(高考生物)生物學(xué)探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計

1、【最新卓越管理方案您可自由編輯】（生物科技行業(yè)）生物學(xué)探 究性學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計2020年5月多年的企業(yè)咨洵顧問屋儂,經(jīng)過實戰(zhàn)驗證可以落地執(zhí)i亍的卓越管理方窠，值得您下我擁有生物學(xué)探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計濟南育英中學(xué)張嘉偉 摘要 20 世紀末，我國啟動了第八次基礎(chǔ)教育課程改革，在此次課程改革中，生物學(xué)課程在課程理念、 課程目的、 課程框架和內(nèi)容要求都有了很大變化 ,在重新定位了中學(xué)生物學(xué)課程的價值后，課程改革的焦點聚集在“面向全體學(xué)生”和“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)” 。探究性學(xué)習(xí)作為一種能夠有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)方法，首次被列入教育部 2000 年 7 月頒布的全日制普通高級中學(xué)生物教學(xué)大綱（試驗修訂版）

2、，繼而在教育部2001 年 7 月頒布的全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準（實驗稿） 正式提出“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的理念。 “倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”大大增加了課程中探究活動的內(nèi)容和對過程技能的要求，并對教師指導(dǎo)學(xué)生進行生物學(xué)研究的能力和引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的教學(xué)技能提出了新的要求，這些要求恰恰是我國師范教育中長期存在的弱點。學(xué)習(xí)方式的改變是本次課程改革的顯著特征。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式把學(xué)習(xí)建立在客體性、受體性、依賴性的一面上，從而導(dǎo)致人的主體性、能動性、 獨立性的缺乏。 轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式就是要轉(zhuǎn)變這種他主性、 被動性的學(xué)習(xí)的狀態(tài)，把學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成人的主體性、能動性、獨立性不斷生成、發(fā)展、提升的過程。關(guān)鍵詞： 探究性學(xué)習(xí)、課程改革、教學(xué)

3、設(shè)計探究性學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，能增進學(xué)生對科學(xué)和科學(xué)探究的理解。探究性學(xué)習(xí)是新的學(xué)習(xí)方式中十分矚目的一種方式。我國全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準（實驗稿）認為，生物課程中的科學(xué)探究使學(xué)生積極主動地獲取生物科學(xué)知識， 領(lǐng)悟科學(xué)研究方法而進行的活動。 科學(xué)探究通常包括： 提出問題、 作出假設(shè)、制定計劃、實施計劃、得出結(jié)論和表達交流。在美國國家科學(xué)教育標(biāo)準中認為，科學(xué)探究指得是科學(xué)家們用于研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出解釋的多種不同途徑。 科學(xué)探究也是指學(xué)生們用于獲取知識， 領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念，領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動。在BSCS 教材中，探究被認為是主動學(xué)習(xí)的核心，探

4、究學(xué)習(xí)的原則是： “讓學(xué)生自己得出概念，而不是把概念灌輸給學(xué)生。 ”長期以來，傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生的學(xué)習(xí)方式建立在人的被動性、客體性、依賴性的基礎(chǔ)上，比較普遍的存在“以教師為中心、課堂為中心、課本為中心”的情況，忽略了學(xué)生的主動性、能動性和獨立性。所以要從根本上轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式已迫在眉睫，探究性學(xué)習(xí)是目前國內(nèi)外研究最多的一種新的學(xué)習(xí)方式。一、探究性學(xué)習(xí)的特點（ 1 ）探究性學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生對自然事物與現(xiàn)象主動地去研究，經(jīng)過探求自然的過程獲得科學(xué)上的知識。我們國家在這方面非常的欠缺，一位知名的教育家曾經(jīng)說過：中國的孩子剛進學(xué)校的時候是一個個的問號，但走出學(xué)校的時候全成了一個個句號。我們的教育模式嚴謹保守

