对于初中生物的探究性学习

　　在初中生物课程标准的课程理念中，提出了倡导探究性学习的理念。本人结合实际谈一谈对初中生物学科中探究性学习的认识。

　　一、生物学科探究性学习的内容

　　探究性学习是一种新型的学习模式，它以解决问题为主要目的。

　　探究性学习的内容是广泛的。生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，因此，有关生命现象和活动规律的学生未知的内容，应是探究性学习的内容。生物学与人类的生存和发展、与社会生产和个人生活、与其他自然科学和社会科学的发展，都有密切的关系，因此，学生对这些关系的未知内容，也应列为探究性学习的范围。

　　生物探究性学习的内容又是多样的。例如，可以是实践性的学习内容，也可以是思辨性的学习内容;可以是目前有结论的学习内容，也可以是暂时还没有结论的学习内容;可以是在初步研究成果基础上进一步深化和拓广的承接性学习内容，也可以是检验已有成果而在不同背景下再研究的再生性学习内容;等等。

　　在选择和确定具体的学习内容时，应符合“可探究”和“开放性”的特征。

　　二、生物学科探究性学习的过程和方法

　　(一)探究性学习的第一阶段──确定课题阶段

　　1. 提出问题。生命现象的错综复杂，生命活动规律的无穷奥秘，生物资源和科技信息的日新月异，生物学与生活、生产、社会和其他科学技术的纵横关系，生物事实与理论的矛盾,等等，都是探究性学习的丰富的问题源泉。

　　提出问题是一种创新。因此，重要的是尽可能自己发现和提出问题。要充分利用本校、本地的生物资源，如实验室、标本室、生物园、校园、家庭、田园、大自然和社区环境等，利用这些实际情景，发现和提出问题。也可从图书、报刊、电子信息等资源中发现和提出问题。通过小组的讨论和争论，仔细研究老师提供的背景材料，也是发现问题的好形式。学生如果一时难以发现问题，则可利用同学或教师提出的问题。别忘记，上述生物资源和信息在解决问题时仍会有用。

　　2. 分析问题。要分析问题的性质、研究的范围、要点、重点和要达到的目标，比较几个问题的不同价值，分析问题解决的主观和客观条件，从而预测问题解决的可能性，并简单而明确地表述问题。

　　3. 确定课题。根据问题的价值高低、问题解决的可能性的大小，可以选择一个符合自己的优势和自我发展需求的问题作为研究课题。例如，“自己(和他人)的生物节律(生物钟)的测定”课题，其研究成果可以指导自己或他人的学习、生活和工作。我们更需要关注的是与人类生存和生活、社会发展密切相关的重大问题，例如，“人的寿命的影响因素探秘”“地球能养活多少人”“某种植物净化环境的作用探究”“区域性生态情况调查”“空气质量与人的健康的关系”等课题。通过这些课题研究，既能认识有关问题又能树立“可持续发展”的科学思想。科技方面的课题当然很有价值，例如，“仿生制品的现状和未来”“生物信息探究”“20世纪生物科学伟大成就调查”“克隆技术的成就和影响”等课题，这些课题的研究，不但有利于我们科学素质的发展，而且有助于树立“科教兴国”的思想。

　　生物学科探究性学习活动，除了上述以认识某一问题为主要目的的课题研究，还有项目(活动)设计一类。项目设计以解决一个比较复杂的操作问题为主要目的，例如社会性的爱鸟周宣传活动、植树造林绿化活动、环保宣传活动、科技性的系列标本、模型制作或实验仪器设备的改造设计等等。

　　课题确定后，就要制定一个初步的研究计划。计划中要有研究活动的主要步骤和目标、活动形式、研究方法、人员组成和分工、时间安排等。随着研究活动的实际开展，这一计划还可灵活调整。

　　(二)探究性学习的第二阶段──实践体验阶段

　　1. 作出假设。假设是针对未知事实或规律而提出的一种推测性的说明，它要以已有的科学理论知识和事实材料为依据。假设不是胡思乱想的臆测，不是无根据的猜想、幻想。对研究课题作出假设，这一假设就是我们研究的方向和预期的结果。通过研究，我们要对这一假设的科学性和内容进行鉴别、修改、补充和发展。

