观点。进而发展学生的创造性思维，使学生的探究能力最终升华为创造能力。
四、结论：应把探究性学习作为生物学科的中心环节
探究强调学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界的科学方法以及进行的各种活动。探究需要做观察；需要提出问题；需要查阅书刊及其他信息源，以便弄清什么是人们已知的东西；需要设计调研方案；需要用实验来检验人们已知的东西，发现人们未知的东西；需要运用各种手段来收集、处理和分析数据；需要提出答案、解释和预测；需要把研究结果告诉他人。整个过程步骤可设计为：1. 周详的活动计划2. 合适的组织形式3.清晰的活动指导4.及时的反馈5.严谨的评价结果
探究是能动地学习科学的过程，是培养学生的创新精神和实践能力的重要途径。通过探究来学习科学，可以使学生把科学知识的学习与科学方法的训练结合起来，将所学知识用于解决新的问题；可以使学生对科学、技术与社会的关系，科学的性质等问题有切身的认识和体验；还可以培养学生的科学态度和科学精神。因此，许多国家不断加大探究活动在教学内容中的比例。
美国《国家科学教育标准》把科学内容分为8类，第2类就是作为探究过程的科学。英国北方考试与评价委员会制定的1998年《生物学教学大纲》，提出要对学生的科学探究方法进行评价。澳大利亚新南威尔士州1999年公布的《生物学大纲》，韩国1993年公布的第6次国家科学课程文件，日本文部省1998年发布的初中学习指导纲要（理科部分），对探究的内容和进行探究的方法都做了具体规定。
青少年乐于在活动中获取知识，在活动中发展能力。初中学生感性认识较强，富于想象，同时知识面渐宽，思维开始由感性向理性过渡。活动课的自身特点与青少年的认知要求和心理特点相吻合，体现了它独特的育人功能。活动课在学校的素质教育中起着促进作用，一是充实学生的生活，扩大学生活动的领域，密切学生与社会、自然界的联系。二是激发学生的兴趣爱好，发展学生的特长，培养学生的开拓精神和创造才能。
综上分析可知：探究式学习作为一种学习方式，它不同于科学家的探究活动，与科学家的探究过程是不同的，探究性学习必须满足学生在短时期内学到学科的基本知识和学科的结构，所以这个过程在许多情况下都要被简化，比如，提出问题这个环节，在大部分的教学活动中，都是由教师提出问题，或由教材提出问题，在获取事实这个环节，常常是由教师和教材来确定研究方法、步骤、所用材料等，这样就省去了学生设计实验的环节。探究性学习中也要给学生提供进行完整科学探究活动的机会，这样的活动虽然要用更多的时间，但对学生体验科学家的探究过程是非常必要的，为他们成为高层次的人才奠定一定的基础。
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