5、， 單一老套。 把孩子們教育成了滿腹經(jīng)綸， 一個個的背書的機器。而很少在聽到他們再問為什么。因為在以前的教育模式下他們已經(jīng)形成了“就是這樣，記住就行”的思維定勢。這樣導(dǎo)致的后果是我國的孩子把學(xué)習(xí)當(dāng)成一種負擔(dān)，經(jīng)常產(chǎn)生厭學(xué)情緒。還有的學(xué)生高分低能，中國的留學(xué)生在國外考試成績都特別好，但是創(chuàng)新能力卻非常欠缺，這就與我們的教育模式息息相關(guān)，現(xiàn)在我們國家講“科教興國”和建設(shè)“創(chuàng)新型國家” ，最重要的是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才。其中一個重要途徑就是改變以前的教育模式，把探究性學(xué)習(xí)搬進課堂，從小培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。探究性學(xué)習(xí)的一個最大目的是要學(xué)生掌握科學(xué)研究的方法，如果不親自探究，學(xué)生就無法理解科學(xué)探究的艱辛，無法

6、體會科學(xué)家在科學(xué)研究中的可能遇到的各種問題，以及科學(xué)家怎樣通過一次一次的嘗試來解決這些問題。參與探究可以幫助學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)。比如探究”生長素的發(fā)現(xiàn)“的過程，在科學(xué)發(fā)展史上，經(jīng)過了幾代科學(xué)家，研究者的努力。讓學(xué)生體驗此過程，既有科學(xué)知識的獲得，又有科學(xué)基本技能和科學(xué)方法的培養(yǎng)訓(xùn)練。（ 2 ）探究性學(xué)習(xí)開拓學(xué)生的思維，開闊學(xué)生的視野，有利于培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。探究性學(xué)習(xí)是一種開放式的學(xué)習(xí)方式， 其基本過程包括提出問題、 分析問題、解決問題， 學(xué)生能夠運用已有的的科學(xué)知識、 科學(xué)方法， 充分發(fā)揮自己的想象力，展示自己的創(chuàng)造精神和創(chuàng)新思維。如“采集和測算空氣中的塵埃粒子”的探究性學(xué)習(xí)活動， 學(xué)生實驗設(shè)

7、計在教室由教師來指導(dǎo)學(xué)生完成， 使學(xué)生掌握測試的方法，然后把學(xué)生分成幾組，分別去測試森林、草地、馬路、電影院、公交車上等地方的空氣中的塵埃粒子， 寫出一份測試報告， 并得出什么啟示， 通過這次測量活動，使學(xué)生有所做、有所思、有所想。激發(fā)學(xué)生的探究意識，體會到探究的樂趣，使學(xué)生領(lǐng)悟到森林和草地凈化空氣的作用，使學(xué)生明白植樹種草的重要意義，養(yǎng)成保護環(huán)境的好習(xí)慣。（ 3 ）探究性學(xué)習(xí)有利于使學(xué)生養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度。任何科學(xué)成果的發(fā)現(xiàn)，都是科學(xué)家、科學(xué)工作者經(jīng)過無數(shù)次的試驗，從失敗中獲得成功的。成功的關(guān)鍵是科學(xué)家的實事求是的科學(xué)態(tài)度。魯迅當(dāng)初在日本學(xué)醫(yī)時為了使解剖圖畫得好看一些，把一些地方做了修改

8、，他的老師對他說搞科學(xué)不同于畫美術(shù)，事實是什么樣，就是什么樣，你不能自己去修改?？蒲泄ぷ髡咭欢ㄒ鹬厥聦崳鹬乜茖W(xué)，因為這與我們的生活息息相關(guān)，甚至關(guān)系到我們的生命，制藥者在生產(chǎn)藥品時，也許因為一點誤差，良藥就會變成毒藥。醫(yī)生在給病人動手術(shù)時，也許就因為一點點，結(jié)束了病人的生命。很多學(xué)生就因為一點點就與大學(xué)失之交臂。所以我們必須養(yǎng)成實事求是，謙虛謹慎的好習(xí)慣。如“探究算活廢電池液對種子萌發(fā)的影響”，由于需要每天定時專人觀察作記錄；這就要求分工記錄的同學(xué)要有認真踏實的工作態(tài)度，實事求是的工作作風(fēng)。提供真實的實驗參考數(shù)據(jù)。（ 4 ）探究興學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了發(fā)揮創(chuàng)造力，學(xué)會與他人合作共事的機會。探究性