　　2. 收集和处理信息。收集信息的方法有：(1)现场法：有观察法、实验法等。生物学是一门实验科学，因此，生物学科的研究性学习要突出实验性，实验和观察是生物课题研究的主要方法。(2)问询法：有访谈法、电话调查法、问卷法、测量法等，从而获得“活”资料。(3)间接法：有文献法、痕迹法等，从而能够了解研究对象的过去和现状，为揭示其来龙去脉做准备。

　　上述方法，在一个课题中可以选用一种、两种和几种，方法的选择和组合要以简便、实用、实效、经济为标准。

　　方法的使用过程中，要涉及许多专门性的技能技巧，如实验技能、观察技能、测量技术、文献搜集技术、访谈技巧等，这些技能关系到研究方法的使用效果和学习活动的成败，要积极努力去掌握所使用的方法。

　　信息收集过程中要写好研究日记，详细、及时地记载研究情况、现象或数据，真实记录自己的体验，这些记录本身就是重要的信息。

　　信息收集后，需对信息进行思维加工：先把信息进行归类统计整理;然后在分析、比较、判断的基础上进行去伪存真、去粗取精的处理，筛选出有用信息和关键信息;最后，用这些重要信息来检验、解释、补充假设，形成结论。

　　(三)研究性学习的第三阶段──研究总结、成果表达和交流阶段

　　总结时，把研究过程简要回顾一下，把研究成果阐述一下，把研究的成败得失经验教训反思一下，把自己的思想观点、精神态度审视一下，把自己的能力发展、知识扩充状况评价一下，如果需要还可以把帮助过你的朋友感谢一下。

　　研究成果的表达和交流形式可以多样化，如书面形式的实验报告、观察报告、调查报告或展板、墙报、小刊物、研究笔记、设计方案等，如口头形式的汇报交流会、研讨会、辩论会等，如实物形式的模型、标本、动植物活体产品等。

　　下面以“工业‘三废’对农业环境的影响”为例来说明。

　　【课题的确定】

　　1996年，国家明文下令关闭全国的对环境有严重染污的小印染厂、小造纸厂、小冶炼厂等，在环境得到一定改善的同时，也造成了一大批工人下岗。国家为什么下决心关闭这些工厂?工业“三废”对环境的危害到底有多严重?

　　【活动目标】

　　1. 在研究活动中提高学生的环保意识和科研意识。

　　2. 培养学生提取、筛选、加工信息的能力。

　　3. 使学生懂得土壤、地下水被污染后的影响是长期的，要消除是困难的，增强学生保护环境的责任感和使命感。

　　4. 了解工业发展与环境保护的矛盾，理解国家关闭严重污染环境的小工厂的正确性。

　　5. 培养学生团结、合作的精神。

　　6. 在研究活动的过程中，促进学生的创造性思维的发展。

　　【研究方案】

　　1. 参加人员：初中生物学课外科技活动小组成员。

　　2. 研究的起止时间：2002年9月至12月份的每星期六课外活动时间，并辅以一定的课余时间。

　　3. 研究的主要方法及活动形式为调查、采访、座谈、实验测定等。

　　4. 研究成果写成科研论文或调查报告。

　　【研究过程】

　　1. 教师给出以下材料(这些材料均来自本校学生的讲述)。

　　(1)杨市镇王巷、出新两个自然村，那儿的水稻亩产普遍偏低。1996年前只有200～300斤(湿谷)，且大多是秕谷，1999年达到600斤左右，但与邻近村(800斤左右)相比仍有较大差距。

