专题讲座怎样上好生物探究课

专题讲座
怎样上好这初中生物探究课
各位老师好,我是北京市第十七中学的一名生物教师，教龄已有 2０年头,非常高兴和各位老师一起交流。

把自己在教育教学实践中对“怎样上好初中生物探究课”的一些思考、实践和各位老师进行切磋，那么下面由我对此题目进行介绍。

一、新课程对教学功能的定位
传统教育观念：教学只是一种形式：传授知识
新课程理念：教学是教师和学生共同参与的创造性的活动过程 .
1 、教学过程的双主体
教与学各自为中心的人物
以学生为本，以学生的发展为本。

教与学是相互的统一体 -- 不是两个孤立的活动。

教学过程是是师生沟通与合作的活动。

2 、促进学生学习方式发生的改变
(1）什么是学习方式：具体体现是接受式还是发现式
（２）为什么要改变学生的学习方式：传统式学习方式：被动接受式。

学生主动学习的潜能被排斥
(3) 如何改变学生的学习方式。

主动发现式：学习探究问题的主体性得以体现。

新课标倡导的主要的学习方式是：主动探索；合作交流和操作实践。

二、与探究相关的名词
1 、什么是探究。

“ 探究” 一词英文为ｉｎquｉry, 按照《牛津英语词典》中的解释，“探究” 是“ 求索知识或信息,特别是求真的活动;是搜寻、研究、调查、检验的活动;是提问和质疑的活动” ;而《辞海》( １９89 年版)的解释，“ 探究”则指“深入探讨,反复研究” 。

2 、科学探究。

指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。

科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。

” 美国《国家科学教育标准》。

3 、探究学习。

国内学者基本认同施瓦布的观点，他们对探究学习的基本含义的阐释: “ 探究学习就是从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题,在教学中，创设一种类似于学术(或科学）研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动,获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程。

”
４、“探究式” 教学。

以探究为基本特征的一种教学活动形式。

具体说它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由、质疑探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑的尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。

５、探究的特征
( 1 )探究是多层面的活动。

美国《国家科学教育标准》中,对“探究”一词的解释是:“探究是多层面的活动,包括观察;提出问题;通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划;根据实验证据对已有的结论做出评价；用工具收集、分析、解释数据;提出解答,解释和预测;以及交流结果。

”我国全日制义务教育《科学课程标准(实验稿）》也明确规定：“科学学习要以探究为核心。

探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。

亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。

” 探究性:主要指学习方式不是被动记忆,而是主动发现、提出和解决问题,自主探求结论的学习过程。

（ 2 ）探究要体现学习目标。

学习的全过程都要有利于使学生“获得亲自参与研究探索的积极体验，提高发现问题和解决问题的能力”。

因此,问题探究必须作为研究性学习内容呈现的主要方式。

此外,“探究”也指一种积极的学习过程,即学生自己去做的事,而不是替代他们做好的事。

换句话说，就是让学生自己思考怎么做甚至做什么,而不是让学生接受教师思考好的现成的结论。

在研究性学习方式下，教师通常不是提供一篇教材让学生理解和记忆,而是呈现一个需要探究的问题(综合主题或教材内蕴含的问题),引导学生自己去寻找问题的解决方法和问题的答案,用“再次发现”的方式去学习和掌握知识。