9、學(xué)習(xí)活動最直接的載體是教室和課堂。常言道：”授人一魚，不如授人一漁”。 學(xué)生遵循科學(xué)探究的基本過程， 經(jīng)過反復(fù)實踐和訓(xùn)練， 在觀察、 試驗、測量、考察、調(diào)查、查詢、搜索、社會實踐等活動獲得信息，用文字、圖表、圖片、錄像、調(diào)查報告等方式對信息加以核對、歸納、處理，學(xué)會了收集、處理各種信息，獨立的思考問題，獲取知識，用批判性思維審視所獲得的信息和經(jīng)歷的探究過程。在行動的獨立性和思維的創(chuàng)造性方面得到培養(yǎng)。二、探究性學(xué)習(xí)的基本環(huán)節(jié)1 、第一步，圍繞探究課題提出問題探究課題的來源是多方面的（ 1 ）教材設(shè)定課題（ 2）教師指定課題（ 3 ）從情境中發(fā)現(xiàn)并形成課題（ 4 ）根據(jù)現(xiàn)成課題衍生新課題學(xué)生活動（

10、 1 ）圍繞教材、教師指定課題認真思考（ 2 ）發(fā)揮個人和小組成員優(yōu)勢，親自考查、體驗、思考、討論、確立新課題需要注意的方面（ 1 ）圍繞中心，避免課題偏離中心。 （ 2 ）探究課題要體現(xiàn)于學(xué)生的知識、能力、年齡特征相符（ 3 ）考慮當(dāng)前的具體物質(zhì)條件2、第二步，提出假設(shè)目的圍繞問題，形成假設(shè)學(xué)生活動學(xué)生個體或小組成員依據(jù)提出問題，做出相應(yīng)的假設(shè)需要注意（ 1 ）做出的假設(shè)要與問題相符（ 2 ）假設(shè)要與實驗的條件和能力相接近3、第三步，搜集資料制訂實驗方案并實施計劃目的明確探究目的、方法步驟、材料用具和探究的程序?qū)W生活動（ 1 ）在個人提出問題，作出假設(shè)的基礎(chǔ)上，設(shè)計實驗方案（ 2 ）小組商議

11、探究性活動的目的與要求；也可在教師指導(dǎo)下確定共同的目的要求（ 3 ）小組成員明確實驗用具、方法步驟，控制變量，記錄設(shè)計。詳細分工合作，有序進行探究性學(xué)習(xí)活動注意事項（ 1 ）教師要注意各個小組和個人的差異性。 （ 2 ）注意小組成員習(xí)見的學(xué)習(xí)態(tài)度、能力水平情況，及時幫助調(diào)整和重新編排。 （ 3）適當(dāng)提示探究過程的注意事項，并積累個方面成功經(jīng)驗和教訓(xùn)4、第四步表達與交流目的 （ 1 ） 將個人、 小組的探究過程或?qū)嶒灧桨讣皩嵤┻^程進行簡單匯報（ 2 ）考慮個人探究學(xué)習(xí)活動水平的差異性原則，通過交流達到資源共享（ 3 ）養(yǎng)成及時評價的民主學(xué)風(fēng)學(xué)生活動（ 1 ）小組指定代表，有序進行簡明扼要發(fā)言。