　　(2)杨市镇王巷村村民小组×××(其儿子曾是我校学生)家的一口鱼塘，从1990年以来就没有养活过鱼，后从其他地方拉来土填上后至今(4年)也没种活过菜。

　　(3)王巷和出新电镀厂，是私人开的厂。王巷电镀厂1996年开始进行技术改造。2000年全厂关闭停产至今。出新电镀厂自2000年技改后生产至今。

　　2. 学生根据上述所给材料进行分析讨论，自行组成若干课题小组(每组3至5人)，各自选定具体研究项目。

　　3. 各小组相互评议研究项目，在教师的帮助下，结合本校、本镇的具体情况，进行可行性论证，最后确定具体研究项目。

　　4. 各小组设计具体的研究方案。方案中必须包括以下内容：

　　(1)研究题目，(2)研究目的，(3)实验原理，(4)所需仪器药品，(5)具体研究步骤，(6)预期结果。

　　5. 师生分别做准备(需外单位协助的实验、教师给予联系)。

　　6. 各小组成员按照自己的活动方案进行操作，要求成员间相互协作，相互切磋 ，共同解决活动中出现的问题，下厂或下乡调查与采访时，教师一同前往。

　　7. 各组之间交流进展情况，相互进行评议，提出自己的不同看法，并可相互利用各组的信息。

　　8. 各组在评议的基础上进一步完善研究结果，并写出科技论文、调查报告或实验报告。

　　【总结及评价】

　　根据研究活动的全过程及成果给予总结与评价，前期注重发现问题，提出问题和解决问题，中期注重研究方案的实施情况，研究中的资料积累及研究中遇到的问题、困难和解决的情况，后期主要是参与研究性活动全过程的情况及结果。

　　附1　学生根据提供的材料确定的部分研究项目

　　1. 王巷、出新两村水稻亩产偏低原因探讨。

　　2. 不容忽视的地下水污染。

　　3. 重金属离子对农作物的影响。

　　4. 电镀厂废水最佳利用方法探讨。

　　5. 王巷、出新两村被污染农田改良方法探讨。

　　6. 地下水污染对农作物及土壤的影响。

　　附2　学生设计的研究性学习活动方案(选例)

　　1. 研究课题。

　　王巷、出新两村被污染农田改良方法探讨。

　　2. 研究目的。

　　农田是农作物的生存之地。两村的农田在电镀厂停产技改或关闭至今的多年里，水稻亩产仍比邻近村偏低许多，说明这里的农田可能被污染。本研究活动将在调查的基础上，对农田土壤的pH和某些金属离子含量进行实验检测，找出适合当地受污染土壤的改良方法。

　　3. 所需用品(工具、仪器、药品)。

　　铁铲、塑料袋、标签、托盘天平、圈尺、照相机、录音机、尼龙筛、pH试纸、酸度计等。

　　4. 研究过程。

　　(1)调查，采访当地的农户，了解他们改良土壤的方法及效果，向电镀厂的技术员了解电镀废水的主要成分及废水的处理方法。

　　(2)结合学过的知识，分析农田污染的原因及可能污染的成分，确定分析土壤的项目。

　　(3)赴实地采集土壤样品。

　　(4)对土壤样品进行处理。

　　(5)实验检测(金属离子含量的测定在校化学实验室帮助下完成)。

　　(6)根据调查和实验检测的结果进行分析讨论，提出适合当地的改良方法。

　　(7)根据分析讨论结果，撰写报告。

　　附3　本次探究性学习活动总结

　　通过本次研究活动，使小组成员明白了土壤、地下水一旦被污染后影响的长期性，治理的困难性，千万不能为了眼前的经济利益而污染环境，充分认识到了国家关闭对环境污染严重的工厂的必要性和正确性，提高了学生的环保意识和科研意识。

　　在查阅资料、调查采访、实验检测的过程中，学生对信息的提取、筛选、加工的能力得到提高，同时也加深了对农作物生长环境、“三废”的处理与利用、土壤分析等基础知识的理解，使各科知识的灵活应用得到一次有机的结合。学生的互助精神和与人交往的能力也得到锻炼。

　　本次研究活动的主要不足之处有：教师提供的材料中涉及的地点离校较远，学生只能利用几个双休日去，不能对农作物的生产情况进行随时观察，所用的材料听到的多。