探究式教学方法在生物学科教学的应用
探究式教学方法在生物学科教学的应用 ［摘要］探究式教学法在高校生物学科教学改革中有着 特殊的优势，但当前在生物课堂教学中还存在缺乏成功案例、 没有研究氛围、教学传统影响和观念滞后等问题．探讨运用 问题解决、案例研究、课题研究、项目研究、独立探究等具 体的探究式教学模式，以提高高校生物学科的课堂教学质量． ［关键词］高校;生物;探究式教学 探究式教学法，是教师在教学过程中只是给学生一些事 例和问题，让其自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、 听讲等途径去独立或小组合作性进行探究，自行发现并掌握 相应的原理、方法和结论的一种教学方法．高校课堂的探究 式教学法，是大学生在教师的指导下，选取某个学科课题或 相关问题作为探究性课题，通过提出质疑、发现问题，调查 研究、分析探讨，进而解决问题，获得知识，掌握和运用知 识的教学方法． 1探究式教学法在高校生物学科教学中应用状况 探究式教学法的思想源自公元前400多年的苏格拉底， 直到20世纪五六十年代，才被施瓦布正式确立为科学的教学 方法，为探究式教学方法的应用奠定了坚实的基础，此后很 多国家都相继实验并应用探究式教学方法组织教学．国内对 探究式教学法的推广源自2001年《基础教育课程改革纲要》 (试行)提出“倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手以及 交流与合作的能力．”促使探究式教学方法在中
小学普遍推开．高校生物学科探究式教学方法的应用与研究滞后于中小 学，仅有部分老师在尝试运用，缺乏系统的理论指导和实践， 缺乏在一所高校或区域高校，乃至整个高校层面的系统研究 和实践，因而存在一些突出的问题:一是缺乏高校生物学科 应用探究式教学方法的成功案例．中小学相关的研究资料比 较多，而高校因起步较晚，且高校生物学各学科和课程对教 学方法强调不够，即使有些老师希望在这方面进行一些尝试， 却因缺少规范的教学范例，又没有人能做出示范或者科学地 指导，在一定程度上制约了探究式教学方法在生物学科中的 运用．二是高校没有探究式教学方法研究的氛围．高校的教 育科研优于中小学，但教学方法的研究则明显落后于中小学． 高校的教学管理机制和教学评价体系对课堂教学方法的重 视程度也不够，所以基本上是以教师的传输式讲授为主，一 些老教师用多年不变的教案“炒冷饭”，一些新教师则用老 教师提供或网上下载的教案照本宣章，甚至直接把教材相关 部分读给学生听．对学生怎么学、学到了多少、领悟了多少、 实践中应用了多少，基本上不多过问．三是高校的教学传统 和教学观念制约着探究式教学方法在生物学科中运用．高校 课堂以传授知识作为主渠道，同中小学着眼于培养能力与学 科素养相比，有着明显的差别．为了追求高校课堂的高信息 量，一般很难使用探究式教学方法．因为探究式教学方法不 仅要从观念上进行根本性的改变，而且要有一系列措施来保 障，如
设计探究课题、组织探究小组、制定探究方案、实施探究活动等．这些都对高校教师提出了一些新的挑战． 2探究式教学方法对于高校生物学科教学有着特殊的意 义 高校生物学科教学有其自身的特殊性，生物学科与国家 建设事业、社会生活、工农业生产、公民的身体
健康，尤其 是生态建设和生态文明建设的关系越来越密切，使用探究式 教学方法的意义更加明显．首先，使用探究式教学方法可以 推进高校生物课堂教学改革．高校的生物课堂教学因为生物 专业各学科内容自身的特点不同，教师对于教学方法的选择 也是五花八门，但因对探究式教学方法比较陌生，很少尝试， 教师上课仍然不能摆脱读教案读教材，以知识考查为核心的 思路，学生缺乏兴趣，课堂“一潭死水”，直接影响学生探 究、发现、创新的热情．而探究式教学方法的使用，可以给 高校生物学科的课堂教学吹进一股新鲜的风气，激励教师改 变教学思路，引导学生发现和研究问题，进而推动学校生物 学科的教学评价改革．其次，使用探究式教学方法可以有效 提高高校生物课堂教学的质量．高校生物学科课堂教学尽管 不同于中小学的科学课程教学，但是，有些学科内容还是可 以通过选择问题，联系社会生活热点问题，让学生自己来探 究，以调动学生学习的积极性，让学生在探究中发现、在探 究中研讨、在探究中解决问题，从而取得讲授法所无法取得 的效果．像食品生产与监管、转基因食品与人民的健康等热 点问题，都可以引导学生参与其中，深入探究．再次，使用探究式教学方法可以发挥学生在生物学科教学中的主体作 用．当前高校的学习受传统教学方法的影响，学生被动等着 老师灌输理论知识，以死记硬背概念定理通过考试．