例谈生物学课堂教学中研究性学习的基本模式，本文主要内容关键词为：生物学论文,研究性学习论文,课堂教学中论文,模式论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
课堂教学中的研究性学习是推进素质教育达成研究性学习根本目标的主渠道。笔者认为课堂教学中的研究性学习是一种开放性创新学习、探究性发展学习、自主性选择学习。其教学模式是一种在教师指导下，以学生为主体、问题为中心、“个体——群体”互动合作探究为基本形式的教学结构形式。目标追求是把课堂变大、变活、变新，使学生成为学习的主人，具有学习与研究相结合的学习能力与素质。下面笔者结合实例介绍生物学课堂教学中研究性学习的几种基本模式。
1.生物学概念模式：提出问题→感知材料→探究释疑→形成概念→迁移深化。该模式的主要特点是：由教师创设问题情景，提出有关引导性问题，学生根据教师提出的问题，进行观察、实验，分析现象，进而由师生共同归纳总结出结论，并对其进行迁移运用。
例如，“两栖动物”概念的研究性学习。首先提出问题：两栖动物有哪些共同的特征？在讲两栖动物前，教师带领学生捕捉青蛙，上课前陈列在实验桌上。桌上还放有其他两栖动物如蟾蜍、蝾螈、大鲵等的标本。学生进入教室，所见到的是一个两栖动物的世界，使学生在正式学习之前就对青蛙等两栖动物产生浓厚的兴趣和强烈的探索欲望。上课时教师利用青蛙、蟾蜍等其他两栖动物标本，引导学生观察、解剖。在学生进行观察、解剖的同时，向学生逐步提出以下问题：①同学们知道青蛙的生活环境是什么样的吗？②青蛙的体色、形态、构造有哪些特点适应他们的生活方式？③青蛙怎样进行繁殖？它是怎样发育的？在发育过程中出现什么现象？说明什么问题？④这些不同的两栖动物有哪些共同的特征？在感性知识基础上，引导学生理解青蛙的生活习性、形态结构、生殖发育等方面的基础知识，并概括和总结出两栖动物的基本特征。课后教师布置作业：每个学生从玻璃缸中捞取蛙卵回家进行孵化和饲养，观察青蛙的发育史，并写一篇小论文。这种实践性作业对知识的迁移深化起到了良好作用。
2.生物学原理模式：发现问题→研究讨论→提出假设→探究验证→归纳总结→灵活运用。该模式的主要特点是：在整个探究过程中，学生始终以“小科学家”的身份，按照科学研究的一般程序体验科学发现的过程。首先由教师引导学生从周围事物中发现问题，学生围绕问题的解决，依据自己已有的知识对问题可能的答案进行推测，提出假设，然后根据假设独立设计并完成实验，最后根据实验结果总结归纳结论，并灵活运用解决实际问题。
例如，“根对水分吸收”原理的研究性学习。教师首先通过演示“高锰酸钾扩散”实验和“渗透作用”实验创设情境，提出问题：为什么长颈漏斗管内的液面升高了？这一现象究竟与哪些过程有关呢？让学生进行猜想，发表自己的见解。学生们各抒己见，热烈讨论。有的学生认为：漏斗里的溶液的浓度跟烧杯里的溶液的浓度不一样，也就是说有浓度差，这样才引起吸水；有的学生认为烧杯里装的是水而漏斗里装的是蔗糖溶液，两种溶液的性质不一样因而引起吸水；有的学生认为关键是漏斗口处有一块半透膜。半透膜是引起吸水的关键材料；有的学生认为既要有浓度差又要有半透膜，两者缺一不可。面对这么多假没，学生们讨论如何进一步设计验证性实验，然后根据学生的设计方案分组进行实验。最后，得出渗透作用必须具备的条件：一是要有一层半透膜；二是半透膜两侧的溶液要有浓度差。在掌握根细胞吸水的原理后，教师要进一步引导学生头观知识的迁移和深化，让学生把学到的理论知识能够灵活运用于实际，能够解释生产和生活实践中所遇到的问题。可以设计一些习题，让学生实现知识的升华。如，农民给作物施浓肥后为什么会出现“烧苗”现象？护士为什么只能给病人注射0.9%的生理盐水？
3.综合性问题解决模式：提出问题，确定研究方案→搜集资料，实施研究计划→分析研究，得出结论→采取行动，深化理解。该模式的主要特点是：首先由教师介绍活动内容，然后由学生自己通过讨论和分析，确定研究方向和研究方案，并根据研究方案，通过调查、实验、查阅等方式多力面搜集资料，通过对资料的分析综合，得出结论，提出解决问题的方案，并进行实际实施。
