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中学生物探究式教学策略的研究与实践
生物学是一门实验科学，观察和实验是生物科学的基本研究方法。许多生命现象、生物学规律是通过实验手段被揭示的。在美国BSCS教材中，探究学习被认为是主动学习的核心，探究学习的原则是“让学生自己得出概念，而不是把概念灌输给学生”[1]。我国受传统教学模式的影响，教师教学观念陈旧，教学方法单一，教学中片面强调“以生物知识的传授”为中心，强调对生物“双基”知识的学习，忽略了能力的培养。在中学生物教学中，“探究式教学”具有较强的操作性，因为生物和人们的生活紧密相关，生物学的诸多成果来源于科学观察和实验，现代生物学研究也是当今热点，因而是较适合于开展探究式教学和引导学生研究式学习的学科。在探究教学理论的指导下，结合中学生物教学的实际，构建适合生物教学的探究式教学的策略。
1． 注重观察与实验，夯实基础知识教学
新的课程标准特别强调：教师要“引导学生主动参与探究过程”，对于微观领域的探究活动，观察和实验就是很好的探究方法。《分子与细胞》强调教师在教学中要帮助学生领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用；科学地理解生命的本质，形成辩证唯物主义自然观。如：“使用高倍显微镜观察几种细胞”，可以让学生各观察比较种类型的细胞，得出原核细胞与真核细胞结构的异同，从而培养了学生的观察能力、分析综合能力以及动手能力；又如“观察DNA 和 RNA 在细胞中的分布”、“观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒”、“用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体”、“观察植物细胞的质壁分离与复原”等都是培养学生观察能力的极好素材。
观察和实验是自然科学的两大基石[2]。生物学基础知识包括基本的生物事实和现象、生物概念、生物规律和原理。概念和规律是生物学基础知识的核心。概念的形成要经过科学的研究，这个研究过程一般来说是以实验与观察为基础的。虽然显微镜是研究生命现象必不可少的重要工具，但是教材中有些实验现象是可以用肉眼直接观察的，如斐林试剂检测可溶性还原糖、双缩脲试剂检测蛋白质、鉴定酶的高效性与专一性、通过观测滤纸条上色素带的颜色和位置来确定叶绿体中色素的种类及扩散速度等，以上这些实验都可以帮助学生建立感性认识，在参与知识的形成过程中获得科学的结论，要比直接告诉学生结果更能培养学生的观察能力、逻辑思维能力、动态想象能力和分析综合能力，从而夯实学生的生物基础知识。
2． 注重学生的科学设疑，培养学生逻辑思维能力
将学生的认知水平逐步从具体向抽象过渡，抓住原型的本质特征，对原型进行抽象，把复杂的原型客体加以简化和纯化，并对抽象的假设或命题进行逻辑转换，以构建一个能反映原型本质联系的模型。这一过程当然离不开从具体到抽象的过渡训练，而这种既能联系具体，又能联系抽象的性质，正是科学假设所特有的。科学假设是一种科学的猜测，是对未来的客观世界领域进行科学的、猜测性的解释，是人们探知科学的未知领域的有效方法[3]。因此，教学中要告诉学生科学设疑在科学研究中的作用，引导学生进行科学猜想。通过引出问题--提出假设--验证假设的实践过程，训练学生进行科学设疑，培养学生逻辑思维能力。如探究酵母菌的呼吸类型时，学生联系课本所学知识提出假设，并通过设计合理的实验方案来验证自己的疑问。当然这样的设疑的提出应该建立在科学的基础之上，并非是一种凭空的设想，而是科学探究过程中的一个重要环节。另外，教师在教学过程中还可以巧设问题情境，引导学生做出科学的设疑，培养严谨的逻辑思维能力。如“噬菌体侵染细菌的实验”时，教师就可以让学生做出 “噬菌体的遗传物质是什么？”的设疑。如此教学环节的设计将会有助于学生深刻理解噬菌体侵染细菌过程的实质。
