生物学研究性学习课题研究模式的建构

生物学研究性学习“课题研究”模式的建构南宁市十四中雷健红摘要中学研究性学习在中学教育的必修课和选修课中已作为一种课程开设，中学生物学以其学科优势在研究性学习中占有重要地位。本人在教育教学实践中不断探索，在取得现有成绩的基础上，从建构研究性学习教学模式的背景、“课题研究”模式、相关案例，以及模式实施需要注意的问题等方面对生物学研究性学习建模进行了初步探索。关键词中学教育、生物学、研究性学习、教学模式、课题研究模式、建构21世纪是大科学时代科学，大科学时代要求大教育观。21世纪的教育不再是一次性教育,知识爆炸、知识老化周期的缩短必然召唤终身教育的到来。“学会学习”成为时代的需要。同时教育的人才观、教育的价值观也发生了重构。教育的目标正由精英教育转变为通才教育，跨学科的综合性人才成为时代的需要，教育素质化成为教育的发展趋势之一。因此中学生物教学建摸必须以现代的教育观念、教育理论以及教育发展趋势为指导，建立适合培养时代人才的教学模式，建立体现学生本位的、重视能力培养、适合信息时代、适合学会学习的教学模式。一、为什么要建构研究性学习教学模式？1、研究性学习催生新的教育理念研究性学习是一门追随学习者的课程，学生的需要是课程的起点。与学科课程比较，研究性学习的内容不再是专家预先规划设定的学科知识体系，学生首次掌握了选择学习内容的主动权。研究性学习是师生互动合作的课程，它创造了一种全新的互动学习文化，教师由传统的知识传授者转变为学习者、研究者以及学生学习的合作者，通过师生合作互动共同完成学习。研究性学习是立足创新的课程。创新是教育的灵魂，研究性学习强调学生投入到研究性活动中，创造性地解决面临的问题，鼓励并培养学生的质疑和创新精神。一切表明，研究性学习对传统教育提出了尖锐的挑战，催生了新的教育理念。2、研究性学习要求新的教学模式研究性学习强调学生在体验中求知，在实践中长智，拓宽了知识渠道，打破了千人一面、以接受性为唯一的学习方式的局面，赢来了学习的革命。研究性学习鼓励相信由被动接受转变为主动探究，由墨守成规转变无积极创新，由过分依赖知识传授转变为重视体验，由强调学科知识的片面学习转变为重视综合能力的全面提高，使中学教育的重心落在创新精神、实践能力和终身学习能力的可持续发展上。研究性学习作为一种崭新的教育理念和学习方式，必然要求新的教学模式。二、“课题研究”模式1、指导思想和理论基础“课题研究”是研究性学习中常见的模式，它是指学生在教师的指导下，以类似于科学工作者进行研究的方式，选择课题开展研究，并在研究过程中借助科学思维和科学方法主动获取知识、运用知识、创造性地解决问题的学习活动。研究课题不仅涉及生物学科的问题，还可以是与生物学科相关的跨学科问题。2、功能目标（1）培养学生乐于观察和勇于实践的学习习惯；（2）培养学生敢想、能动创新的思维品质，学会发现问题和提出问题；（3）引导学生初步掌握科学研究的一般方法；（4）培养学生坚忍不拔、持之以恒的毅力和信念；（5）培养学生的合作精神。3、操作程序“课题研究”教学模式的一般程序为：选题→方案制订→开展研究→结果分析→撰写研究报告。其间，师生互动情况如下表：“课题研究”教学模式的一般操作程序操作程序教师指导活动学生实施活动选题通过科普讲座、案例分析、时政热点介绍等途径引导学生发现问题、提出问题和讨论问题，从中产生内在的研究动力。学生选题方向应关注日常生活，学会发现生活中不易被发现的疑点，避免选题过大、问题不明确、过于抽象或可操作性不强等问题。