12、（ 2 ）教師及時點評和調(diào)控（ 3 ）自愿交流，做差異性互補。提倡自我評價和互相評價，注重自我感 受體驗注意事項（ 1 ）提倡民主，注意守時（ 2 ）教師調(diào)控，機會均等（ 3 ）重視科學(xué)探究過程的體驗、突出探究過程中蘊含的科學(xué)方法，體驗科學(xué)探究的樂趣5、第五步得出結(jié)論目的對探究性學(xué)習(xí)過程進行分析歸納，得出相應(yīng)結(jié)論學(xué)生活動各小組或個人實事求是地闡述本人或本小組探究的結(jié)論注意事項（ 1 ）學(xué)生可在表達與交流的同時進行分析并得出結(jié)論。表達交流與得出結(jié)論間沒有嚴格的界限。 （ 2） 教師要注意整體把握探究性學(xué)習(xí)過程與結(jié)論；應(yīng)及時向?qū)W生說明對某些已有結(jié)論進行探究的目的和意義三、探究性學(xué)習(xí)案例與設(shè)計 以探

13、究光合作用的產(chǎn)物 淀粉和氧氣為例進行探究來具體說明探究性學(xué)習(xí)的特點。（一）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計知識目標(biāo)使學(xué)生掌握綠色植物能夠進行光合作用，并通過探究親自總結(jié)出光合作用的兩大產(chǎn)物淀粉和氧氣。能力目標(biāo)1 ） 訓(xùn)練學(xué)生嘗試設(shè)計實驗的技能，初步領(lǐng)會生物科學(xué)探究的一般方法。2 ）明確實驗步驟中包含的科學(xué)原理和方法。3 ）明確在科學(xué)探索的過程中，要遵循一定的科學(xué)原理、科學(xué)方法，還需要掌握一定的操作技能。情感態(tài)度和價值觀目標(biāo)1 ）使學(xué)生理解人與生物圈和諧發(fā)展的理念。2 ）理解光合作用的產(chǎn)物與當(dāng)今世界面臨的重大問題，如糧食、化石資源、環(huán)境污染等相互關(guān)系。從而樹立參與社會生活和決策的責(zé)任感。認識綠色植物的光合作用在生物

14、界乃至整個自然界的意義，養(yǎng)成愛護一草一木的生態(tài)學(xué)意識。3 ） 模擬科學(xué)家探究科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，體驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難和科學(xué)研究方法的重要，以及綜合利用各學(xué)科的知識、手段和研究成果的重要性。養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度。（二）教學(xué)方法設(shè)計探究性試驗。指導(dǎo)教師與學(xué)生獨立設(shè)計實驗、實施實驗方案相結(jié)合。（三）教學(xué)媒體設(shè)計1 ）光合作用相關(guān)的多媒體展示圖片（幻燈片、掛圖、圖書）。2 ）實物（菠菜）（四）教學(xué)教程設(shè)計導(dǎo)入新課教師通過閱讀一則小資料，引發(fā)學(xué)生對光合作用的探究興趣。師：玉米、小麥和水稻的種子中富含淀粉，淀粉是光合作用的產(chǎn)物。每年全球光合作用估計可產(chǎn)生大約 16 億噸糖類，產(chǎn)生相應(yīng)的揚棄。地球上沒有任何化學(xué)

15、過程能有光合作用的創(chuàng)造力。光合作用是生物圈的原初生產(chǎn)力，它為生物圈帶來了巨大的財富。如果沒有光合作用，地球上的生命將無法生存。大氣中的氧都來 自遼闊海洋表層的浮游藻類和森林所進行的光合作用 生：閱讀小資料 ： 20 世紀 80 年代末（ 1988 年） ，光合作用的一項研究成果 獲得諾貝爾獎。得獎的評語中稱光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)。有人幻想和設(shè)想： “有朝一日，科學(xué)家將光合作用機理搞清楚，并經(jīng)植物光合作用的全套基因轉(zhuǎn)移到人的頭發(fā)中，在頭發(fā)中模擬光合作用的過程，那么，只要人的頭上撒一點水、再曬曬太陽，在頭發(fā)中便完成了二氧化碳加水合成葡萄糖的過程，葡萄糖從頭發(fā)中輸入到身體的各部分，吃飯的歷