3． 注重生物模型建构，培养学生综合分析能力
模型可使研究对象直观化、简约化，便于研究，同时可以简略地描述研究结果，使其便于理解和交流。教材中一些原理性的知识较为抽象，学生通过阅读仍无法弄清楚。这时如果能用学生亲手制作的生物模型来进行验证的话，问题就可以迎刃而解了。如通过探究细胞大小与物质运输效率的关系实验时帮助学生理解生物体是由许多体积很小的细胞组成的道理，细胞越小其扩散速度越快；同时还可以说明细胞越小，表面积与体积的比值就越大，细胞与外界的物质交换的速度就越快，因此细胞分裂是生物长大的必然道理之一。借助于细胞模型，让学生了解细胞表面积与体积之比的关系，教师也可以借题发挥，帮助学生理解“为什么大肠杆菌每20分钟左右就繁殖一代”、“为什么东北虎比华南虎个体大”等道理。也可以利用多种教学媒体，尽可能的给学生提供操作和动手的机会，让学生在一种情境中去学习、想象、联想、推理、记录、整理等。从而提高学生的观察思维能力，培养学习的兴趣和探究的欲望，使学生的思维更加宽广。用模型方法来进行研究，已逐渐成为研究一些生物学事实常采用的重要科学方法，如“细胞膜的流动镶嵌模型”、“DNA 的双螺旋结构模型”等就是利用物理模型方法；用数学模型的方法来研究种群数量的生长曲线、细胞分裂过程中染色体和DNA的数目变化以及遗传的基本规律等知识，更能清晰明了地帮助学生掌握知识的内涵；用概念模型的方法来研究细胞的有丝分裂和减数分裂过程中染色体的行为变化，可以进一步掌握其本质属性等等。从而可以看出，用模型这种具体的实物来研究生物体内一些复杂的生命现象，可以化抽象为形象、化复杂为简约，定性、定量地研究一些人们难以理解和认识的生命世界。因此，教师在教学过程中，恰当地采用模型方法进行探究，将会有助于学生了解事物的本质和规律，培养学生的综合分析能力。
4． 注重信息的搜集和分析，培养学生解决和处理问题的能力
信息加工认知心理学把人的认知与计算进行功能模拟，用信息加工的观点看待人的认知过程，认为人的认知过程是一个主动的寻找信息、接受信息并在一定的信息结构中进行加工的过程。从认知心理学和信息加工理论的角度审视，学生开展探索的过程就是信息处理的过程，与传统教育的以记忆、理解为目标的一般学习方式相比较，探究学习的过程是围绕着一个需要研究解决的问题进行的，是以解决问题和表达交流为最终目标的[4]。在一个开放的环境中，学生的获取信息意识和主动收集、处理信息能力的培养是关键。一方面，知识激增使得人们在数量上追求知识的全面已不可能；另一方面，掌握知识或信息多了不等于能力就强，更重要的是学会如何获得、处理和利用这些信息。另外还要注意怎样才能从大量信息中找寻有用信息，避免信息污染。探究学习就是在教学中创设一种类似科学研究的情境和途径，让学生通过主动的探索，发现新的知识，学会对大量信息的收集，体验通过努力获取知识的喜悦。学生有极强的求知欲，可是有些知识不是拥有热情就可以得到的，教师应该给予恰当的指导，学生所探究的知识一定应建立在自身已有知识基础之上，且要与本身的生活密切联系，这样才会激发学生强烈的探究热情。
新课标把提高每个学生的科学素养作为实施的核心任务，着眼于学生的全面发展和终身发展的需要，面向全体学生，倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生各方面的能力，重在培养创新精神和实践能力，使知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三个维度有机地融合与学生的探究活动中，所以说探究式教学是实现新课程改革目标的比较理想的载体。在新课程理念指导下，中学生物实施探究式教学是对中学生物教师的磨练和挑战。广大教师该如何面对机遇，迎接挑战，是值得每位教师深思的问题。