方案制订向学生介绍研究方案制订的基本要求与格式，包括选题名称、研究者与分工情况、研究内容与资料收集、研究时间安排及对研究中出现的问题的预测。亲自制订与修改完善，在制订中充分考虑可能出现的问题与困难，并考虑方案实施的可能性。开展研究重点向学生介绍研究性学习的一般方法，与学生交流对研究中出现的问题和结果的分析方法。分工合作，广泛收集相关的数据信息，及时拍摄研究过程，记录研究中的体验。结果分析向学生介绍对研究数据和有关信息分析的一般方法。学会利用各种图表进行分析的一般方法。撰写报告介绍撰写研究报告的基本格式与方法，示范优秀的学生习作，使学生对此有更直观的认识。学生在讨论和分析的基础上尝试撰写研究总结报告或论文，并与教师交流，修改和完善。三、教学案例南南湖湖生生物物资资源源的的调调查查内容分析：探讨如何发展生物多样性是目前环境保护的一个热门话题，人类的活动正影响着生物的生存，环境的污染影响了生物的多样性，从世界范围来看，目前世界生物多样的总体趋势是在锐减。我们的生活环境怎么样？我们周围有那些生物朋友？我们能够为他们做些什么？为此研究者对南湖生物资源进行了调查研究。目标设计“南湖生物资源调查”目标设计目标分类目标定位知识目标收集和利用环境保护和生物多样性的资料运用学过的知识分析生物多样性的原因以及维持生物多样性的方法能力目标培养学生收集和处理信息的能力培养学生的自主开展研究活动的能力培养学生的综合实践能力情感目标培养学生的探究精神学会关爱生物、关爱环境；热爱家乡，关注家乡的环境建设操作过程1、选题南湖是我市的一个主要风景点，之所以南湖作为研究对象，是因为南湖就在我们的身边，而南宁市正在进行市政建设，作为“136工程”之中的一个重点项目，南湖综合治理工程正紧锣密鼓地进行着，有关南湖的一切成为了人们关注的焦点，这是一个难得的机会，我希望学生们能够在调查南湖的综合治理的过程中激发他们的好奇心和创造力，在主动、积极的状态下培养他们分析问题和解决问题的能力，同时也学会关注家乡环境建设了解身边的生物。2、制订研究计划第一步，收集相关资料。南湖综合治理是本地媒体关注的对象，近来《南宁晚报》、《南国早报》经常刊登一些相关报道，这就为我们收集信息材料提供了很多的便利。此外，环保是当今的热门话题，图书馆和网上都有许多跟环保相关的资料。研究者可以通过到图书馆查阅和上网搜索获得相关资料，从而对南湖的概况形成一定的认识。第二步，对南湖进行实地考察。我校离南湖不远，进行实地考察非常方便，我们可以通过调查南湖的水质和生物资源进一步了解南湖，继续收集有关的材料和数据，同时，密切留意南湖清淤工程进展中的动态，寻找契机，为南湖的建设提出合理化建议。第三步，写调查报告或为南湖建设提出合理化建议，设计出自成一格的课件，总结自己的在研究过程中的收获。3、实施研究根据研究计划和研究时间安排表实施相关研究计划。①调查南湖水质在多方收集资料的同时，2002年9月，他们从调查南湖的水质着手开始对南湖进行了实地考察，选择了几个不同的水域采集水样，并对水质进行了测定和分析，同时，用DV把南湖的污染状况拍摄了下来。经过分析得出阶段性结论：由于南湖水污染严重，水流动性差，几十年来未进行过大规模的清淤，致使水体富营养化，细菌、藻类植物等微生物大量孳生，湖水含氧量降低，磷等有害物质较多，水质越来越差，清淤势在必行。②生物分布的调查2002年年底的时候，我们又有了意想不到的发现：在南湖的上湖飞来了许多水鸟！看到这种情景，孩子们高兴得跳了起来，于是，我趁热打铁，给他们提出了问题：你们知道这些水鸟的种类和生活习性吗？是什么把这些可爱的鸟类朋友吸引来的呢？