高中生物教学中探究性学习的实践研究

何德荣

在众多的国际比赛、考试中发现中国学生会考试、成绩好，能很好地完成导师交给的任务，但创新能力较低，既不能自己发现具有研究价值的问题，也很难开展独立性研究。显然，我们的教育教学方式出现了问题。由于教师太过于注重知识的传授，把学生当成被动接受知识的容器，从不给他们营造发现、探索、创新的氛围，也就没有对学生进行创新精神和实践能力的培养，所以产生这样的结果就不足为奇了。

新课程要求教师必须改变以传授知识为主的教学方式，对教育理论和实践进行认真思考与努力探索，寻找更加有效的教育教学模式，彻底改变这种现状。探究性学习就是新课程提倡的基本理念之一。教学过程中，通过教师引导学生主动发现、积极探索、实践体验、解决问题来深入地理解和掌握所学知识，完成从知识到能力、从能力到整体的发展，使学生真正成为问题解决者的教学方式来实现。因此，开展探究性学习是可行而且十分必要的。

下面以人教版新教材高中生物必修一《ATP的主要来源——细胞呼吸》第一课时的教学为例，从四个方面探讨探究性学习在教学中的应用。

一、情境创设

视频展示：2008年8月18日，北京奥运会女子撑竿跳决赛现场，世界著名女子撑竿跳运动员、23次打破世界纪录的俄罗斯选手伊辛巴耶娃在已稳获冠军的情况下又一次冲击世界纪录。前两次试跳失败后，有个细节令人印象深刻：她吃了两根香蕉，随后戴上耳机钻入自备的小帐篷，休息片刻后，她高举双手，引领全场观众为她鼓掌助威，随着她的助跑、冲刺、挺胸收腹……她又一次成功了，第24次打破世界纪录！

思考：①休息前她为什么要吃香蕉？②她的直接能源物质是什么？③香蕉中的能量怎么转化成直接能源物质中的能量？

学生思考、讨论、回答后，教师进行总结并展示酵母菌、面包、红酒等图片。

设计意图：受视频展示奥运会现场氛围的影响，课堂气氛立刻活跃了起来，所有学生的注意力马上集中在这件事上，有些熟悉伊辛巴耶娃的学生边看还边向其他同学介绍她的情况。这时教师及时出示问题，转移学生的注意，引导学生回忆已有知识，激发了他们的问题意识和探究欲望，引发学习兴趣，再通过酵母菌的简介引出本课探究的内容——酵母菌细胞呼吸的方式。

二、问题探究

1.提出问题

组织学生阅读教材中有关酵母菌的知识及参考案例，引导学生从反应条件、产物的种类、量的多少、释放的能量多少等方面科学地提出问题。如：酵母菌的呼吸是否一定需要氧气？酵母菌的细胞呼吸产物有哪些？各种呼吸产物在什么条件下产生？什么条件下释放的能量多？什么条件下产生的CO2多……

设计意图：让学生讨论交流，在最不清楚的地方提出一个个值得探究的问题。

2.作出假设

引导学生针对提出的问题可能有的所有情况进行讨论，如酵母菌的呼吸需要氧、酵母菌的呼吸不需要氧、酒精是在有氧条件下产生、酒精是在无氧条件下产生、CO2是在有氧条件下产生、CO2是在无氧条件下产生、酒精和CO2在有氧与无氧条件下都能产生、有氧条件下释放的能量多、无氧条件下释放的能量多……

设计意图：学生根据已有的知识和生活经验，针对所提出的问题作出合理的假设。

3.设计实验（装置图略）

问题：①什么是对比实验？与对照实验有何区别？②本实验的自变量、因变量是什么？③A装置为探究酵母菌在什么条件下的呼吸方式？④B装置为探究酵母菌在什么条件下的呼吸方式？⑤A装置上接橡皮球或气泵的作用是什么？⑥为什么将进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶？⑦怎样鉴定有无酒精产生？⑧怎样鉴定有无CO2产生？⑨如何比较两装置中CO2产生的量？⑩B瓶为何需要封口放置一段时间后，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶？怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活？所需的材料与用具有哪些？如何记录实验结果？

设计意图：让学生阅读教材，分析比较A、B两装置，交流、讨论以上问题。先确定实验的总体思路，再逐步细化，然后小组代表陈述设计方案，其他同学点评、提出修改意见，最后列出材料与用具，确定实验方案，设计实验记录表。

同时，引导学生对实验结果进行预测。如：若两装置中石灰水都出现浑浊，说明酵母菌进行什么呼吸？若两装置中石灰水都不出现浑浊，说明酵母菌进行什么呼吸？若A装置中石灰水浑浊，B装置中石灰水不浑浊，说明酵母菌进行什么呼吸？若A装置中石灰水不浑浊，B装置中石灰水浑浊，说明酵母菌进行什么呼吸？如何对酒精产生的情况进行预测……

