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徐闻一中:探究性学习及其培养

时间:2014/9/4

面向全体学生,提高生物科学素养,倡导探究性学习,是我们教育的新理念。

新编高中生物教材中,每一节的开头都设置了“问题探讨”及相关图表,另外,教材中还设置了许多有关科学家对某些生物研究课题的接力探索过程的有关资料,这说明教材对学生学习的自主性、探究性非常重视,这也符合青少年学生的精神需要。

施瓦布对探究性学习是这样定义的,他认为:“儿童通过自主地参与获得知识的过程,掌握自然所必须的探究能力;同时形成认识自然的基础——科学概念,进而培养探究未知世界的积极态度。”我们可以从中看出,探究性学习活动是一个自主的过程,它包括知识的获得、能力的培养、认知的建构和情意的发展。

在生物教学中开展探究性学习,不但要使学生获得科学知识,更要注重探究的过程和处理信息的科学方法,并致力于培养他们探究合作的科学精神和一丝不苟的科学态度。探究又是学生获得科学知识,形成科学观念,掌握科学本领的一种重要途径和方法。

一、    探究性学习与接受性学习的关系

主动探究是人的天性,人们一次次地遇到不解的现象,内心失去平衡从而努力恢复平衡,而这正是其知识结构不断建构和丰富的最自然的过程,因此,人认识事物的过程,从本质上就是一个不断探究的过程。

由于科学探究活动能使学生主动获取生物科学知识,体验科学过程与方法,有助于形成一定的科学探究能力、科学态度、情感与价值观,这使探究性学习在教学方式上具有无比的优越性。

但是,不可能每个人所有知识的获得与建构都来自于自主探究的,这样的话,那人类几千年文化文明的沉淀与累积又有何用呢?

以获得间接知识经验的接受性学习与以自主性为主要特点的探究性学习之间是既有区别又有联系的。

接受性学习在积累间接经验、传递系统的科学知识方面其效率之高,是其他方法无法比拟的,也是学生接受知识的主要途径。它把获得知识作为目的,把知识的价值定位在知识的积累和应用上;而探究性学习既把知识的获得作为目的,又把知识的获取过程作为一种载体或媒介,使学生通过知识的学习过程,在能力、方法、态度、情感、意志等方面都得到全面的体验和发展,具有智力价值和情意价值。

探究性学习是现代教育的本质需要,而接受性学习是探究性学习的基础和前提。在生物教学中,教师应根据实际情况,精选学生终身学习必备的基础知识和技能,强调在科学知识的积累与科学探究过程、方法的掌握之间要保持必要的平衡。

在传统的教学中,较多地采用了接受性学习,而忽视探究性学习,现在我们强调探究性学习也并非贬低接受性学习的价值,我们反对和着力改革的是被动的、机械的、无意义的、生搬硬套的接受性学习,应把它转变为以学生为主体的积极主动的,有意义的新的学习形式,在探究性与接受性学习之间寻找最佳结合点,形成新教学环境下的学习模式。这样就能更好地体现出教师的价值引导与学生的自主建构相结合的新的教学理念。

二、在新的教学理念下,探究性学习的特点

1、具有主动性和自主性的特点。主要表现在学生有积极主动地学习的自觉心理,能主动地去探讨、尝试、谋求自身创造潜能的充分发挥,同时能对自己的学习过程自主地做出安排、监控和调节。

在教学过程中,教师要激发学生的学习兴趣,创设和谐、民主的情景,帮助学生建立起自信的信念,培养其良好的个性心理品质(如理想、动机、兴趣、意志、价值观等)使学习成为学生的一种内在需要和自身发展的动力。

2、具有探究性和探索性的特点。新教学理念下的探究性学习,主要是让学生经历一些类似于科学家研究生物课题的情景过程,从中学习科学探究的方法和思想,体验科学探究的乐趣,从而获得能力和发展。探索性是在探究性学习的基础上,对自己感兴趣的知识进行更深层次的探求。让学生在主动探究中得到自主发展,实现自主建构,是现代教学的新理念。现行生物教科书中,设置了一些探究性的课题,对学生的自主探究能力的培养具有很大的帮助。