而引入 探究式教学方法，教学的主体发生了变化，只要引导得法， 学生就成了学习的主人:他们通过自己选定探究课题、自己 选用各种探究的方式方法、自己组成探究学习小组、制定探 究方案，自主开展探究性学习活动，不仅学习效果得到提高， 学生适应社会、自然的能力也会得到培养和提高．此外，使 用探究式教学方法还可以促进高校课堂教学评价改革．与探 究式教学方法关系最为直接的是高校的学科评价机制．采用 探究式教学法除了教学思路、方法和模式的改变以外，教师 还需要在学习的考核评价上作出相应的改革．现行的高校课 堂教学评价机制显然是不适应探究式教学，探究式教学方法 的使用情况、学生在探究式学习过程中的表现、探究式教学 成果的评定、学生对于老师使用探究式教学方法的评价等等， 都需要相应的措施和方法进行科学评价，从而促进和保障高 校生物学科探究式教学方法的实施． 3高校生物学科使用探究式教学方法的模式探索 教学模式是在一定的教学思想、教学理论的指导下，围 绕特定教学目标而形成的具有相对稳定结构的、理论化的教 学模型或范式［1］．高校的生物教学中使用的探究式教学 方法，也有许多有效的教学模式，学习、掌握、运用这些模 式，是应用探究式教学方法的重要因素．(1)问题解决式探究教学模式．这是一种最早在美国流行的探究性学习模式． 它以学习中的问题为驱动力和以培养学习者问题意识、批判 性的思维技巧以及问题解决的实践能力为主要目标的学习 ［2］．问题解决模式的生物学科探究学习主要分四个步骤 展开:①找寻问题:教师要设置实际的挑战性情境，启发学生 思考，或是提供适当的研究问题，以引起学生的思维活动． ②界定问题:问题提出后，教师要用问答的方法帮助学生分 析问题，使学生认清问题所在．有时一个大问题可以分解成 若干小问题，以便研究和解答．③提出假设:问题确定之后， 教师要鼓励学生根据他们的学识和经验，运用推理和观察的 方法，提出假设．④选择假设:学生提出假设之后，要用批 判的态度来考核这些假设．例如，在教学《生态学》中的“植 物对光因子的适应”这一部分内容时，可以针对观察到的植 物“黄化现象”设计“植物为什么会出现黄化现象”的探究 课题，提出此种现象同植物与光因子的适应性相关的假设， 并通过探究进行分析验证，再找出生态系统中还存在哪些类 似现象，从而加深对问题理解．(2)案例研究式探究教学模 式．这种探究式教学模式是模仿德国盛行的范例式教学，这 种方法就是教师在教学中选择真正基础的、本质的知识作为 教学内容(即范例)，通过范例内容的讲授，使学生掌握同一 类知识的规律．目的是通过范例知识的掌握使学生能够举一 反三，在获得知识的同时，提高和发展他们的创造发明能力． 案例研究模式的探究学习包括集中的单学科案例、案例教学中的冲突解决、概念运用的案例教学、基于实验室里问题的 案例教学、主要问题的案例教学等5种形式［3］．案例研究 式探究教学模式的一般步骤是:①根据教学目的要求选好案 例;②教师讲解作为案例的典型事物;③讲清案例的类型和 种属关系;④引导学生掌握与案例同一类知识的联系和规律 性．从而由点到面，联系实际，提高学生创造运用知识的能 力．例如:在教学《水生生物学》中的“动物洄游”部分时， 首先提出动物洄游具有一定普遍性，脊椎动物的鱼类与无脊 椎动物的蟹类均有此习性的案例;接着引导学生分析动物为 什么会洄游?有哪些可能的原因?在分析到可能与产卵繁殖 相关时，将此案例再联想到《生态学》中的“种群生活史” 与“繁殖策略”等章节内容，既加深了对“动物洄游”知识 的理解，又将生态学中的理论成功应用到水生生物学研究中， 融会贯通，实现多学科的交叉．(3)课题研究式探究教学模 式．这一模式集中关注生物学科的中心概念或重点教学内容， 目的在于把学习者融入有意义的任务完成过程之中，让学习 者积极地进行探究与发现，自主地进行知识的整合与建构， 以现实的、学生生成的新知识和提高完成课题(项目)任务的 能力为主要目标［4］．在高校生物学科中运用课题研究式 探究教学模式的一般步骤是:①设计研究性学习的课题;② 学生选择研究性学习课题;③学生根据选择的课题组建研究 性学习小组;④小组成员明确分工，分头开展课题研究;⑤撰 写课题研究报告或组织课题成果展示会;⑥组织课题评价、总结、反思．例如:在教学《免疫学》中的“先天免疫系统” 内容时，首先选择先天免疫的代表生物―――无脊椎动物中 的中华绒螯蟹(河蟹)，设计中华绒螯蟹先天免疫反应的观察 与测定课题;学生自主选择免疫刺激的方案(病原的人工感 染实验)与测定的先天免疫指标;根据实验内容组建不同的 研究小组，如人工感染组，中华绒螯蟹饲养组，血清采集组， 免疫测定组等;各小组明确任务目标，详细分工，分头进行 课题实施;最后组织一次集体汇报，各组派代表向大家介绍 实验过程与结果，在总结、反思的基础上对所有小组的探究 情况进行综合评价．