4.进行实验

学生组内合作完成有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的装置图，并检查气密性，注入事先配制好的酵母菌培养液。同时，教师要提醒学生注意：“B瓶要封口放置一段时间后，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶。实验中注意观察实验现象，及时记录各项实验数据。”

5.得出结论并表达交流

学生描述看到的现象，对提出的假设进行判断，然后尝试总结，回答提出的问题，并与其他小组交流讨论，用简明、科学的语言说出细胞呼吸的种类、条件、产物等。

三、问题拓展

1.课上问题拓展

问题：①在有氧呼吸实验（A装置）中，如果酵母菌培养液也鉴定出含有酒精可能是什么原因？如何改进？②呼吸的本质是什么？本实验中有办法体现有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多吗？③A、B两装置中装澄清石灰水的锥形瓶都与空气相通，如何排除澄清石灰水变浑浊是由于空气中CO2引起的？④有氧呼吸装置中，澄清石灰水浑浊后继续一段时间又变澄清了，是有氧呼吸停止了吗？

教师应注重引导学生如何分析与解决问题，这既是培养学生创造性思维的重要环节，也是提高学生知识迁移能力的很好的训练，应不惜多花时间。最后经过讨论，学生形成以下共识：①由于培养时间长，橡皮球（或气泵）供O2不足，造成有氧呼吸装置中进行无氧呼吸。改进办法：用装有适量MnO2和装有过氧化氢分液漏斗连接的锥形瓶替换橡皮球（或气泵）供O2，以保证O2充足的供应。②呼吸的本质是有机物氧化分解释放能量，可通过增加检测A、B两锥形瓶的温度来反映。③在两装置装澄清石灰水的锥形瓶中滴入少量石蜡，形成石蜡膜来隔离空气，排除空气对澄清石灰水的影响。④先生成了不溶于水的碳酸钙变浑浊，继续产生的CO2再与碳酸钙和水反应生成了易溶于水的碳酸氢钙，因而又变澄清了。endprint

2.课后问题拓展

问题：重铬酸钾可以检测有无酒精的存在，这一原理在日常生活中有什么用处？

设计意图：引导学生将知识应用于具体问题的解决中，同时关注酒驾这一社会热点，渗透生命教育，懂得珍惜自己和他人的生命。

四、反馈评价与总结

反馈评价是探究性学习中分析总结、表达交流的阶段。探究完成之后，要求学生有意识地反思整个过程，思考当前探究的问题和过程与以往的有何区别和联系。同时，让学生根据自己和同伴的表现，反思自己的学习和小组合作解决问题时的有效性，并形成最终的结果和范例，用以指导以后的学习和问题解决。

探究性学习的结论要鼓励学生自己得出，并让他们自己进行评价，使学生学会检查自己的学习，这也是培养学生创新能力的重要环节。

小结与反思：

本节课通过视频、图片等创设情境，以酵母菌为载体，以解决“酵母菌的呼吸方式是什么”的问题为主线，引导学生通过自主探究建构知识，提高解决问题的能力。

由于酵母菌与学生的生活联系紧密，他们通过初中的学习已经知道了呼吸的本质，因而课堂上他们思考积极、讨论热烈，下课后还有些学生意犹未尽地追问个不停。可见，学生的好奇心一旦被激发，就非常愿意去思考，有了想法也乐意与他人交流，并在交流中不知不觉地完善自身的知识体系。在这个过程中，教师只要在必要时给予适当的引导，把握总体方向，就会收到意想不到的效果。

实施探究性学习的关键是要创设恰当的情境

，提高学生对问题的探究兴趣。通过教师精心创设问题情境，使学生产生认知冲突或疑惑，并引导学生进行创造性的思维活动，激发学生探究的欲望，为探究性学习“造势”。最后，在教师的引导下，学生通过自主探究，完成知识的建构。另外，在教学实践中，教师应根据具体的教学内容、学生的实际情况等灵活机动地设计探究性学习，通过实践中的不断摸索与深入研究，寻找适合自己教学的一套做法。

总之，在生物课堂教学中，要培养学生探究的习惯、实践的能力、创新的精神，教师首先在观念上要有正确的认识，不再将学生当成被动接受知识的容器，只满足于把课讲清楚这个层次。有了好的观念和正确的认识之后，教师还要想方设法让学生积极地参与、充分地探究、深入地思考讨论、自由地表达，而不能因为赶进度或是学生在多次“启”而不“发”等情况下就匆匆走过场，直接把答案告诉学生了事，这样对学生主动探究的积极性打击很大。因此，在平时的教学中，教师必须始终在思想上、行动上保持一致，让探究真正成为生物课堂的灵魂。

参考文献

[1]刘恩山.中学生物教学论[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]陈英水.高中生物教学中问题解决教学的实践研究[J].中学生物教学，2011（7）.

[3]刘俊.基于任务的教学法初探[J].上海电机学院学报，2006，（S1）：65-66.

[4]蒋桂林.浅谈在生物课堂教学中提高合作学习有效性的几个注意点[J].中学生物学，2008（8）.endprint