摘 要: 在新課程理念下,研究性學(xué)習(xí)已成為許多學(xué)校及教師關(guān)注、研究的對(duì)象。高中生物研究性學(xué)習(xí)可在兩個(gè)層面上展開(kāi):一是立足課堂,將課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變成學(xué)生自主探索的過(guò)程;二是積極開(kāi)拓,向課外延伸,確定專題研究培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
關(guān)鍵詞: 新課程 高中生物 研究性學(xué)習(xí)
從本質(zhì)上講,開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)就是為了改變學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的學(xué)習(xí)方式,為學(xué)生構(gòu)建一種開(kāi)放的學(xué)習(xí)大環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生自主獲取知識(shí)的能力和創(chuàng)新精神,使他們養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣?;谏鲜隹紤],高中生物學(xué)科的研究性學(xué)習(xí)可在兩個(gè)層面上展開(kāi)。
一、立足課堂,將課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變成學(xué)生自主探索過(guò)程
由于課時(shí)的限制,作為課程的研究性學(xué)習(xí)不可能將生物學(xué)問(wèn)題作為唯一研究對(duì)象。因此,我們應(yīng)立足于生物學(xué)科的課堂教學(xué),把課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變成學(xué)生自主探索的過(guò)程。課堂教學(xué)是學(xué)校的主要教學(xué)途徑,也是開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),有人認(rèn)為研究性學(xué)習(xí)就是課題研究、就是搞課外活動(dòng),這種認(rèn)識(shí)是不全面的,其實(shí)任何課堂教學(xué)都帶有研究的成分,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,深入鉆研教材,匠心獨(dú)運(yùn),精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,和學(xué)生一起暢游于知識(shí)長(zhǎng)河,去經(jīng)歷前人探索知識(shí)的艱難歷程。
1.展示知識(shí)發(fā)生過(guò)程,讓學(xué)生追尋科學(xué)研究本身的軌跡,體驗(yàn)科學(xué)家如何進(jìn)行研究,從而自己構(gòu)建知識(shí)體系。
例1:光合作用是高中生物學(xué)的重要內(nèi)容,課本從學(xué)生初中所學(xué)內(nèi)容入手,簡(jiǎn)略介紹了光合作用的研究過(guò)程,再轉(zhuǎn)入相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)。我則加以補(bǔ)充:從1648年,荷蘭內(nèi)科醫(yī)生赫爾蒙特的實(shí)驗(yàn)入手,介紹他只用雨水澆灌柳樹(shù),5年后柳樹(shù)增重不少,土壤僅減輕2英兩。他據(jù)此認(rèn)為柳樹(shù)重量的增加,主要來(lái)自水。1772年普里斯特利利用小鼠、綠色植物、蠟燭和密閉容器證明了植物能釋放氧氣。1778年豪斯進(jìn)一步證明,上述情況只有植物的綠色部分在光照下才有可能。1782年瑞士的一位牧師塞尼比爾發(fā)現(xiàn)植物的碳來(lái)自大氣中CO2,于是他武斷地推測(cè)CO2吸收后被分解,碳進(jìn)入植物的有機(jī)物中,而氧被釋放。美國(guó)微生物學(xué)家范尼爾通過(guò)研究紫硫細(xì)菌的光合作用,發(fā)現(xiàn)紫硫細(xì)菌利用H2S和CO2不生成氧,而是硫,他間接推導(dǎo)出光合作用釋放的氧來(lái)自于水而非CO2。1941年,美國(guó)科學(xué)家魯賓用含0.85%18O2的水做原料,發(fā)現(xiàn)釋放出的氧氣中18O2比例也為0.85%而非普遍水中的0.20%。這就直接證明了光合作用釋放的氧氣來(lái)自于水,而非CO2。這段科學(xué)史有助于學(xué)生了解光合作用知識(shí)的來(lái)龍去脈,經(jīng)歷人類探索光合作用的漫長(zhǎng)過(guò)程。結(jié)果證明補(bǔ)充這些知識(shí)非但不增加學(xué)生負(fù)擔(dān),反而使學(xué)生興趣陡增,理解深刻,享受了研究的快樂(lè),相關(guān)知識(shí)點(diǎn)掌握得也非常牢固。
2.設(shè)置問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生探究知識(shí)。
在教學(xué)中我們往往忽視結(jié)論的研究過(guò)程,使某些結(jié)論的得出缺乏思辨的過(guò)程,而要讓學(xué)生真正進(jìn)入研究之門(mén),就要暴露思維的過(guò)程。
例2:DDT選擇果蠅耐藥性實(shí)驗(yàn)。在學(xué)習(xí)達(dá)爾文進(jìn)化論時(shí),許多學(xué)生無(wú)法理解農(nóng)藥對(duì)害蟲(chóng)抗藥性增強(qiáng)僅起選擇的作用。我先拋出問(wèn)題:如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明農(nóng)藥對(duì)害蟲(chóng)抗藥性增強(qiáng)僅起選擇的作用?再介紹如下經(jīng)典實(shí)驗(yàn):飼養(yǎng)果蠅,每只瓶中只放一雌一雄,繁育一個(gè)同父同母的家系,如此繁育幾十個(gè)家系。第一家系,即同父同母的兄弟姊妹,都分成兩半,分養(yǎng)兩只瓶。一只瓶中放一片有DDT的玻璃片,另一只瓶中不放玻璃片。如果某一家系,在放玻璃片的那一半中死亡率大,這整個(gè)家系(兩只瓶)全部淘汰不要;如果某一家系中,放玻璃片的一半死亡率低,那就把未放玻璃片的一半留下作種,仍舊放一雌一雄交配,分別繁育幾十個(gè)家系。