(4)项目研究式探究教学模式．这是一 种教和学相结合的实践型模式，旨在把学习者融入有意义的 任务完成的过程之中，让学习者积极地进行探究与发现，自 主地进行知识的整合与建构，以现实的、学生生成的新知识 和提高的完成项目任务的能力为主要目标．项目研究式探究 学习可以成为核心概念教学的中心环节，而不仅仅是在学习 者学习之后教师采取的辅助性充实手段．项目完成的过程也 是学习者学习的过程［5］．采用这种探究式学习模式，要 求教师引导学生明确创建该项目的目的和最终成果的形式． 项目成果既可以是有形的物质形态，也可以是无形的精神产 品，比如研究结论、问题解决方案、调研报告、主题明确的 报纸、一篇像样的文章……．这种探究式教学讲究一定的程 序和过程，探究者要具有一定的预见性，制定的探究学习计 划也须具有较强的操作性．例如:在教学《水生生物学》中的“水生动物细菌性疾病”内容时，可根据教材和教学大纲， 设计“细菌性疾病的诊断与科学用药”的项目，探究学习的 项目目标是:如何对细菌性疾病进行鉴定?什么样的药物最 敏感，治疗效果最好?最终需要形成相应的研究结论与论文． 在项目研究过程中学生将微生物学的基础理论与实验方法 应用于水生动物疾病学课程学习，不仅加深了学生对课程教 学中知识点的理解，而且锻炼了他们的科学研究思维，为今 后的发展奠定了基础．(5)独立探究式探究教学模式．所谓 独立探究模式，与上述模式不同的是前面几种基本上是以探 究小组的形式组织开展教学活动的，而独立探究模式一般则 是学习者以单个的身份开展探究性学习活动，地点可以在实 验室、班级教室、图书馆、阅览室、社会上的某个场所，甚 至家中．独立探究模式在实施过程中学生按照自己选择的探 究学习课题，自己定学习的进度、在自己规定的学习时间里， 完成自己承担的学习的任务．作为指导教师既要为学生独立 探究学习提出建议，又要为学生的独立开展探究性学习活动 提供帮助，还要在这种探究学习活动告一段落后组织成果汇 报、评价和总结反思．例如:教学《生态学》中的“生态系 统的能量流动和物质循环”及“水域生态系统”内容时，可 以选择独立探究式教学模式，鼓励每位同学，独立构建一个 人工模拟的，包含生态系统中生产者、消费者和分解者等基 本组分的，可以人为控制光照和温度等生态因子的生态系统 (生态球)．学生制备完成后，在课堂上各自展示，自行比较不同“人工生态系统”的运行状况、绿色植物和水生动物的 存活状态等．独立探究模式鼓励学生独立思考、独立操作、 独立解决问题，让每位同学都有展示自己的机会，在成果交 流时又能够互为补充，相得益彰．(6)此外，在高校生物学 科教学使用的探究式教学模式还包括:实验观测模式:通过 科学实验或科学观测的方法，针对生物学科教材中的某一相 关事物或过程设计进行实验、观测，用可靠的事实、数据探 究教学内容的本质属性及相互联系．文献研究模式:将一定 的生物学科教学内容放在一定的环境或背景下，引导学生选 择、阅读大量的文献资料进行研究，针对探究的要求，在分 析研究文献资料的基础上得出结论．调查访问模式:在开展 比较广泛的社会调查和资料分析基础上再进行深入研究，可 运用于注重社会性问题的研究课题，像社会生存环境、食品 安全、生态文明等内容．专题讲座模式:教师根据生物学科 教学的需要设计出系列的专题讲座的选题，让学生主动选择 相应的选题，然后组成同题小组，经过研讨，整理讨论内容， 推选人员开设讲座．影视观摩模式:结合生物教学的内容， 选择与之相关的科教、记录、记实等类型影视片在课堂上播 放，组织学生围绕这些影视片所反映的问题或现象开展探究 学习，获得共识、探究解决问题方案．探究式教学方法对于 高校生物教学确实有着一定的积极意义，但是，它也只是一 种实用的教学方法，虽然有着它固有的优势，但是和其他教 学方法一样不是能包治“百病”的灵丹妙药，还需要和讲授法、实验法、讨论法、情境法等其它教学方法相配合，这样 才能真正实现提高高校生物学科课堂教学质量的目标． ［参考文献］ ［1］李佩武，李子鹤．论教学模式及其演变［J］．教 育探索，2010(8)． ［2］［3］［5］胡庆芳，程可拉．当今美国中小学研 究性学习的模式研究［J］．
教育科学，2003(5)． ［4］张俭民．基于建构主义的研究性学习模式设计［J］．
长沙铁道学院学报(社会
科学版)，2005(1)．