带着我提出的问题，孩子们对南湖展开了新一轮的考察，他们和我一起多次去观察在湖中栖息的鸟类，经过分析曾莹摄回的录像资料、查阅有关资料和进行专家访谈，基本确定了在此栖息觅食的涉禽主要有中白鹭、池鹭、牛背鹭等，游禽有海鸥和绿头鸭，此外还有鹞鹰等猛禽，在一次考察中我们还有幸看到了海鸥与鹞鹰搏斗那惊心动魄的场面！并把那只受伤的海鸥救回了学校。③救助海鸥的行动照顾海鸥的过程，也是他们学习的一个好机会。孩子们通过仔细地观察，尝试着用虾、蟹、鱼、泥鳅等不同的食物喂海鸥，了解海鸥的喜好，拟定了一套经济、合理的食谱。在几个小伙伴的悉心照料下，奄奄一息的海鸥一天天好了起来。并在2003年元旦那天将海鸥重新放飞回南湖。随着离放飞海鸥的日子一天天的接近，孩子们很是舍不得，我对他们说：“你们有没有想过我以前提过的问题：为什么近来有很多水鸟来南湖栖息？是什么把这些可爱的鸟类朋友吸引来的呢？你们能不能想想办法把这些鸟类朋友留在南湖，让大家和我们一起分享这种人鸟同乐、人与大自然和谐共处的喜悦呢？”④对南湖的第三次实地考察孩子们再次来到南湖进行考察这次，他们发现白鹭、池鹭等涉禽主要集中在上湖取食，因为上湖清淤工程结束后，形成了大片的浅滩、浅水里的小鱼密不可数，为水鸟提供了丰富的食物和取食条件，正是这种良好的生态环境吸引了许多鸟来此觅食、栖息。同时，由于近年来人们的环保意识的提高、治安管理良好，随意打鸟的现象极少发生，这又为鸟儿们提供了安全的生存条件。然而，这种现象不会维持很久，因为一旦南湖的清淤工程结束，重新放水入湖以后，南湖的湖水就会变深，不再有适于水鸟取食的浅滩，到时候，我们就再也不会见到这么多的鸟类在这里栖息了。⑤设计鸟岛怎样才能留住这些可爱的朋友呢，我们有了模拟自然环境设计一个小小的鸟岛的想法，并很快就着手设计这个鸟岛了（如右图所示）。根据南湖的特点，鸟岛不能太大，最多只能有半个篮球场（大约100平方米左右），岛上种一棵大榕树，让鹭鸟之类的体积较大些的鸟可以在榕树上栖息、筑巢；稍外一些的是可以设置灌木区，让体型较小的鸟在这里生活、嬉戏；岛的边缘的依次设置浅水区和缓冲区：这两个区域里种上荷花等水生植物，这不仅仅是为了美化了鸟岛的环境，还可以防止游人游船上岛，同时，水生植物下有较多的小鱼穿梭，从而为鸟儿们提供了取食场所。孩子们还提议鸟岛建在中湖，与新建的南湖南广场相毗邻，这样鸟儿可以自由地在南湖南广场与鸟岛之间穿梭飞翔，游人也可以给鸟儿们投喂食物，形成人鸟同乐的动人场面。他们还给市委市政府写了信，并随信寄去了设计图。没想到他们的信得到了李纪恒书记和林国强市长的重视，李书记和林市长给了我们极大的关注和赞扬，也引起了本地各大媒体的注意！四、模式实施需要注意的问题1、处理好学科教学与研究性学习的关系在对南湖的考察实践中，孩子们学到了许多相关的环保知识；通过对海鸥的救助，他们逐渐了解了一些关于鸟类生活习性的知识；在构思设计鸟岛和给市领导写信的过程中，又给了他们提高、巩固和运用生物、化学、物理、语文、美术等相关学科知识的机会，使他们体会到了各个学科之间是紧密联系的，从而锻炼了他们的综合学习能力和综合实践能力。2、把握教师指导的“度”研究性学习作为一种学习方式，主要目标在于培养学生科学研究的方法，感受科学研究的艰辛。因此，“授之以鱼，不如授之以渔；授之以鱼，不如授之以渔场”。在研究性学习中，学生是学习的主体，教师的职责在于对学生鼓励、鞭策、引导，为学生提供一个发展、创造的舞台。3、开展研究性学习要创设积极的外部条件家庭、学校、科研机构、政府部门等共同担负着教学的责任，教师从中协调，获得足够的支持，是研究性学习有效开展的重要保证。