(高考生物)生物學探究性學習的教學設計

1、【最新卓越管理方案您可自由編輯】（生物科技行業(yè)）生物學探 究性學習的教學設計2020年5月多年的企業(yè)咨洵顧問屋儂,經過實戰(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探究性學習的教學設計濟南育英中學張嘉偉 摘要 20 世紀末，我國啟動了第八次基礎教育課程改革，在此次課程改革中，生物學課程在課程理念、 課程目的、 課程框架和內容要求都有了很大變化 ,在重新定位了中學生物學課程的價值后，課程改革的焦點聚集在“面向全體學生”和“倡導探究性學習” 。探究性學習作為一種能夠有效培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的教學方法，首次被列入教育部 2000 年 7 月頒布的全日制普通高級中學生物教學大綱（試驗修訂版）

2、，繼而在教育部2001 年 7 月頒布的全日制義務教育生物課程標準（實驗稿） 正式提出“倡導探究性學習”的理念。 “倡導探究性學習”大大增加了課程中探究活動的內容和對過程技能的要求，并對教師指導學生進行生物學研究的能力和引導發(fā)現(xiàn)的教學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。學習方式的改變是本次課程改革的顯著特征。傳統(tǒng)的學習方式把學習建立在客體性、受體性、依賴性的一面上，從而導致人的主體性、能動性、 獨立性的缺乏。 轉變學習方式就是要轉變這種他主性、 被動性的學習的狀態(tài)，把學習轉變成人的主體性、能動性、獨立性不斷生成、發(fā)展、提升的過程。關鍵詞： 探究性學習、課程改革、教學

3、設計探究性學習強調學生主動學習，能增進學生對科學和科學探究的理解。探究性學習是新的學習方式中十分矚目的一種方式。我國全日制義務教育生物課程標準（實驗稿）認為，生物課程中的科學探究使學生積極主動地獲取生物科學知識， 領悟科學研究方法而進行的活動。 科學探究通常包括： 提出問題、 作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論和表達交流。在美國國家科學教育標準中認為，科學探究指得是科學家們用于研究自然界并基于此種研究獲得的證據提出解釋的多種不同途徑。 科學探究也是指學生們用于獲取知識， 領悟科學的思想觀念，領悟科學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習的核心，探

4、究學習的原則是： “讓學生自己得出概念，而不是把概念灌輸給學生。 ”長期以來，傳統(tǒng)教學中學生的學習方式建立在人的被動性、客體性、依賴性的基礎上，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，忽略了學生的主動性、能動性和獨立性。所以要從根本上轉變學生的學習方式已迫在眉睫，探究性學習是目前國內外研究最多的一種新的學習方式。一、探究性學習的特點（ 1 ）探究性學習強調學生對自然事物與現(xiàn)象主動地去研究，經過探求自然的過程獲得科學上的知識。我們國家在這方面非常的欠缺，一位知名的教育家曾經說過：中國的孩子剛進學校的時候是一個個的問號，但走出學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形成了“就是這樣，記住就行”的思維定勢。這樣導致的后果是我國的孩子把學習當成一種負擔，經常產生厭學情緒。還有的學生高分低能，中國的留學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，現(xiàn)在我們國家講“科教興國”和建設“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，把探究性學習搬進課堂，從小培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。探究性學習的一個最大目的是要學生掌握科學研究的方法，如果不親自探究，學生就無法理解科學探究的艱辛，無法

6、體會科學家在科學研究中的可能遇到的各種問題，以及科學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生領悟科學的本質。比如探究”生長素的發(fā)現(xiàn)“的過程，在科學發(fā)展史上，經過了幾代科學家，研究者的努力。讓學生體驗此過程，既有科學知識的獲得，又有科學基本技能和科學方法的培養(yǎng)訓練。（ 2 ）探究性學習開拓學生的思維，開闊學生的視野，有利于培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。探究性學習是一種開放式的學習方式， 其基本過程包括提出問題、 分析問題、解決問題， 學生能夠運用已有的的科學知識、 科學方法， 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”的探究性學習活動， 學生實驗設

7、計在教室由教師來指導學生完成， 使學生掌握測試的方法，然后把學生分成幾組，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，使學生有所做、有所思、有所想。激發(fā)學生的探究意識，體會到探究的樂趣，使學生領悟到森林和草地凈化空氣的作用，使學生明白植樹種草的重要意義，養(yǎng)成保護環(huán)境的好習慣。（ 3 ）探究性學習有利于使學生養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度。任何科學成果的發(fā)現(xiàn)，都是科學家、科學工作者經過無數次的試驗，從失敗中獲得成功的。成功的關鍵是科學家的實事求是的科學態(tài)度。魯迅當初在日本學醫(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不同于畫美術，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，因為這與我們的生活息息相關，甚至關系到我們的生命，制藥者在生產藥品時，也許因為一點誤差，良藥就會變成毒藥。醫(yī)生在給病人動手術時，也許就因為一點點，結束了病人的生命。很多學生就因為一點點就與大學失之交臂。所以我們必須養(yǎng)成實事求是，謙虛謹慎的好習慣。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要有認真踏實的工作態(tài)度，實事求是的工作作風。提供真實的實驗參考數據。（ 4 ）探究興學習為學生提供了發(fā)揮創(chuàng)造力，學會與他人合作共事的機會。探究性