（ 3 ）探究要体现个体差异。

给学生更多的自主性和选择权，根据不同学生的特点因人而异、因地制宜。

要尊重每一个学生独特的兴趣、爱好,适应每一个学生个性化发展的特殊需要,为学生自主性的充分发挥开辟广阔的空间。

即使在同一研究主题下，每个人研究的视角、预期的目标、过程的设计、探究方法和手段和结果的表达都可以是灵活多样的，必须为学生和指导者发挥个性特长留下足够的空间。

三、科学探究的形式
(一）科学家的探究包括发现式、推理式和实验式。

1 、发现式探究－--－- 发散思维
★ 在学习情境中发现需要探究的问题。

★教师提供开放性的问题。

为什么透明的圈内没有细菌生长？这是弗莱明发现青霉素。

2 、推理性探究--- 逻辑思维
★ 直接或间接观察现象、资料(并不一定要实验)。

★质疑、思考、归纳、推理、得出结论。

对科学核心知识的探究 , 它是生物教学中比较重要的、活动次数较多的探究活动。

在生物教学过程中 , 强调科学探究不能为了探究而探究 , 也不是任何内容都需要通过探究来完成，而是应强调围绕科学的核心概念来进行探究。

科学探究活动应该是强调过程和结果同样重要的教育活动。

案例：围绕“基因的奥秘”这个问题进行探究。

３、探究实验-－- 创造性思维
￭经历发现问题,形成假设，辨别变量的思考。

￭根据控制变量的原则设计实验、执行实验。

￭在实验中经历观察现象、测量、数据整理转换过程。

￭经历科学抽象、建立模型、验证修定或推翻假说。

（ 1 ）假说:对于自然界或生物实验中观察到的现象,依据一定的经验材料或科学原理,提出的一种推测的猜想的过程。

▲假说的基本特征：假说与实验目的的统一性(每一个目的或课题的确定，都是一个假说的形成过程)；假说的客观性(以客观存在的现象为出发点);假说的推测性和预见性(带有猜测,但有一定的依据和推理）；假说的多样性(需要实验的证明）。

案例:探究光对鼠妇生活的影响。

提出问题:光会影响鼠妇的生活吗？作出假设：鼠妇适于生活在阴暗的环境中,光影响鼠妇的生活。

作出假设的依据:在花盆、石块等阴暗的地方常常看到鼠妇,而在明亮、干燥的地方看不到鼠妇。

当花盆、石块搬开后,鼠妇很快就爬走了。

---- 依据一定的生活经验。

▲ 提出假说的基本过程和方法。

（ 2 )、实验方案的确定（实验过程的设计)
￭实验材料的选择和实验手段。

例：探究光对鼠妇的影响
选材：实验材料 --－-- 鼠妇;非生物因素－---- 光。

手段：一半遮光。

例:测定某种食物中的能量。

选材；花生种子和核桃种子。

手段: 1 毫升水升高１℃ 吸收 4 、 2 焦热能。

试管内的水定量,尽量减少热量的散失。

￭变量及其控制。

对实验反应的各环节和结果有影响的因素称为变量。

[ 变量的类型］
★依据与研究对象的关系及对其影响。

◆环境变量:温度、光照、压力、空气成分、溶液的浓度。

◆时空变量：时间(生命周期、生物钟)和空间(容量、地域、纬度和磁场等）
★ 依据变量之间的关系自变量和因变量。

★ 依据实验目的包括调节变量(人为改变的因子);反应变量（因变量）和无关变量（干扰变量)
[ 实验中对变量的控制］
★对照原则：调节变量的单一性；无关变量、干扰变量的排除。

★随机化原则:消除或减少实验中的系统误差的影响；避免实验结果的偶然性。

★重复性原则:扩大实验样本（避免样本来源不足）和再次重复实验（将结果推广到同类事物）－--- 消除非处理因素造成的误差。

案例:一组对照：光合作用遮光与不遮光; 多组对照：种子的萌发的外界条件;
条件对照:甲状腺素饲喂蝌蚪
（二）探究性学习活动包括观察；调查;资料分析、探究实验和模拟实验。

