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在“課題研究”中提高學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)能力
當(dāng)今世界競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，國(guó)力的強(qiáng)弱越來越取決于勞動(dòng)者的素質(zhì)，高中階段的任務(wù)就是使學(xué)生在全面發(fā)展的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有個(gè)性的發(fā)展，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與人文精神、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力、國(guó)際視野與民族精神、社會(huì)責(zé)任感與人生規(guī)劃能力。雖然生物學(xué)科只是眾多學(xué)科之一，只要每位教師都以促使學(xué)生發(fā)展為己任，就能促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，進(jìn)而成為具有豐富創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。有鑒于此，筆者在近兩年的教學(xué)中，一方面繼續(xù)學(xué)習(xí)《高中生課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》(以下簡(jiǎn)稱課標(biāo))，一方面在教學(xué)中進(jìn)行一些嘗試，獲得了一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。以下就“課題研究”活動(dòng)中的教學(xué)實(shí)踐回顧和深入思考，提出組織“課題研究”活動(dòng)的3點(diǎn)建議。
1 對(duì)實(shí)施“課題研究”——探究性學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)
“課題研究”是蘇教版生物教科書設(shè)置的一個(gè)特色欄目，在高中五個(gè)模塊中共設(shè)置了15個(gè)“課題研究”欄目，旨在幫助教師通過組織“課題研究”來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)能力和提高學(xué)生生物學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)。“課題研究”一般包括提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)’果、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論、交流和表達(dá)幾個(gè)步驟，與課標(biāo)提倡的探究性學(xué)習(xí)要求相同。課標(biāo)要求，教學(xué)不僅要使學(xué)生獲取一定的知識(shí)，還要使學(xué)生習(xí)得獲取知識(shí)的方法，提高解決問題的能力。在教學(xué)中，教師應(yīng)該讓學(xué)生親歷思考和探究的過程，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法。“課題研究”的參與者是學(xué)生，教師準(zhǔn)確分析學(xué)情是提高教學(xué)效果的前提。
1.1 從參與者的心理特征分析
高中階段上與少年后期相接，下與青年中期相連，因此，高中生在身心發(fā)育和社會(huì)成熟方面都處于特殊的上升期。根據(jù)心理發(fā)展過程中年齡特征的實(shí)質(zhì)，在教學(xué)時(shí)，教師要考慮學(xué)生的年齡特征，以此出發(fā)去引導(dǎo)學(xué)生的心理發(fā)展，又要考慮年齡特征的可變性，考慮個(gè)別差異，注意因人施教。學(xué)科教學(xué)中，教師尤其要注意學(xué)習(xí)和研究學(xué)生心理狀態(tài)，才能因勢(shì)利導(dǎo)地教學(xué)。“課題研究”的學(xué)習(xí)形式活潑，學(xué)生樂于參與；“課題研究”的問題常常具有一定的挑戰(zhàn)性，學(xué)生期望得知其結(jié)果，如引導(dǎo)得當(dāng)將比其他學(xué)習(xí)內(nèi)容更易誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)愿望。
1.2 從參與者的能力程度分析
高中年級(jí)學(xué)生精力充沛，反應(yīng)敏捷，好勝心強(qiáng)，不安于現(xiàn)狀，富于進(jìn)取，并且在初中階段學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成了思維能力、推理判斷能力和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力，初步掌握了生物和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作方法和基本要領(lǐng)，雖然不同個(gè)體差異較大，在小組合作時(shí)，可以相互彌補(bǔ)，這樣就可能出現(xiàn)超出教師預(yù)設(shè)的課題研究方案的現(xiàn)象。這時(shí)教師要及時(shí)加以鼓勵(lì)，保護(hù)學(xué)生的積極性。
2 “課題研究”的教學(xué)實(shí)踐回顧
在教學(xué)實(shí)踐中，教師要注意組織多個(gè)“課題研究”活動(dòng)，促使學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí)，能夠積極參加小組活動(dòng)，快速進(jìn)入學(xué)習(xí)主題，分工明確，參與的人數(shù)也明顯增多，學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)意識(shí)和能力也有了較為顯著的提高。以課題研究“探究洗衣粉中的酶制劑在洗滌中的作用”為例，安排2課時(shí)完成，在課前布置學(xué)生回家尋找家中所用的洗滌用品，記下品牌和有關(guān)說明。
第一課時(shí)教師先安排學(xué)生閱讀有關(guān)“洗滌劑中常用的酶制劑”內(nèi)容，明確表面活性劑、四種主要酶制劑功能的基礎(chǔ)上，再分組討論，要求將收集到的各種洗滌用品的情況在小組內(nèi)交流，最后再按照課題研究的要求，制訂小組方案。
第二課時(shí)到生物實(shí)驗(yàn)室上課，教師請(qǐng)各小組先重溫課題研究方案，再實(shí)施實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)后，各小組將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果分析寫進(jìn)方案，派代表參加全班交流。如學(xué)生在分組活動(dòng)中提出了如下問題： 蛋白酶對(duì)血漬有無作用?