9、學習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”。 學生遵循科學探究的基本過程， 經過反復實踐和訓練， 在觀察、 試驗、測量、考察、調查、查詢、搜索、社會實踐等活動獲得信息，用文字、圖表、圖片、錄像、調查報告等方式對信息加以核對、歸納、處理，學會了收集、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、探究性學習的基本環(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 ）根據現(xiàn)成課題衍生新課題學生活動（

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)于學生的知識、能力、年齡特征相符（ 3 ）考慮當前的具體物質條件2、第二步，提出假設目的圍繞問題，形成假設學生活動學生個體或小組成員依據提出問題，做出相應的假設需要注意（ 1 ）做出的假設要與問題相符（ 2 ）假設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學生活動（ 1 ）在個人提出問題，作出假設的基礎上，設計實驗方案（ 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，記錄設計。詳細分工合作，有序進行探究性學習活動注意事項（ 1 ）教師要注意各個小組和個人的差異性。 （ 2 ）注意小組成員習見的學習態(tài)度、能力水平情況，及時幫助調整和重新編排。 （ 3）適當提示探究過程的注意事項，并積累個方面成功經驗和教訓4、第四步表達與交流目的 （ 1 ） 將個人、 小組的探究過程或實驗方案及實施過程進行簡單匯報（ 2 ）考慮個人探究學習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風學生活動（ 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 ）教師調控，機會均等（ 3 ）重視科學探究過程的體驗、突出探究過程中蘊含的科學方法，體驗科學探究的樂趣5、第五步得出結論目的對探究性學習過程進行分析歸納，得出相應結論學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論注意事項（ 1 ）學生可在表達與交流的同時進行分析并得出結論。表達交流與得出結論間沒有嚴格的界限。 （ 2） 教師要注意整體把握探究性學習過程與結論；應及時向學生說明對某些已有結論進行探究的目的和意義三、探究性學習案例與設計 以探

13、究光合作用的產物 淀粉和氧氣為例進行探究來具體說明探究性學習的特點。（一）教學目標設計知識目標使學生掌握綠色植物能夠進行光合作用，并通過探究親自總結出光合作用的兩大產物淀粉和氧氣。能力目標1 ） 訓練學生嘗試設計實驗的技能，初步領會生物科學探究的一般方法。2 ）明確實驗步驟中包含的科學原理和方法。3 ）明確在科學探索的過程中，要遵循一定的科學原理、科學方法，還需要掌握一定的操作技能。情感態(tài)度和價值觀目標1 ）使學生理解人與生物圈和諧發(fā)展的理念。2 ）理解光合作用的產物與當今世界面臨的重大問題，如糧食、化石資源、環(huán)境污染等相互關系。從而樹立參與社會生活和決策的責任感。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)學意識。3 ） 模擬科學家探究科學發(fā)現(xiàn)的過程，體驗科學發(fā)現(xiàn)的艱難和科學研究方法的重要，以及綜合利用各學科的知識、手段和研究成果的重要性。養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度。（二）教學方法設計探究性試驗。指導教師與學生獨立設計實驗、實施實驗方案相結合。（三）教學媒體設計1 ）光合作用相關的多媒體展示圖片（幻燈片、掛圖、圖書）。2 ）實物（菠菜）（四）教學教程設計導入新課教師通過閱讀一則小資料，引發(fā)學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物。每年全球光合作用估計可產生大約 16 億噸糖類，產生相應的揚棄。地球上沒有任何化學

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反應。有人幻想和設想： “有朝一日，科學家將光合作用機理搞清楚，并經植物光合作用的全套基因轉移到人的頭發(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、史使命便可宣告結束了。 ”通過這種方式導入新課激發(fā)學生學習光合作用知識的興趣和探究欲望。關注和人類和大自然息息相關的光合作用的研究進展； 拓寬擴展中學時期生物、 物理、化學等綜合學科的視野和思路。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、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。學生需結合課本上實驗設計，設計出實驗方案。學生設計：1）驗證綠葉在光下制造淀粉；2）在光下產生氧氣的實驗方案設計意圖：） 指導學生閱讀教材，然后獨立設計實驗方案。） 在小組內進行交流，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生進行實驗方案的交流。做到心中有數，用 Powerpoint與學生共同明確實驗的幾個關鍵步驟和注意事項教師與學生同做。并及時提問這樣做的目的是什么？或將“暗處理”的某一盆菠菜繼續(xù)放在暗處。為了提高學生實驗的興趣，可以讓學生選自己的清晰的照相底片作為覆蓋物。學生（ 1 ）暗處理：明確此項任務的目的性和意義。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 小時設計意圖：師生同做，選取健康的實驗植物，啟發(fā)學生確立在探究實驗中設立實驗組與對照組的科學方法。主要實驗步驟教師：1 ）教師強調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是否有淀粉學生：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)嚴謹的科學實驗作風，體會科學家進行科學探究的科學方法和科學精神。觀察分析和得出本實驗的結論，植物在光下是否產生淀粉。5. 表達與交流教師組織小組學生分析實驗現(xiàn)象得出實驗結論。及時幫助學生不僅認識到光合作用的產物有淀粉，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，說明葉片在光下產生淀粉設計意圖：在實驗中學生們不僅提高了實驗操作能力，也增長了分