1 、观察。

观察是指研究者围绕一定的问题，在一定的观察和测量工具的支持下,尽可能多地搜集有关研究对象的材料和数据,并据此认识事物的研究方法。

观察是学习常采用的探究类型，包括展示性观察(观察实验、模型、图表等)和现场考察（考察工厂、研究机构、社区等)两种类型。

2 、调查。

调查是研究者围绕一定的问题,通过访谈、问卷、测试等形式,有目的、有计划地搜集有关研究对象的材料和数据,并据此认识事物的研究方法。

调查往往与现场考察同步进行。

3 、资料分析
4 、探究实验
５、模拟实验探究。

对于不能或难于进行实验的研究的对象，设计出其“替代物”并对替代物进行实验,以获取研究对象的信息或资料，这种实验就是模拟性实验探究。

模拟实验的原理是相似性原理。

原型是实际存在的研究对象;模型是研究对象的“替代物”
理论模型包括图像模型、逻辑模型和数学模型都具有抽象性。

实物模型具有直观性。

模拟实验探究：模拟研究的结果--－--－类推原型。

( 1 )、图像模型。

案例：人教版七年级上
小麦需水量与发育时期的关系
（２ )、逻辑模型:案例:模拟保护色的形成过程。

选择材料：一块面积为 0.８× ０.8 米的黑色布料，模拟生活环境熏黑的树皮，黑白围棋子各 50 个,混匀后放在黑色布料上，模拟黑色和灰白色的桦尺蛾。

手段：四人一小组,组长负责监督，统计数据,记录,其余三名同学代表捕食者，他们的猎物就是黑白棋子;捕食者事先要背对桌子，活动开始后,捕食者转过身来,以最快的速度选择第一眼所看到的围棋子,并将其准确地捡出来,放入塑料袋，然后继续转身选取。

每次只能选取一个,直到布料上之剩下 25 个，组长通知捕食者停止选取。

统计剩下布料的黑白围棋子的数量、记录；假设每个幸存者产生三个后代，在每个幸存者后面放上颜色相同的三个围棋子，充分混匀后，放在黑色布料上。

重复上述步骤，模拟第二代的自然选择,每轮开始记录黑白棋子各自的数量，实验完成后,再记录幸存的黑白棋子的数目，重复做三代。

第一代第二代第三代
棋子颜
色开始数
目
幸存
数目
百分比
开始
数目
幸存
数目
百分比
开始
数目
幸存数
目
百分比
黑
白
四、探究性学习的基本过程
（一）提出问题
提出问题是进行科学探究活动的第一步,探究性学习要根据课程目标和教学内容，遵循面向全体学生的课程理念,从学生认知水平和生活经验出发,将学生已有的知识经验与探究内容联系起来，精心设计探究学习活动的问题。

每个学生自身发展不同，探究技能、思维力度和操作水平有所不同。

我们应该根据学生的认知规律和能力发展水平,对问题的设置要有梯度,由易到难，由点到面，随着探究内容的展开,逐渐渗透和深化,使不同阶层的学生都可以参与探究学习。

问题不能过于简单，过于简单的问题会使学生失去求知欲，问题也不能过于复杂，过于复杂会打击学生的积极性和自信心。

适度的问题能充分发挥学生的主观能动性,
激发学生的探究兴趣和思维潜能,将学生的注意力吸引到问题情境中来,以调动学生思维的积极性。

怎样才能吸引学生，激发学生的求知欲望呢？
前苏联教育家赞可夫说过: “ 教学法一旦触及到学生情绪和意志领域，触及到学生的精神的需要,这种教学法就能发挥高度有效的作用。

创设学习情境，激发学生学习兴趣,启迪学生思维，集中学生注意力,使其主动学习新知的一种教学行为方式。

导入技能是课堂教学艺术的重要组成部分，是教师进行课堂教学必备的一项基本技能。

1 、创设情境的基本要求
（ 1 )、要突出导语的针对性，突出一个“准”字。

导语要针对教学内容、教学任务,选择导入方法，使导入有助于学生初步明确学什么，怎么学和为什么学。

( 2 )、要突出导入的启发性，突出一个“奇”字。

以“导”把学生引进新课的“大门”，激其情、启其疑、奋其志、引其思、导其行、养其能。

让学生有个人修行的广阔空间。

( 3 )、导入要有直观性，突出一个“形”字。

( 4 ）、要突出导入的趣味性、艺术性，突出一个“巧”字。

导入要有一定的艺术魅力，环环相扣,引人入胜，使学生在教师创设的学习情境中，或趣味横生,或悬念于怀,让学生以新知发现者的愉快心情把兴趣转化为稳定的内在动力,形成持久的学习品质。

