生物小课题研究与探究式教学-生命科学学院

1研究性学习与探究式教学天津市海河中学李嬿研究性学习纳入必修课，是我国普通高中课程改革的重要突破。改革的核心问题是要培养学生的创新精神和实践能力，改革的突破口,则是本着“以学生发展为本，以能力发展为主”的现代教育观念，构建我国的课程体系，最终使学生在整体和谐发展以及个性的发展的条件下，获得可持续发展的能力。这一改革是时代对教育的要求，也是我国振兴教育，实施素质教育全面落实和发展的需要。去年9月在实施高中新课程计划修订方案过程中，我校在“综合实践活动”课程板块中，开展了“小课题研究”的研究性学习。教师通过研究性主题活动的设计，确立了以探索性实验课题、社会调查、课外扩展性、生命科学前沿信息探索的学习等几种不同类型。这些活动突出了学生的主体参与意识，使学生体验学、做科学的过程。同时小课题研究的研究性学习作为必修课程，它与现代科学教育中倡导的探究式教学是相辅相成的，通过对生物小课题专题研究、探讨，并使之与生物学科探究式教学模式的整合，使教师在研究性学习和学科教学模式上有所提高、有所创新。一、研究性学习的特点与探究式教学研究性学习是指学生在教师指导下，从学习生活中和感兴趣的社会科学、自然科学中选择并确定一些小课题的研究专题，以类似科学研究来主动获取知识、应用知识、解决问题，并以个人或小组合作的方式进行研究探索。作为必修课程，学校要有目的、有计划、有组织地让学生通过亲身实践2获取直接经验，培养学生的科学精神和态度，掌握科学方法，提高综合运用所学知识，解决实际问题的能力的一种新型学习方法。实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育，关键是要改变教师的教学方法和学生的学习方式。设置研究性学习的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式，为学生构建开放、探究的学习环境。有以下特点：（1）研究性学习是从学生学习生活和社会生活中选择、确定他们感兴趣的小课题研究专题，去发现问题和提出问题，这些问题，可以是教师提供的，也可完全是学生自己选择确定的；可以是教材内容的扩展和延伸，也可是社会生活、自然现象的探究；可以是理性研究，也可以是实践操作；可以是对学习知识、现象的验证，也可以是对未知知识的探索。总之，研究性学习是主要围绕问题的提出和解决的学习方式。（2）研究性学习重视研究结果，更重学习过程和学生在学习过程中的感受和体验。强调调查、观察、实验、收集信息等科学过程的研究，研究性学习不是一种简单的知识教育，而是学生能否对所学知识有所选择、判断、解释、运用，从中有所发现、有所创造，重学习过程体验，而获得直接经验，是研究性学习的主要目的，研究性学习过程本身恰恰是它追求的结果。（3）研究性学习突出的是开放性和自主性、主体性的学习。由于选择确定的小课题大多来自学生学习生活、社会生活，要解决这些课题，教材的知识则远远不能满足，课程的实施大量地依赖于教材以外的信息资料，所以学生学习的途径、方法就不同。学生在教师指导下可以进行社会调查、查阅资料、可以通过计算机网络获取知识，寻找解决问3题的答案。学生处于一种动态、开放、主动、多元、合作的学习氛围中，更重要的是给学生创设、提供许多的获取知识的方法和渠道。（4）研究性学习主张全体学生积极参与，并以个人与小组合作学习相结合。这是因为小课题专题，多数是复杂综合性的问题，要靠学习伙伴集体智慧、分工、合作与交流共同完成。（5）研究性学习强调以学生自主探究学习为基础。在整个学习过程中，教师则是组织者、指导者和参与者，学生在教师的指导下，在规定时间内，成为某一个小课题的提出者、设计实施者。学生真正被置于学习的主体地位，自主地探究。上述特点与学科课程相比，学科课程更注重的是理论性、封闭性，而研究性学习更突出的是实践性、开放性、自主地探究。学科课程在以往的教学中是以教材为主要载体，研究性学习的过程则是以学生提出的小课题作为载体。