3、具有质疑和体验相结特点。质疑是思维的导火线,是学习的内驱力,是创新的基石,它可以使学生的求知欲由潜伏状态转入被激活状态。而以质疑为动力的探究性实践活动,在学生知识的建构与运用,技能的形成、巩固与熟练,经验的丰富和提升,情感与价值观的丰富与完美等过程中是一种很好的体验和锻炼。生物教学中,教师要善于创设问题情景,为学生提供丰富的思考与解决问题的素材,引导学生关注现实社会,切入生活实际,积极参与探究性实践活动,实现理论与实践相结合的体验。现行生物教材中,设置了大量的“与生活的联系”内容,正体现着这一特点。

三、新的教学理念下,学生探究性学习的培养

新教学理念下的学习必须尽可能地体现出自主性,探究性和问题与实践结合的特点,因而,在教学中,我们应从以下几个方面来进行引导。

1、创设问题情景,激发探究欲望。生物教学中,把学生要学习的内容巧妙地转化为问题情景,使教学信息更富有新奇性,从而激发学生原有知识经验,使原有的生物认知结构与要探究的知识发生整合,能极大地激发学生的探究动机和兴趣。常采用的创设问题情景的途径可以有:利用生物实验创设问题情景。如要检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质三大营养物质的含量的实验中,实验材料有苹果、梨、马铃薯、花生种子、豆浆、鲜肝(猪肝)等。检测前,老师先引导学生思考:请凭你们的感觉经验预测各种实验材料中三大营养物质含量的多少?并做出记录。有的认为苹果、梨、豆浆是甜的,糖的含量较多,马铃薯、猪肝做菜用的蛋白质的含量较多,花生种子脂肪较多等等各种预测都有。接着,让学生按实验原理进行检测,并记录结果。之后进行比较、讨论、引导得出结论。通过上述探究,使学生原有认知与探究结论整合后,老师可继续创设问题情景:如何检测其它的食物?你如何选择所需要的食物?使学生的学习与生活更加贴近,更能激起探究的动机和兴趣。此外,还可以通过新旧知识的矛盾创设问题情景;可从生物知识在生活、社会的实际应用中创设问题情景;可通过例题习题创设问题情景等等。

在探究性学习中,教师应注意对学生进行探究方法指导,避免问题过难或过于平淡缺乏挑战性而失去探究兴趣。探究结束时,教师还应引导学生得出合理的结论,确保学生对生物概念、原理或规律的真正获得,使结论变得更稳妥、明了,更具概括性与系统性。

2、将有关教学内容设计成探究性课题,培养探究能力

在教学中,穿插探究性学习,将一些教学内容以探究性课题的形式展现给学生,让他们主动地思考与探究,从中体验科学探究的思想、过程或方法。如“植物生长激素的发现”的课题。教师可借助多媒体动画设计一组对比实验:把燕麦胚芽鞘分别放在均匀受光、单侧光和完全不见光的三种环境中,要求学生预测这三组燕麦胚芽鞘的生长情况(学生很容易错误地认为:第一组直立生长;第二组向光生长;第三组不生长)。之后,教师通过多媒体展示出实验过程及结果分别为:直立生长;向光生长;直立生长。接着引导学生分析三种情况下的相同点(都生长)与不同点(直立或弯曲生长)。这时学生都表现出浓厚的兴趣和求知欲,老师就要不失时机地提出探究的新问题:胚芽鞘生长的部位到底在哪里呢?经过讨论,得出结论:生长的部位在尖端下面的一段。继而学生很自然地又想到了下一个探究问题:尖端与胚芽鞘的生长究竟有什么关系呢?学生阅读了有关的资料,并结合多媒体的动画,最后得出结论:是由于胚芽鞘尖端合成的生长素在起作用的原因。