如此一代一代,每代每個(gè)家系都分成兩半,一半用藥劑處理,以測(cè)定其抵抗力,這一半家系抵抗力測(cè)定的結(jié)果作為未受藥劑處理那另一半選留的根據(jù)。如此一代代選擇,十多代后,也能選出抵抗力比原來(lái)品系增加幾百倍的家系。實(shí)驗(yàn)最后,我提出兩個(gè)問(wèn)題:果蠅抗藥性從何而來(lái)?DDT起何作用?學(xué)生的情緒頓時(shí)高漲起來(lái),他們熱烈地討論起來(lái),最后得出結(jié)論:果蠅抗藥性是基因突變的結(jié)果,突變是不定向的,DDT起了選擇作用,選擇是定向的,DDT選擇了產(chǎn)生抗DDT基因突變的果蠅,這種突變逐代積累,便使果蠅抗藥性大幅度提高。可以說(shuō)好的問(wèn)題營(yíng)造了研究的氛圍,制造了思維的機(jī)會(huì),只要教師做有心人,課堂就能成為研究性學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)室。
二、積極開(kāi)拓,確定專題研究培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力
課堂教學(xué)的時(shí)間是有限的,教師除了立足于課堂,深入挖掘教材外還可以將研究性學(xué)習(xí)向課外延伸,向研究性課程延伸,進(jìn)行生物學(xué)專題研究,我們主要在兩個(gè)方面進(jìn)行。
1.認(rèn)真實(shí)施教材指定研究性課題,使研究性學(xué)習(xí)得到普及、落到實(shí)處。
新教材設(shè)計(jì)并安排了幾項(xiàng)研究性課題,這些都是體驗(yàn)學(xué)習(xí)的研究?jī)?nèi)容和有效手段,教師作為研究性學(xué)習(xí)的組織者、參與者、指導(dǎo)者,要對(duì)整個(gè)過(guò)程作精心安排和認(rèn)真指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生親身體驗(yàn)社會(huì)中的生物學(xué),以及生物學(xué)發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。
例3:調(diào)查媒體對(duì)生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展的報(bào)道課題。該課題是學(xué)生在高二學(xué)習(xí)生物學(xué)接觸到的第一個(gè)研究性課題,我們?cè)陂_(kāi)學(xué)初就把該課題的詳細(xì)要求分發(fā)給學(xué)生,包括調(diào)查方法、統(tǒng)計(jì)方法、分析方法、作業(yè)評(píng)價(jià),等等。每個(gè)學(xué)生確定一種媒體為調(diào)查對(duì)象,規(guī)定如調(diào)查報(bào)紙則以半年的報(bào)紙為一個(gè)單位,雜志則以一年為一個(gè)單位,網(wǎng)絡(luò)不限時(shí)間,要求每個(gè)人一個(gè)月后通過(guò)E-mail呈交800字以上的調(diào)查作業(yè)。在這一個(gè)月中,學(xué)生的壓力轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動(dòng)力,學(xué)校圖書(shū)館,網(wǎng)絡(luò)中心到處是他們忙碌的身影,許多學(xué)生還利用雙休日到市圖書(shū)館,書(shū)店查閱資料。教師則利用網(wǎng)絡(luò)和學(xué)生進(jìn)行在線交流和指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)獲取信息的能力,對(duì)能力較差的學(xué)生則深入教室面對(duì)面交流。一個(gè)月后,教師的電子信箱被塞滿了。教師給予每個(gè)同學(xué)很高的評(píng)價(jià),并從中挑選部分優(yōu)秀作業(yè)要求學(xué)生進(jìn)一步修改拷到軟盤(pán)上,兩周后,在全校性的學(xué)生論壇上,面對(duì)上千名聽(tīng)眾,被挑選出的同學(xué)用多媒體展示了他們的學(xué)習(xí)成果,翔實(shí)的數(shù)據(jù),精彩的畫(huà)面,流暢的表達(dá),贏得了陣陣掌聲。生物科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展給學(xué)生留下深刻印象,它對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)使學(xué)生進(jìn)一步確信“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。
2.積極開(kāi)展課外研究性學(xué)習(xí),使研究性學(xué)習(xí)向縱深發(fā)展。
課外研究性學(xué)習(xí)更突出了學(xué)生的主體性,是他們真正的興趣所在,教師應(yīng)積極引導(dǎo),使課外研究性學(xué)習(xí)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的又一重要途徑。
例4:有一位學(xué)生觀察能力特強(qiáng),他仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)秋天在路燈下的樹(shù)葉比其他樹(shù)葉黃得晚、落葉也晚,這個(gè)問(wèn)題對(duì)老師來(lái)說(shuō)很簡(jiǎn)單,但我沒(méi)有簡(jiǎn)單地把答案告訴他,而是要求他自己尋求答案。出乎我的意料之外,他不僅尋得了答案,而且寫(xiě)出了論文《論光對(duì)生物的影響》,把光對(duì)生物方面的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納和整理,并且涉及了光敏術(shù)、長(zhǎng)短日植物開(kāi)花機(jī)理等大學(xué)內(nèi)容。
需要說(shuō)明的是,研究性學(xué)習(xí)必須同接受性學(xué)習(xí)相結(jié)合,該講授的還要講授,適合學(xué)生研究的問(wèn)題就讓學(xué)生通過(guò)不同方式來(lái)解決,只有這樣才能充分發(fā)揮研究性學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)。
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