学科课程创设的是一种学科学的情景，研究性学习创设的则是一种类似科学研究的情景，让学生做科学，通过自己收集信息资料、加工处理和分析来感受体验科学研究的过程。研究性学习的课程模式核心就是要改变以往学生的学习方式，强调一种主动探究式的学习。研究性学习是培养学生创新精神、实践能力的有效途径，是当今摆在我们教育工作者面前的新的研究课题，需要教育工作者和受教育者不断研究、探索，同时还要在课程计划实施中确立与之相配套的教育目标、教学模式。探究式是被广泛应用于教学中一种新的教学模式。所谓探究式教学是指在教师引导下，通过学生主动参与到发现问题、寻找答案的过程，是培养学生解决问题能力的教学活动。4即在教师引导、点拨下，通过学生主动参与来实现,学生要经历：发现问题----收集资料----分析处理问题----解释问题----问题解决的过程。强调让学生自主地参与知识的获得过程。探究式教学有以下特点：（1）注重调动学生的“自觉性”，体现学生的主体性。学生不是消极等待接受，而是以强烈的求知欲，主动参与探索知识规律。（2）注重培养学生掌握科学的方法，来提高探究的能力，教学过程不是让学生“读”、“记”知识，而是动手、动脑“做”科学。（3）在注重探究科学知识的同时，更注重学习过程的认知，因为过程的学习蕴藏着科学态度的培养。学生通过参与学习，获得了大量信息，这些信息恰恰是创新精神、实践能力的基础，探究式教学是学科教学方式中培养创新人才的有效方法。上述特点与教授式教学模式相比较有如下不同：教授模式探究模式教师角色（1）（1）提出、决定、控制微观管理学习；（2）（2）作为教导者，知识的传播者。（1）（1）教师和学生实现学习目标中构成搭档关系；（2）（2）指导、点拨、提示者。学生角色（1）（1）上课听讲、消化知识、积累、储存以备将来之用；（2）（2）被动接受知识，视其为客观、事实、正确。（1）（1）学生作为探究者和知识创新者，运用知识发现、钻研、解决问题；（2）（2）主动参与富有个性地解释、批判、解剖知识。5课堂（1）（1）由课目、教材决定；（2）（2）问题是事先确定的、给予的、多数是已被解决的；（3）（3）课堂是学习的唯一场所。（1）（1）产生于学生的兴趣；（2）（2）自选的、开放式的、现实的问题；（3）（3）获取相关信息或求取经验时学习自然地发生。探究式教学更强调的是科学概念、科学方法和科学态度三者的综合和对科学研究过程的理解。不难看出探究式教学模式所追求正是研究性学习的核心内容。研究性学习强调的知识，不限于书本知识，尤其不是仅仅由教科书规定的知识，研究性学习追求的是对书本知识的加深和拓宽，强调是把学到的科学知识加以综合，并应用于实践。研究性学习强调的能力，不只是在课堂上通过探究书本知识的理解、记忆、掌握、复述的能力，它要求从多种渠道去探究，寻找自己所需要的信息资料，并能分析、归纳、综合从中发现、验证一些问题，加以概括总结准确表达自己见解观点。研究性学习是培养学生从全部地只是获得书本知识和间接经验，到重视通过实践活动，体验获得直接经验，解决问题并有所创新。研究性学习的开设不是为了取代学科课程，高中学习仍处在长知识，打基础的阶段，学科教学中的知识、能力训练是学生成长所必须的，否则开展研究性学习就也无从谈起，研究性学习的开展要依赖于学科课程的学习，学科课程是研究性学习的基础，高中生物新教材中增加了研究性课题和课外读等内容，都是以研究性学习方式来探索知识让学生主动探究学习，所以研究性学习与学科探究式6教学是不可分割的科学整体。它们是相辅相成、互相促进的。在以现有“知识教育”为核心的教学模式之下，学生自主学习的导向，并通过相同探究方法去学习去研究，必然是趋向于更好地掌握和再现书本知识。因为课题研究的需要，学生常常自觉地加深、拓宽、探究与课题相关的学科课程。应该说研究性学习与学科探究式教学两者互为补充，互相促进的有机整体，是师生共同探索科学知识的有效方法。二、研究性学习与探究式教学的理论基础培养学生的创新精神和实践能力是实施素质教育的重点和核心，并通过研究性学习和探究式教学这一有效途径得以实施。着力解决培养学生的主动性。