探究学习在生物教学中的新形式

郑昭琳

新一轮的基础教育课程改革重视探究学习在教学中的应用，旨在培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。我们的生活世界时时刻刻被多种多样的生物所包围，可供学生发挥好奇心的生物现象随处可见。正是这种独特的学科性质，使得探究学习在生物教学中具有得天独厚的优势。那么，到底什么是生物探究学习呢?《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出：“生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。”

生物教学中探究学习的类型多种多样。其中，在中学生间开展生物科技创新活动，并将其作为一种探究学习的类型是较为新颖且有效的形式。

以厦门市鸟——白鹭，以及潮间带底栖生物多样性的研究课题为例，笔者尝试探讨在中学生中间开展生物科技创新活动的一般程序和具体操作过程。

一、选题

选题是开展探究学习的第一步，也是极其关键的一步，要根据课程教学需要和当地的实际条件确定选题。选题应该合理，有较强的可操作性，具有明确的目的和意义，富有特色，并且有较高的新颖性。

在此项研究中，我们选择《朝间带底栖生物多样性测定及白鹭保护探讨》作为研究课题。厦门素有“鹭岛”之称，周边岛屿自古至今均是鹭科禽鸟的活动区域，鹭鸟资源十分丰富。厦门市政府已在鹭类较密集繁殖的大屿、鸡屿两岛建立自然保护区，主要保护对象是黄嘴白鹭、岩鹭(均为国家二级保护动物)、白鹭、大白鹭、中白鹭、夜鹭、池鹭、苍鹭、牛背鹭等鹭科鸟类和它们的自然生存环境。课题以厦门白鹭自然保护区的建立和维护为研究核心，通过白鹭觅食的中间环节，将生物多样性与白鹭保护相结合，探讨白鹭与环境的相互关系，继而提出保护白鹭、保护环境的建议。白鹭在厦门的栖息地主要在鸡屿岛和大屿岛两个岛屿，主要食物来源是栖息地的潮间带底栖生物。这些生物的生存状况，直接与白鹭有关，因而确定以潮间带底栖生物多样性的测定为研究对象，是研究自鹭与环境相互关系的重要方式，通过这一研究可进一步探究保护白鹭的措施，为有关部门提出建议。

在此项研究中，学生学会了到网上、到图书馆找资料；懂得了应用课堂所学分类知识区分生物类型；并且该课题的研究结果得到有关部门的重视，为其制定多项措施来保护白鹭的栖息地提供了一些参考意见，对生态的保护起了一定作用，具有很强的教学意义和政策意义。

二、制订研究方案并实施调查

在研究方案的制订过程中，准备工作、研究的形式、时间、地点、方法、步骤，每一个环节都至关重要。在该项目研究中，我们按下列程序实施研究，得到了预期的结果。

1查阅资料，做好准备工作。课题确定后，学生先分头查阅有关资料，了解已经做过的工作和目前白鹭栖息地的自然状况及白鹭生存状况；学习有关生态学知识，掌握研究潮间带底栖生物多样性的测定方法；了解和掌握潮间带的分区、潮汐的测算。

2确定调查的时间、地点。将调查地点选择在白鹭栖息和觅食较为集中的岛屿——鸡屿岛和大屿岛：对照地点选择在人群活动比较频繁、很少见到白鹭栖息和觅食的厦门大学白城海边，安排在退潮时进行观察和采集。

3探究活动的形式。本活动以观察、采集、定量和定性分析的方式进行；采集白鹭栖息、觅食地附近岛屿的潮间带滩涂的，各种生物样本，进行分析统计，观察白鹭的生活习性，了解白鹭繁衍地和觅食地的地质地貌。

4做好采集观察准备。准备资料登记本，带齐采集用的水桶、铲子、标本瓶、解剖盘、采集筐和观察用具——照相机、望远镜，以及水、干粮等野外生活用品。

三、外出观察与采集的方法

该课题的研究手段是对照实验法，即采用相同方法，在相关的生态环境中，采集不同区域的多种样本，进行对照实验。研究中，通过采集样本、进行生物类型分类和数据统计得出结论，所以在研究过程设置单一变量，控制无关变量很重要。对此，我们进行了相应处理。