教学中,我们可以将一些能建立起广泛联系且迁移性较强的生物知识,或在生产生活实际中具有广泛应用价值的知识,对学生能力的发展和情感的培养具有较高价值的知识等等,设计成探究性课题,这对学生的探究能力的培养将有很大的帮助。

3、提供探究线索,指导探究方法

教师作为教学活动的组织者、引导者和合作者,除了尽量为学生提供充分从事思维活动的机会和空间外,还应进行探究线索和方法的指导,提高探究性思维和能力,减少盲目性。

美国著名的教育心理学家奥苏伯尔的认知结构迁移理论中的“先行组织者”策略,对提高学生探究性思维的能力具有很大的作用。“先行组织者”是指一种先于学习任本身呈现的一种引导性材料(它可以是比学习任务本身有更高的概括性和综合性的概念或原理等),以学习者易懂的或已经接受的面貌出现,是新旧知识的桥梁。它可帮助学习者用旧知识去同化新知识,实现由“组织者”向新知识的迁移。

例如:在教学“细胞的吸水与失水”时,我先通过如下的简易实验作为“先行组织者”:把两萝卜切断并分别在断面下掏出锥形空腔,然后往两个萝卜的空腔中分别注满清水和浓盐水,静置。此时,我先让学生预测两个萝卜中水位的变化情况。有的说变化不大,有的说水位都降低,有的说可能萝卜吸收了无机盐,使盐水位降低,说法不一。由于跟生活很贴近,同学们的兴趣很浓,甚至争论的很激昂。10分钟后,看看实验结果,同学们惊奇地发现:加浓盐水的水位升高,而加清水的水位却降低了!为什么?我不失时机地结合生活中腌制萝卜、果脯情况引导同学探究,并得出结论是:水分沿着与溶液浓度梯度相反的方向移动,由于萝卜内液浓度高于清水,水分进入萝卜内而使清水水位降低;萝卜内液浓度低于浓盐水,水分就由萝卜内流向盐水,使盐水水位升高。根据这一原理,我再提出“细胞是如何吸水和失水?”的新探究问题,经过对比,学生很快就找到问题的实质:水分子可以自由地通过原生质层,且逆着溶液浓度梯度的方向移动。这样就实现了由“组织者”——萝卜吸水和失水原理,向新知识——细胞吸水与失水的原理的迁移。

4、加强生物实验的指导,延伸探究性学习的广度

学生亲自动手完成的实验是训练学生实验操作技能,提高实验探究能力的主要途径。教师可以根据学校的条件和教学实际情况,把一些演示实验改为学生探索性实验,或补充一些探究性、开放性实验,强调学生把解决问题当作是一个探究的过程,而不是一个知识的简单运用过程。这有利于培养学生进行以实验探究为主的研究性学习的能力。

5、应用知识体系的规律性,指导学生的探究性学习,简化认知过程,完善自主建构

用探究的方法掌握了“典型”的性质或原理之后,可引导学生进一步揭示出类似的“一般规律”,进而应用规律指导新一轮的探究,达到触类旁通的目的。例如通过“先行组织者”理论得出细胞吸水与失水的一般规律:水分子可以自由地透过原生质层,沿逆着细胞液浓度梯度的方向移动。再应用这一规律指导学生更进一层的探究:如植物所需水分主要是由根部从土壤中吸收来的,而生长在原始森林中的巨杉,有的高达100多米,那它是如何吸水的呢?给农作物施肥时,为什么会出现“烧苗”现象呢?这样通过探究极大地拓展了学生的视野,且使学生对科学探究的情感态度和价值观得以提升和完善,实现意义建构。

探究性学习是学生在一定的情感,意志和价值观的驱驶下,带着质疑或兴趣,主动地去探讨、分析和解决问题,并从实践中得到体验的学习活动。它既符合中学生的认知特点和心理活动规律,又蕴涵着现代教学的新理念。生物教学中,教师应尽可能多地为学生创造探究的机会,放手让学生去做,使学生学会在复杂环境中运用探究科学的态度去认识、发现、体验和创造,以适应未来社会的发展和终身学习的需要获得可持续发展的坚实基础。