16、史使命便可宣告結(jié)束了。 ”通過這種方式導(dǎo)入新課激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)光合作用知識的興趣和探究欲望。關(guān)注和人類和大自然息息相關(guān)的光合作用的研究進展； 拓寬擴展中學(xué)時期生物、 物理、化學(xué)等綜合學(xué)科的視野和思路。進入新課（實驗室）為使實驗課順利進行，教師需在課下做好充分的準備。需要的實驗用具有黑紙片、曲別針、培養(yǎng)皿、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、鑷子、火柴、自來水、酒精、碘液、木條或衛(wèi)生香、試管、玻璃漏斗、大燒杯、剪刀。學(xué)生需結(jié)合課本上實驗設(shè)計，設(shè)計出實驗方案。學(xué)生設(shè)計：1）驗證綠葉在光下制造淀粉；2）在光下產(chǎn)生氧氣的實驗方案設(shè)計意圖：） 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，然后獨立設(shè)計實驗方案。） 在小組內(nèi)進行交流，參考教材對實驗

17、方案進行補充或修改實驗過程教師組織各小組學(xué)生進行實驗方案的交流。做到心中有數(shù)，用 Powerpoint與學(xué)生共同明確實驗的幾個關(guān)鍵步驟和注意事項教師與學(xué)生同做。并及時提問這樣做的目的是什么？或?qū)ⅰ鞍堤幚怼钡哪骋慌璨げ死^續(xù)放在暗處。為了提高學(xué)生實驗的興趣，可以讓學(xué)生選自己的清晰的照相底片作為覆蓋物。學(xué)生（ 1 ）暗處理：明確此項任務(wù)的目的性和意義。將菠菜放在實驗室的實驗桌下遮光處理（ 24 ）小時。這一過程需要時間長，主要在課下進行。光照：從暗處取來遮光植物菠菜。觀察此時葉片有無變化？下一步遮蓋局部，照光處理。用曲別針將已經(jīng)剪好的各種形狀的黑紙片，在葉子的一部分的上下兩面分別遮蓋固定。移到光下

18、3-4 小時設(shè)計意圖：師生同做，選取健康的實驗植物，啟發(fā)學(xué)生確立在探究實驗中設(shè)立實驗組與對照組的科學(xué)方法。主要實驗步驟教師：1 ）教師強調(diào)用酒精去葉綠素的原理；2 ）隔水加熱的安全性和注意事項；3 ）交待視葉片大小所用的大約時間及葉片變化程度4 ）教師題詩用溫水漂洗的道理（5） 染色時注意節(jié)約碘液。同時運用種子成分實驗時知識檢驗葉片內(nèi)是否有淀粉學(xué)生：1 ）以小組為單位，從菠菜葉上取下遮蓋物，觀察葉片有無變化2 ）祛除葉綠素。將遮蓋過的葉片浸沒在小燒杯的酒精中3 ）隔水加熱。將盛有葉片和酒精的小燒杯放在盛有熱水的大燒杯內(nèi)進行水浴 與加熱4）葉片黃白色時用鑷子從小燒杯中取出5 ）用溫水漂洗。6 ）在培養(yǎng)皿中講葉片展平，向黃白色葉片滴加碘液，觀察葉片有什么顏色變化設(shè)計意圖：小組成員間之間進行分工合作；不斷探討實驗過程的每一步驟，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)實驗作風(fēng)，體會科學(xué)家進行科學(xué)探究的科學(xué)方法和科學(xué)精神。觀察分析和得出本實驗的結(jié)論，植物在光下是否產(chǎn)生淀粉。5. 表達與交流教師組織小組學(xué)生分析實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論。及時幫助學(xué)生不僅認識到光合作用的產(chǎn)物有淀粉，同時也進一步理解了光是進行光合作用必不可少的條件。學(xué)生從實驗中可以看出，葉片的見光部分遇到碘液變藍，說明葉片在光下產(chǎn)生淀粉設(shè)計意圖：在實驗中學(xué)生們不僅提高了實驗操作能力，也增長了分