什么用量情況下加酶洗衣粉洗得最干凈且對(duì)衣物無影響?
不同溫度對(duì)加酶洗衣粉有何影響?
洗衣粉中有哪些酶種類?
探究去除油漬的最佳酶制劑；探究酶對(duì)污漬的去污效果；加酶洗衣粉的去污能力是否強(qiáng)于無酶洗衣粉?
洗衣粉中酶活力是否受pH的影響?
針對(duì)這些問題，學(xué)生分別作出了假設(shè)，設(shè)計(jì)了比較完善的實(shí)驗(yàn)步驟。全班交流時(shí)，各小組分析課題研究方案，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，班級(jí)中不斷出現(xiàn)掌聲，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性很高。在各組匯報(bào)后，教師對(duì)各組表示肯定的基礎(chǔ)上特別表揚(yáng)了具有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)方案。
如第9小組提出的問題是“洗衣粉中酶活力是否受pH的影響”，作出的假設(shè)是“偏堿性環(huán)境下酶活性最強(qiáng)”，設(shè)置了3組pH不同的實(shí)驗(yàn)組，pH分別為4、7、10，將洗衣粉溶液分別用NaOH溶液和HCl溶液調(diào)節(jié)，用pH試紙測(cè)定，用沾有相同血漬的三塊小毛巾同時(shí)浸泡，清洗相同時(shí)間，對(duì)比血漬的去除程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)pH為10的洗得最干凈，其次是pH為7的，pH為4的還有比較明顯的印跡。因此。結(jié)論是偏堿性環(huán)境下酶活性最強(qiáng)。有的小組在研究方案中巧妙地設(shè)計(jì)了表格記錄，如第5小組設(shè)計(jì)的表格見表1。
在實(shí)施實(shí)驗(yàn)過程中，各組學(xué)生都積極認(rèn)真地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)小組都達(dá)成了預(yù)期目標(biāo)，但以“什么用量下加酶洗衣粉洗得最干凈且對(duì)衣物無影響”為課題的小組實(shí)驗(yàn)失敗，他們用1勺、2勺、3勺洗衣粉洗相同墨汁的小毛巾，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是三組都清洗得很干凈。該組學(xué)生實(shí)驗(yàn)后能夠仔細(xì)分析失敗原因：一是墨汁沾染的面積��；二是小毛巾過于潮濕導(dǎo)致墨汁尚未滲入纖維內(nèi)部；三是可能一勺加酶洗衣粉就已經(jīng)足夠了，所以將用量控制在1／4勺、1／2勺、3／4勺、1勺會(huì)更科學(xué)。
在此研究活動(dòng)中，學(xué)生從參與人數(shù)、態(tài)度、能力等方面與前幾次課題研究都有明顯進(jìn)步，特別是在兩次全班匯報(bào)時(shí)，一些從不發(fā)言的學(xué)生也能走上講臺(tái)清晰匯報(bào)。課題研究過程中，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、互助合作精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度體現(xiàn)得非常明顯，對(duì)于實(shí)驗(yàn)失敗的小組，教師以科學(xué)家的科學(xué)試驗(yàn)通常要經(jīng)歷多次試驗(yàn)失敗才能最后獲得成功的例子鼓勵(lì)他們不要?dú)怵H，請(qǐng)他們利用中午時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
3 對(duì)組織“課題研究”活動(dòng)的思考
“課題研究”雖然是以學(xué)生為主的活動(dòng)，但教師的作用依然很重要，建議在組織“課題研究”活動(dòng)時(shí)要注意以下3點(diǎn)。
3.1 強(qiáng)調(diào)全體性
在“課題研究”活動(dòng)中常有少數(shù)學(xué)生會(huì)游離在活動(dòng)之外，討論時(shí)不發(fā)言，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)成為旁觀者。教師要有意識(shí)地觀察和參與相關(guān)小組的討論和實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)這些學(xué)生發(fā)表意見，引導(dǎo)小組推選其在全班交流，使其得到鍛煉。
3.2 注重過程性
“課題研究”活動(dòng)的結(jié)果并不在于全班得出一個(gè)統(tǒng)一的結(jié)論，而重在促使全體學(xué)生真正參與探究過程，從探究過程中獲得具體經(jīng)驗(yàn)和訓(xùn)練方法。教師應(yīng)要求學(xué)生真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能隨意修改，當(dāng)出現(xiàn)了與預(yù)期效果不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，要求實(shí)驗(yàn)的學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)步驟：查找原因，并向全班如實(shí)匯報(bào)，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
3.3 提倡創(chuàng)新性
當(dāng)學(xué)生提出新的問題和新的設(shè)計(jì)時(shí)，教師要多加以鼓勵(lì)，激發(fā)更多的學(xué)生去思考、去創(chuàng)新，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維奠定基礎(chǔ)。
“課題研究”盡管費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但是能提高學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)能力。因此，教師可以通過有效組織“課題研究”來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變。
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