它作为人的一种特性，集中体现为学生的自主性、主动性和创造性。体现主题教育的发展性教学，是在现代教育观念指导下，以学生为主体，通过学生主动学习促进主题性发展的一种教育思想和教学方式。在学科知识探究的基础上，开设研究性学习，不仅能有效地改变学生的学习方式和教师的教学方法，还可以真正使创新精神和实践能力的培养和发展有切实可行的实施过程。探究式教学、研究性学习是基于人类对学习活动的不断认识，形成的一种现代教育观和学习观，在教育理论和心理学领域，许多教育家、心理学家都对传统教育学习理论进行反思和批判，其中认知学习理论和人本主义学习理论从科学主义、人文主义的角度，为现代教学模式和研究性学习奠定了理论基础。瑞士心理学家皮亚杰他以研究认识的结构、发生、发展过程,以及心理起源为基础,提出了认知发展的学习理论7-----建构主义。他研究了儿童思维发展过程，提出认知发展阶段理论和认知发展阶段的一般与特殊的观点。他的理论体系中的一个核心概念是图式，即个体对世界的知觉、理解和思考的方式，在他看来图式是认知结构的起点和核心；或是人类认知事物的基础；提出了图式的形成和变化是认知发展的实质，皮亚杰认为，认知发展是受三个基本过程的影响：同化、顺化和平衡。他坚持从自身与环境相互作用的观点研究儿童的认知发展，他认为儿童是在与周围环境相互作用过程中通过同化和顺化，个体的认知图式在同化和顺化中不断发展以适应新的环境，即平衡----不平衡----平衡，直到达到认知上的新平衡。平衡过程是皮亚杰认知发展结构理论的核心之一。这种平衡不是静止的，是一个动态过程。皮亚杰认为学习并不是个体从外部获得越来越多的信息，而是学到越来越多有关他们认识事物的程序，即建构了新的认知图式。小课题研究的研究性学习，以建构主义学习模式核心在于通过类似科学研究方法去探究知识，获得知识、应用知识，在学生的头脑中进行认知图式的重建，不断建构新的图式。这种建构只有在个体积极参与下有可能有效的进行。教师如何启发，引导学生主动参与到建构过程中，则是探究式教学模式所追求的。因为学生越是积极探究，那么课题的研究就越有可能成功。然而，认知的积极参与、研究，并不意味着学生某一项科学研究的成功，但学生在心理上积极参与探究，也正是学生的研究性学习中和教师在探究式教学过程中所共同强调体现的。学习所关注的应该是儿童主动的心理建构活动。8美国心理学家、教育学家布鲁纳将皮亚杰的认知发展阶段引入课堂、教学中，不断研究发展，提出了认知结构的学习理论。他认为学生的认知发展，虽然受环境的影响，但是主要是独自遵循他自己特有的认识程序。而教学就是要帮助或形成学生智慧或知识的生长。教师在实施课程计划时，就是要把知识转换成一种适应正在发展着的学生的形式，布鲁纳提出了发现教学法，他认为，学生在掌握学科的基本结构的同时，还要掌握学习该学科的基本方法，其中发现的方法和发现的态度是最为重要的。所谓发现，虽然不只局限于前人所发现的经验和发现人类尚未知晓的事物的行为，还包括用自己头脑亲自获得知识的一切形式，也就是研究性学习所提倡的重学习的体验，特别是学习者亲身实践所获得的感悟和体验。布鲁纳在他自己的数学教学实践中，引导学生不断实践探究，并理解推导过程，让学生操作、探究、对照，在学习过程中，学生就会逐渐领悟到隐藏在其中的重要规则或结构……，学生终于发现了其中规则。最后，当学生熟练掌握规则时，就能灵活应用到实践中。“发现法”实质就是学生在教师指导、点拨下，不断探究、主动参与到学习过程，在过程中发现，那些尚未知晓的事物，获得知识和验证前人所发现的经验。布鲁纳的认知结构的学习理论是研究性学习和现代教育思想、模式的理论基础。他的发现学习强调如下几个特点：①强调学习过程。布鲁纳认为，在教学过程中，学生是一个积极的探究者,教师的作用是要创设一种能够使学生独立探9究的情境，而不是提供现成的知识。学生不是被动的、消极的知识接受者,而是主动、积极的知识的探究者。②强调直觉思维。它不是根据规定好的步骤，而是采取跃进、跃级等方式去思维，直觉思维对科学发现活动极为重要，在今天培