( 5 )、要突出导入的多样性
导入设计不要千篇一律,应灵活多样、巧妙、新颖、适应性强。

（ 6 ）、导入要有概括性,突出一个“精”字。

导入要精心设计,短小精悍，厚积薄发，力争用最少的话语，最短的时间集中学生的注意,使其迅速迁移到学习的情境
创设情境是激发学生学习兴趣的主要方式。

创设情境的几种方法
2 、创设情境的类型
( 1 ）、从学生生活实践中,发现共同的现象找出其共性。

例如：细胞的吸水与失水。

￭糖拌西红柿,吃完后盘子里多了什么?
￭干黄豆与用水浸泡的黄豆有什么不同?
￭蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么现象？
￭当你把白菜剁碎准备做馅时,常常要放一些盐,过一段时间后会有什么现象？
你能发现他们各有什么现象吗？有共同的规律吗?规律是什么？
（ 2 )、利用图片、背景资料引起学生认知冲突的。

案例:模拟保护色的形成过程。

背景资料： 18 世纪英国的曼彻斯特地区,山清水秀，绿树成荫，那里的森林中生活着一种桦尺蛾,它们夜间活动，白天栖息在长满白色地衣的树干上。

1850 年，生物学家来这里考察，发现大多数桦尺蛾的体色都是灰白色的，只有少数是黑色的，黑色的桦尺蛾是灰白色的桦尺蛾在自然条件下的变异类型。

1０0 年以后， 195０年曼彻斯特地区已经变成了一个工业城市，这里的工厂林立,烟雾弥漫,工厂排出的煤烟杀死了地衣,熏黑了树皮，这时，又有生物学家来这里考察,使他们惊讶的是,这里黑色的桦尺蛾变成了常见类型，灰白色的桦尺蛾却成了少数。

问为什么黑色的桦尺蛾变成了常见类型，灰白色的桦尺蛾却成了少数?
（３ )捕捉新奇‘出’问题。

生物领域中有许多知识对学生来说是新奇的,像“基因工程”、“爱滋病” 、“试管婴儿”、“克隆技术”等。

学生初次接触克隆羊多莉的报道，很容易产生诸如“能不能用同样的方法克隆人?”、“能不能克隆其它动物?”、“克隆技术有何用途？”等问题,以这些问题为中心展开讨论,有助于不断拓展学生的知识面,提高学生摄取新信息的能力。

（ 4 ）追根溯源‘出’问题。

在生物教学过程中，遗传与变异中有很多现象学生感兴趣。

生男生女取决于父亲还是母亲? 为什么要禁止近亲结婚 ? 如此追溯,染色体与基因有关。

.
（二)、作出假设
作出假设是指根据已有的知识和生活经验,对提出的问题作出尝试性的回答。

在科学研究中,人们对一个问题的认识往往不是一步到位的，常常是根据已有的观察和经验提出某种假设,尽管这种假设可能会被后续的研究证据更正甚至推翻，但假设对科学问题的研究却常常起着一种引领的作用，因此,可以说作出假设是科学探究过程的重要环节。

关于作出假设，还须说明以下几点:( 1 )作假设要有科学根据，而不是无端地猜测。

对中学生而言,这里所说的科学根据主要是指他们已经掌握的科学知识和生活经验。

当然,作出假设也离不开逻辑思维、联想和想像等。

例 1 ,馒头在口腔中的变化，学生已有的知识是食物中含有水分、无机盐、糖类、脂肪、蛋白质、维生素等，葡萄糖、蔗糖、淀粉属于糖类。

经验是将馒头在口腔中有牙齿的咀嚼、舌的搅拌。

对于口腔中有唾液，了解的少多了。

细细品尝能尝到一些甜味。

有的学生能感觉到,有的学生还不能感觉到。

那么学生作出的假设：有的学生认为唾液是甜的；有的学生认为食物中含有甜的物质;有的学生认为是食物中的淀粉被唾液分解成甜的物质,但学生如果不看书上很难假设出唾液中含有淀粉酶，它能使淀粉发生变化。