例如，“植物——保护环境卫士”的研究性学习。首先，放映录像：1998年长江、松花江、嫩江遭遇百年不遇的大洪水，直接经济损失2480多亿元，死亡3600多人，特大洪水给我国的灾区人民带来巨大损失，造成特大洪水的主要原因有哪些？——为随机进入教学创造条件。其次，围绕“人类与植物”主题，通过“头脑风暴”讨论法确定不同的学习小主题，如植物的骄傲——多彩的植物世界、植物的哭泣——植被破坏的现状、植物的期盼——我们的绿色行动等等。学生自主选择小课题，随机分成若干组，各组推选组长，组内讨论活动计划、具体分工。在学习某一主题过程中，学生可随意观看有关这一主题的不同资料，以便从不同侧面加深对该上题的认识与理解，如文献资料法、互联网搜索、模拟实验法等——“随机进入学习”。在上述独立探索基础上，开展基于Internet网络的专题讨论。在讨论过程中教师通过E-mail对讨论中的观点进行评判和个别辅导，并对学生布置作业。最后，在校园橱窗内展出学生的有关小论文、优秀画作品，或向新闻媒体投稿，扩大社会效应；组织开展美化校园活动，在“植树节”开展“减卡救树”“节约用纸”等环保倡议；制作有关“植物——保护环境的卫士”的网页，这个网页是对本探究活动的总结。
4.生物学实验模式：提出问题→做出假设→设计实验→实施实验→得出结论→交流运用。该模式的主要特点是：以实验为中心，进行问题讨论。
例如，“探究茎对水分和无机盐的运输”的研究性学习。教师通过叶脉的输导组织引导学生提出“水和无机盐是由茎中的什么结构向上运输的呢？”学生经过分析自然而然做出两种假设：一是由导管运输水和无机盐的，二是由筛管运输水和无机盐的。学生在参考教材的基础上，大胆创新，实验设计突破了教材。在选材上，有杨、柳、丁香、茉莉等十余种；在染色液的选用上，有红、蓝、紫等色；在实验方法上，有两种设计方案：一是根据假设“导管运输的水和无机盐”，把带叶枝条的树皮剥去，去掉筛管，只保留导管，再把枝条的下端插入染色液中；二是根据假设“筛管运输水和无机盐”，把带叶枝条的下端去掉木质部，只保留树皮即筛管，再插入染色液中。采用方案一的小组，发现枝条顶端变了颜色，学生做出判断，枝条只保留导管，是导管由下向上运输了水和无机盐，才使枝条顶端被染了颜色。采用方案二的小组，”叶脉、枝条顶端没有变色，学生经过分析原因：一定是筛管不能运输水和无机盐，假设二“筛管运输求和无机盐”不能成立。那是由什么结构运输水和无机盐呢？经过推理：茎中只有两条运输线：导管和筛管，筛管不能运输水和无机盐，只能是由导管运输水和无机盐。教师启发学生：如果将染料直接注入草本植物的茎里，是否会提高植物的观赏价值？教师鼓励学生课后实验，自己寻找问题的答案。
5.复习模式：创设情景，引出课题→小组合作，看书整理→汇报交流，评价反思→总结梳理，构建网络→类化练习，拓展创新。该模式的主要特点是：将课本有关重点知识综合成串联成一个专题，然后让学生以科学研究的方式从专题中去获取知识和运用知识，使学生充分发挥能动性、创造性。从而提高学习、复习的质量、效率。
例如，《病虫害防治与环境保护》的研究性学习。首先，教师课前精心设计制定研究主题。《病虫害防治与环境保护》专题发散包括了①昆虫激素在防治害虫方面的应用（属第四章内容）；②遗传育种培育作物抗病新类型（第五章）；③自然选择学说及运用（第六章）；生态系统的保护及生态平衡（第七章）等四个主要内容。其次，教师课前设计研究方向。主要根据专题所包含的内容，依次设计探究小题，使学生有序、有步骤、有目标地进行研究。专题《病虫害防治与环境保护》的研究方向：①长期使用某农药（如DDT），为什么杀虫效果越来越差？（对应第六章）②要解决农作物虫害问题又要防止环境污染，可采用哪些可行措施？（对应第四、第五章）③DDT只在陆地一定范围内使用，但在南极企鹅体内也发现了DDT，DDT进入南极企鹅的途径是什么？这种现象说明了什么问题？（对应第七章）④下表是湖泊生态系统中甲、乙、丙、丁、戊五种生物体内DDT的浓度值，请用食物链标出它们之间的关系？（对应第七章）（见下表）
第三，实施研究过程。在研究过程中，教师要热情鼓励学生在已有知识的基础上大胆猜测，提出假设，促使学生掌握和利用创造性思维的方法，通过个人研究与小组探讨，对每一方向进行深入复习，并设计出了一系列解决方案。最后，交流研究成果。
6.生物科学史渗透模式：背景→思想→实验→归纳总结。该模式的主要特点是：在传授生物科学知识时，注重历史性的探讨，重视阐明科学家的科学思想和科学方法，注重生物学与社会的相互联系和相互影响，注重生物学与其他学科的联系。
例如，在光合作用概念的研究性学习中，通过演示历史上有关光合作用的实验，让学生观察实验现象，研究分析结果，然后引导启迪学生，进行实验设计。通过实验、分析、设计、评价这几个环节，最后可以总结出光合作用的概念。沿着光合作用发现的历史线索，从古希腊亚里士多德→1648海尔蒙特→1771（光合作用年）普利斯特利→1779英格豪斯→1782森尼别→1864萨克斯→1880恩吉尔曼→1930鲁宾卡门→1937希尔→1945卡尔文→1954阿龙……可以看到前人为这一研究做出了不懈的努力。通过对科学史的介绍，可以帮助学生对科学认识论的认识，在这一背景下连续设置问题情景，可以让学生充满兴趣地去领悟科学家的思维过程，掌握科学家的探究方法，学习科学家的研究精神，并积极投入到研究生物科学的行列中来。