探究性学习

在新课标理念指导下的研究性学习

《义务教育生物学课程标准（2011版）》倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式。时代的发展与社会的变迁已使人们充分感到，必须按照时代特征和变化特点，在教学中充实新的学习方式，即创设一种情景，让学生进行主动探索、发现和体验，从中学会对大量信息的收集、分析和判断，从而增进应对急剧变化的环境的能力和发展创造力。这种学习方式就被人称做“探究性学习”。

在探究性学习过程中，学生参加各种各样的活动，不断提出问题，做实验，测定数据，收集证据，分析现象，讨论与交流结果等。通过探究性学习活动，让学生学会科学的方法与技能，科学的思维方式，形成科学观点和科学精神，达到提高全体学生的科学素养。下面就以“探究种子萌发的环境条件”为例来谈一谈探究性学习的教学实施过程：

1 分析学生情况

学生来自不同的家庭，有的家里电脑已经联网，能为收集白菜芽菜和萝卜芽菜生物效益的资料；来自农村的学生经常帮助父母干一些农活维持生计，从父辈那里学会播种、栽培技术，这些学生可作为探索活动的“技术顾问”；有的学生喜欢人际交往，为进行社会调查奠定了基础。同时学生们好问、好学、好动，富于想象，富有乡情，须要正确引导。也有一部分学生由于多种原因形成弱势群体，在探究过程中要注重他们。在教学过程中，让他们根据自己的爱好来选择自己的实验课题，发挥他们的特长，体现自身价值。

2 分析课程资源

以《生物课程标准》为教学依据，利用生物学课本的“种子萌发的环境条件”的模式，挖掘和拓展教材内容。从学生的生活实际出发，以学生的生活体验为基础进行科学探究。学生从家里带来不同的种子为探究过程提供材料，帮助父母在家里发豆芽，干农活是直接经验。学生本身的生活经历和情感体验等无形的课程资源与他们的兴趣爱好、思维、想象、收集信息（如收集黄豆芽苗菜、绿豆芽苗菜、萝卜芽苗菜和白菜芽苗菜的生物效率和营养价值方面的信息）和社会调查（调查萝卜芽苗菜、绿豆芽苗菜、白菜芽苗菜、黄豆芽苗菜的经济价值及种子的市场价格）相结合，看到辛勤培育的幼苗茁壮成长，联想到父母的养育之恩和教师的谆谆教导。在跨学科的技能训练（如

测量温度，制取二氧化碳和氧气）、思维互动、质疑讨论中获得创新的灵感，在探索的环境中（如教室、实验室、社会和家庭）给以知识的积累和技能的提高。在总结交流中，新的课程资源又不断产生。通过对比不同种子萌发需要的时间不同，总结归纳出白菜种子和萝卜种子可作为“种子萌发的环境条件”的最佳实验材料，萝卜芽苗菜和白菜芽苗菜可做为北方冬天餐桌上的绿色蔬菜。

3 教学流程

3.1 准备阶段

3.1.1 确定课题组织学生讨论，他们各抒己见，汇集看法和意见，最后确定“探究种子的萌发”为探究的总课题，子课题分别为：

探究种子萌发的时间

探究种子萌发需要空气中的氧气

探究种子萌发需要的最适温度

探究种子萌发需要的最适水量

3.1.2 分组研究全班学生根据自己的爱好、兴趣和个性选择自己乐于探究的子课题，每个小组学生根据自己研究的课题，首先提出问题，如“时间组”的问题是北方的冬天蔬菜种类少，纯天然无污染的绿色食品少之又少，芽菜能满足我们的需求吗？“氧气组”的问题是：种子萌发需要空气中的什么气体呢？其次是作出假设，如“水分组”的假设是大豆种子在萌发时所需要的水量与种子的干重相比大致是110％，专家提供的这两个数据是正确的。制定计划，这4个小组都采取单因子对比实验。

3.1.3 实验材料和用具的准备学生从家里带来种子，自制木箱用于栽培，洁净的培养皿、烧杯、解剖盘、纱布，用化学方法制备的氧气和二氧化碳气体，温度计、量筒、恒温箱。

3.2 实施计划阶段教学目标和教学理念主要在这一阶段得以实施。

3.2.1 “时间组”选用的种子有白菜种子、萝卜种子、大豆种子、绿豆种子、玉米种子、菠菜种子、番茄种子、辣椒种子和香菜种子。同时播种，把它们放在17～19 ℃的环境中，观察记录、分析比较得出白菜种子、萝卜种子第1天就开始生根，大豆种子、绿豆种子和菠菜种子第3天开始生根，玉米种子第4天开始生根，番茄种子第5于开始牛根，辣椒种子和香菜种子第15天才生根。结论是白菜种子和萝卜种子萌发最快。学生品尝着水灵灵清香的白菜芽苗菜、辣味无穷的萝卜芽苗菜，一致认

为它们味道鲜美。让学生在网上查阅的一部分资料和社会调查得到的信息：萝卜芽苗菜食后能起到爽口、顺气、助消化的作用。有一定的保健效果。它与白菜芽苗菜一样可生食、熟食、凉拌、涮、炒、汤食均宜。每100 g萝卜芽苗菜中，含水分94.8 g、蛋白质1.4 g、脂肪0.3 g、粗纤维1.4g、碳水化合物1.3 g、胡萝卜素870 mg、硫胺素0.03 mg、核黄素0.08 mg、尼克酸0.2 g，可产生热量58.58 kJ。除丰富的维生素含量外，还含有铁、钙、磷等矿物质，是餐桌上不可缺少的绿色食品，市场广阔，生产芽苗菜投资少，成本低，见效快，是经济效率较高的项目。

3.2.2 “氧气组”学生不怕辛苦，反复制取氧气、二氧化碳，增强了实验自我安全保护意识，探究出氧气瓶里的种子萌发快，空气瓶里的种子萌发慢，二氧化碳瓶子里的种子不萌发。

3.2.3温度组”学生对白菜种子、绿豆种子萌发所需的最适温度进行探究，只有温度作为单因子变量，以白菜种子为实验材料，实验步骤如下：

①在3个洁净的解剖盘内分别铺上2层纱布。

②把白菜种子均匀播放在3个解剖盘里。

③各解剖盘分别加以适量的水。

④把3个解剖盘分别放在5 ℃、10 ℃、25 ℃的环境中。

3.2.4水分组”学生根据假设的数据设定不同水的梯度。

设定探究大豆种子萌发所要求水的梯度为：100％、110％、120％、125％、130％、135％、140％、 145％、150％、160％、170％。根据实验现象分析：在水量135％以下，大豆种子吸水不足，水量在150％以上，大豆种子有营养物质外渗现象，在水量为145％时还有余水；因此说大豆种子萌发需要水量大致为140％，而不是110％。实验证明：《教师教学用书》“……一些栽培植物的种子在萌发时所需要的水量（与种子的干重相比）大致是：……大豆为110％……”是不准确的。

3.3 交流汇报每个小组选派代表总结本组探究过程，共享成果，互相质疑，问题有：①生芽菜时是见光好，还是不见光好？②“氧气组”的对比实验，用氮气替换二氧化碳气体效果一样吗？③“温度组”怎样控制不同的温度，温度上下波动范围有多大？④“水分组”学生获得的数据与专家提供的数据不符，怎样面对这一实事？在交流中学生自评、互评，在思维的碰撞中，新的探究课题又不断产生。

3.4 教师总结学生探究科学的潜能是无法估量的，通过实验总结出不同的种子有它自己的萌发时间，同时得出白菜芽菜、萝卜芽菜可作为北方冬天餐桌上的绿