1时间：选择天气晴朗，开始退潮时出海，以保证有足够的时间采集和整理标本。

2记录：记录当天气温、潮时、风向、海水盐份、海水PH值，记录行进中观察到的鹭鸟飞行或栖息状况，进行拍照。

3采集滩涂生物标本：携带工具，分组，按高、中、底潮带随机抽取样方，用铁筐限定挖掘范围，取得相同体积的样方范围内所有生物体，装入桶内，约取10～20个样方，上岸立即对所有样本进行清洗，并对各样方内生物的种类、数量进行统计登记。

4观察白鹭觅食地的地质地貌：根据有关书籍介绍，分析白鹭的觅食的地质状况；在不同潮汐时段，观察白鹭觅食、停栖的地点，观察滩涂上是否有红树林；对鹭群的远、近距离的活动进行拍照。

5采集相关的样本：白鹭觅食地滩涂的水样和土样。

按以上方式，在白鹭栖息地附近觅食场所和非觅食场所的潮间带滩涂上，分别进行样方采集和地质地貌勘察及白鹭觅食状况分析，获得第一手资料，数据准确可靠，可信度大，说服力强。

四、整理资料，进行统计分析，得出调查结果

最后要对调查所得的数据按照实验组和对照组的环境状况和不同生物样方进行分析、统计，得出结果。此项研究进行下列分析：对在不同岛屿，不同地质滩涂的几次采样进行数据统计，对比；将拍摄到的图片进行分析、筛选；应用香农一威纳多样性指数公式，计算底栖生物多样性指数，分析结果；根据分析结果，得出白鹭觅食地泥滩的底栖生物种类、数量，以及多样性指数都远远大于沙滩。

在分析、整理所获得的材料、数据时，应具有完整的资料，使其具有多样性和代表性。所采用的实验方法应正确，基本可靠，数据可信，具有说服力。

五、撰写研究报告

研究报告的撰写也是研究中很重要的环节，要求学生要有较强的文字功底，在阐述实验过程和结果的基础上，得出结论并提出相关的意见和建议，使得研究项目更具价值。此项目研究报告的撰写包括三个方面。

1按一般科学研究论文要求写出摘要、关键词、引言、材料与方法、结果、结论及参考文献等，附上原始记录和实地拍摄的照片。

2根据调查结果，得出结论，提出观点——如白鹭觅食地的底栖生物多样性高于非觅食地，白鹭需要足够的食物才能生存、繁衍，因此保护白鹭觅食地也是保护白鹭所应开展的重要工作。红树林能保护底栖生物的多样性，因而保护红树林就是保护底栖生物的多样性，从而间接起到保护白鹭的作用。

3分析现状，提出建议。在此项研究中，我们提出的建议有：①厦门本岛原本有多处是鹭类的主要繁殖地，后由于经济建设的增加和人为活动的频繁，繁殖地逐渐减少。鹭类生性胆怯、机警、易受干扰。所以，建议有关部门加强对周边岛屿的管理，适当限制人类活动在该类岛屿的加剧，防止鹭类再次大规模迁移。②大屿、鸡屿两岛居民较少，有部分滩涂养殖业在此进行，争夺了鹭类的觅食地，应逐渐将赢利性的养殖业撤离保护区，适当放养鹭类可捕食的贝类。同时应该有计划地栽种红树，恢复红树林的生态景观，间接营造鹭类所适合的生态环境。③由于厦门的地理环境和白鹭的保护措施较好，鹭类的增长速度较快，在保护鹭类的问题上，应具有前瞻性，要扩大保护区，保护好附近有大片红树林的东屿，使其成为白鹭及其它水鸟的另一觅食地。

六、研究报告送交相关部门和有关专家鉴定

研究报告完成后，可请教相关专家并修改完善。研究报告是否可行、所提出的意见和建议是否有价值，必须经有关部门和专家鉴定，写出评审意见。最后交市科协，参加科技创新比赛。

(责任编辑：朱蒙)