例
2 :骨有什么成分？学生不知道怎么回答？但要问：你认为骨里有什么物质?学生马上回答：有钙铁锌等。

但由于学生没有学习化学的知识，在人的骨里不会已这种元素形式存在的,还有这些物质从分类的角度属于哪种物质？无机物还是有机物。

学生作出的假设往往是不规范的，也不知道用什么样的句式。

所以教师要引导学生作出合理的假设。

例如２ :探究《种子萌发的环境条件》的假设时，我从以下两个问题入手，引导学生围绕问题作出合理的假设，
问: 你认为种子萌发的必需的外界条件有哪些 ?
生: 土壤、空气、温度、水分、阳光、肥料。

引导: “ 是否一定要有土壤、阳光、肥料这三个条件？”有的学生就结合所吃到、看到的豆芽的萌发过程不需要土壤,排除了土壤这一条件。

我又结合实际引导学生从“农民伯伯们在播种水稻种子之前对种子的处理方式”进行考虑。

学生结合平时所观察到的，经过一番思考、讨论后作出了如下回答：在播种水稻种子之前,先把种子完全浸没在水中，约过一天的时间才把它捞上来，放在一个缸里并用稻草覆盖起来，过一、两天种子就长出了雪白的根和芽了，其间既没有用到土壤、肥料、也没有阳光，所以种子萌发不一定要有土壤、肥料和阳光这些条件。

教师给予肯定评价后,引导有兴趣的学生课后设置实验进一步去探究、验证
( 2 )作出的假设应该是可以通过科学探究来检验的，不可能被观察和实验检验的假设就不是真正的假设。

（３ )作出假设通常是科学探究的重要环节,但不一定是所有的探究所必需的环节。

例如,调查某种双子叶植物的种群密度这一探究，确定问题之后，直接去调查即可,不必先作假设,假设也无从做起。

（三）、实践探究
我们根据提出的问题和假设来设计一个实践探究方案,根据这个方案来验证我们的假设并解答提出的问题。

实践探究方案的设计一定要遵循几个基本原则：①可行性原则，在现有的知识水平与实际条件上，切实可行。

②重复性原则，实践探究的结果与结论能经得起重复试验。

③简便性原则,探究所需的条件容易构建,材料容易获取，操作简便，所需时间短。

我们根据以上原则对设计的方案进行实施操作、完成探究活动。

实践探究可以是实验探究,也可以是逻辑探究。

（四）、分析与结论
在分析的过程中,学生通过讨论分析探究活动过程出现的问题与结果，反馈探究活动中亮点。

教师总结阐述探究成果与探究过程的得失，引导学生总结探究活动过程的经验教训，要将实践探究的结果与已有的经验知识联系起来，并结合学习的新知识,进行归纳与概括、比较与分类、分析与综合等,在旧知识的基础上构建新的知识，得出结论。

培养学生创新精神与实践能力。

（五）、评价与交流
探究活动要有阶段性评价与形成性评价。

阶段性评价可以促进学生探究性学习层次的不断提高，形成性评价就是对整个探究活动整体宏观评价,将探究成果做成书面形式的论文报告或者是实物形式的模型等进行成果展示。

“ 实证材料能够证明所提出的解释吗?解释是否足以回答问题？在将实证材料与解释联系起来的推理中有没有明显的偏见和缺点?根据实证材料能不能得出其他解释？” 学习者问自己这样的问题，即对自己解释的反思或修正,就是一种评价。

