让探究性教学走进生物课堂
2009-12-08朱小燕
朱小燕
生物新课程标准明确提出“倡导探究性学习”，“科学探究作为发现科学事实、揭示科学规律的过程和方法，在科学教育中有重要的意义”，“在教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方法”。
在新课程背景下的生物课堂教学中，观察与思考、活动与探究成为了新课程实施中最精彩的部分。一般说来，观察与思考可以表现为教师展示模型、实物等，让学生观察、分析、表达。活动与探究则表现为学生操作，让学生发现问题，分小组合作解决问题。实际上，在教学中观察与思考、活动与探究的过程就是让学生探究的过程。探究性教学可以有多种渠道多种途径加以实施，以下结合自己的教学实践，谈谈几种常用的探究方式。
1实验式探究
所谓实验式探究是指在教师的指导下，学生围绕某个问题独自或以小组合作的形式进行实验，观察现象，分析结果，发现生物原理和规律，并加以总结和描述。
例1：探究过氧化氢在不同条件下的分解。
(1)提出问题：H20：在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3+不同条件下气泡产生多少或卫生香燃烧剧烈程度有何不同?
(2)实验、观察(学生分小组实验，一般可以4－6人一组)。
①取4支洁净试管，编号，分别加入2mL H2O2溶液。
②将2号试管放在90摄氏度左右的水浴中加热，观察气泡冒出情况，与1号对照。
③向3号、4号试管内分别滴人2滴FeCl3溶液和2滴肝脏研磨液，观察气泡产生情况。
④2-3 min后，将点燃的卫生香分别放入3号和4号试管内液面的上方，观察复燃情况。
(3)实验事实及处理(学生观察、记录、分析、填表)。
(4)结论：酶在细胞代谢中具有催化作用，同时证明，与无机催化剂相比，酶具有高效性。
实验式探究中的问题，教师可以让每个学习小组推选1个或2个代表表述、板书或展示，让学生各抒己见，相互补充。对于不同的问题，应由小组中不同成员作为代表发言，让尽可能多的学生得到锻炼的机会。
2演示式探究
所谓演示式探究是指教师运用直观的模型、实物、多媒体等展示和实验演示等手段，向学生展示感性材料，引导学生把已知和未知联系起来进行探究式学习，从而获取新知，培养探究能力的一种教学方法。
例2：“蛋白质的结构及其多样性”的教学。
在学习了氨基酸的结构后，学生们就得到启发：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(一COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。R基的不同导致氨基酸种类不同。这时他们迫切想知道20种氨基酸是怎样构成蛋白质的，蛋白质结构多样性的原因是什么。这时，教师可以演示下列活动，让学生讨论分析，解决几个关键问题，并填写有关表格。
[活动1]请一位学生上讲台，伸开双手，两脚合并，面向同学。
师：“为什么做这个姿势?”
生：“他的两只手相当于氨基和羧基，他的脚相当于氢，头相当于R基，躯干就相当于连接这四个基团的碳原子。”
[活动2]，请同桌的两位学生表演二肽的形成过程。
师：“假设你们就是两个氨基酸分子，要形成二肽应该怎样连接起来呢?”
学生思考后手拉手。
师：“两只手分别代表什么?”
生：“一个是氨基，另一个是羧基。”
师：“这两个基团怎样连接起来的?”
生：“通过脱水缩合反应结合的。”
师：“握住的手的位置相当于什么?游离的手呢?”
生：“肽键。”“一只是游离的氨基，另一只是游离的羧基。”
[活动3]请一列7个学生起立，让学生一个接一个握手，演示多肽的形成过程。
师：“两个氨基酸结合脱去多少分子水?形成的肽键有多少个?”
生：“一个水分子，一个肽键。”
师：“如果是三个、四个、七个呢?肽键数和失去的水分子数有什么关系?”
学生可形象地进行观察，并得出结论：失去的水分子数和形成的肽键数相等。
师：“如果是n个氨基酸连成一条肽链要脱去多少分子水和形成多少个肽键?”
生：“(n－1)个。”
[活动4]再请出另两列共14个学生，分别让他们自由地排列成2排、3排、4排(每排至少2人)。用m代表肽链的数目，让学生仔细观察并总结出计算水分子数与肽键数的公式。
演示式探究过程，师生展示，学生观察、思考，过程流畅，课堂条理清晰，教学效果明显。一般当所教内容抽象复杂时，教师可以安排演示式探究过程，使知识变得直观易懂。
3观察式探究
所谓观察式探究是教师运用图表和已知的知识，引导学生从图表中获取感性材料，与已知的知识比较，再分析综合、推断，使观察成果从感性上升到理性，掌握生物学原理和方法。
例3：有丝分裂与减数分裂图像的判断。
展示图像(图1)。
学生观察探究：
(1)3个中期图的判断。
①染色体着丝点是否排列在细胞中央的赤道板上，减I中期(否)；
②细胞中是否具有同源染色体，有丝分裂中期(有)，减Ⅱ中期(否)。
结果：A为有丝分裂中期，B为减Ⅱ中期，c为减I中期。
(2)三个后期图的判断。
①染色体是否含有染色单体，减I后期(有)，减Ⅱ后期和有丝分裂后期(否)；
②染色体中是否具有同源染色体，有丝分裂后期(有)，减I后期同一极(无)，减Ⅱ后期(无)。
结果：D为有丝分裂后期，E为减Ⅱ后期，F为减I后期。
学生总结规律：三步看(图2)。
教师利用图表进行观察式探究，所示的信息直观明确，推理条理清晰，学生学习热情高涨，学习效果明显。
4假设式探究
一些生物问题或现象的生成因子很多，教师可以引导学生进行一些假设，首先讨论出问题或现象发生的可能性，然后进行探究推理，利用得到的结果或者已知的事实，分析得出事物发生发展的基本规律。
示例4：酵母菌细胞呼吸方式的探究。
有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，当通人不同浓度的氧气时，其产生酒精和cO：的量如图3所示，在氧浓度为a时，(
)
A，酵母菌只进行无氧呼吸
B，2/3的葡萄糖用于无氧呼吸
c，1/3的葡萄糖用于无氧呼吸
D，酵母菌停止发酵
在氧浓度为a时：
假设1：酵母菌只进行无氧呼吸。
假设2：酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
假设3：酵母菌只进行有氧呼吸。
探究推理：由以上假设，学生立即会联系坐标图，发现氧浓度为a时，有酒精产生，则假设3不成立，又发现酒精产生的相对量与CO2相对量不相等，故假设1不对，自然而然只有假设2成立。通过换算，求得在氧浓度为a时，无氧呼吸产生的CO2相对量为6 mol，