让学生们交流他们的研究结果,可以为其他人提供问问题、检验实证材料、找出错误的推理以及根据同一观察资料提出其他不同解释的机会。

交流结果还能够引出新问题，引发进一步的探究。

鼓励创新，促进个性健康发展。

教育所传递的内容应该有这样三个层次：第一,应该让教育者知道世界是什么样的,成为一个有知识的人，一个客观的人；第二,应该让受教育者知道世界为什么是这样的,成为一个会思考的人,一个有理性的人；第三，应该让受教育者知道怎样才能使世界更美好,成为一个善于提问、勇于探索和创新的人。

而目前的生物课堂教学还不够重视培养学生创新意识和实践能力。

因此,在探究性学习中问题解决之后，教师应积极引导学生将所学的知识应用于实际问题，特别是解决与社会相联系实际问题和与现代科技发展相联系的问题。

创设新情境过程中，要自觉做到理论联系实际,联系科技与社会,敢于突破生物学的框架体系，综合其他学科的内容,用联系的观点将学习内容综合化、实践化、社会化和现代化。

鼓励学生思考问题:来扩展学生的学习领域，培养学生的创新能力。

曲线人教版八年级下册产蛋率与取食蛋白质量的关系
五、资料分析探究的教学模式。

案例:基因控制生物的性状。

(一)创设情境,确定探究的问题。

由学生课下收集一些有基因有关的图片和人类基因组计划，并制作 PＰT ，课上由２位学生来介绍。

(这项任务是面向全体学生的，作为一项收集和处理信息的能力的一项平时成绩，选择优秀的一组来上台介绍）。

教师根据学生资料提出问题,引起学生的思考。

基因是什么，可以说我们现在基本清楚了,但科学家们整整花费了 5０多年的时间研究基因是什
么?在哪里?基因、遗传物质ＤＮA 和性状是什么关系?今天我们沿着科学家研究基因的历程来认识基因的奥秘吧
（二)提供资料，逻辑思维，运用概念图，得出结论。

1 、基因在染色体上。

你认为探索基因的奥秘从什么细胞开始？什么细胞是亲代与子代相连续的桥梁?
出示：精子与卵细胞的图片；精子与卵细胞结合成受精卵
资料一: 1９０2 年，一位美国遗传学家沃尔特· 萨顿研究的是蝗虫细胞,试图了解生殖细胞（精子和卵细胞）的形成过程。

他仔细观察了生殖细胞形成过程中不同阶段的变化，尤其是对这一过程中染色体的运动产生了浓厚的兴趣。

萨顿认为要理解子代怎样获得和亲代相似的性状，关键就在于对这些染色体的研究上。

( 1 ）萨顿提出了( ）假说。

（２）摩尔根提出了（）学说。

( 3 ）通过以上内容可以得出什么结论？
（４）阅读这个资料,你从中学到科学家哪些品质？
知道基因在染色体上研究的历程：萨顿提出基因在染色体上假说—约翰提出基因代替遗传因子—摩尔根的果蝇实验证实了提出染色体的学说。

体验观察—提出假说—实验验证的科学思想方法,领略科学家严谨求证的科学态度和大胆假设、富于想像的创新思维品质。

2 、染色体在某种生物体的数目和形态是一定的。

出示:人类染色体的数目是 23 对染色体;果蝇的染色体的数目是４对；其他生物的染色体的数目。

３、染色体在细胞中的位置。

出示：染色体和细胞核的图片。

4 、染色体的组成
出示:染色体的展开。

染色体的组成包括 DNＡ和蛋白质
（１）DＮＡ是主要的遗传物质
188５年赫特维希从细胞核内分离出一种物质，认为该物质与受精和传递遗传性状有关。

２０世纪初科塞尔从该物质中发现了核糖核酸( RNA )和脱氧核糖核酸（ DNＡ）。

DNA 由四种不同的碱基：腺嘌呤 A 、胸腺嘧啶 T 、鸟嘌呤Ｇ、胞嘧啶 C 能证明DNA 是。