新课程探究性学习的实验研究

王亚芬

(哈尔滨市教育研究院,哈尔滨 150020)

新课程探究性学习的实验研究

王亚芬

(哈尔滨市教育研究院,哈尔滨 150020)

依据新课程标准提出的“倡导探究性学习”理念,提出了探究性学习的实验研究。在对“探究性学习”这种新的课程理念大量学习和研究的基础上,以人教社高中生物必修 2内容为素材,选择两个高一班级进行为期半年的“探究性学习”课堂教学实验,在对实验结果从多个角度进行统计和分析的基础上,得出相应的结论。

新课程;探究性学习;实验研究;统计;分析

一、探究性学习的实验研究

本研究采用设置对照组的实验方法,并严格按照“探究性学习”学习原则和过程控制原则,以黑龙江省哈尔滨市第三十二中学高中一年级 2007级的理科班学生作为实验对象,约 110人,学生的年龄大多数集中在 15到 16岁之间,因为该年级为该校统一录取分数线,学生的年龄也基本一致,所以认知水平可认为是基本相同,其中高一 (3)班作为实验班,利用“探究性学习”的教学方法;高一 (4)班作为对照班,采用传统的教学方法;进行实验,最后从两个班再随机各抽出 15名学生的期末生物学考试成绩,进行统计分析。

实验教学过程分为三个阶段展开:(1)教师引导学生探究阶段;(2)指导学生探究阶段;(3)学生独立进行探究阶段。

1.教师采用多种教学方法,创设问题情境,引导学生探究阶段

此阶段的教师采用利用实验、实验演示;借用直观手段(如教学模型、挂图、幻灯片等)的出示;科学史和日常生活中的趣味事实的介绍以及对已有知识的复习、设置假设等多种教学方法,来创设问题情境,启迪并激活学生的学习思路,诱导学生进行探究、目的是想通过在教师采用多种教学方法,所创设的问题情境中,让学生逐渐体会到“探究性学习”的学习思想与方法,为学生下一阶段“探究性学习”的开展打下基础[1]。现将具体教学过程详述如下:

(1)通过当场实验或实验演示的方法,设置问题情境,实行“探究性学习”。

教师在学生中巡视,参与讨论,启发指导。根据学生的初步想法,教师提出设计实验的方法步骤:1)实验材料;2)假设;3)实验方法;4)预期效果;5)实验现象的观察;6)分析结论。例如,在 DNA是主要的遗传物质一节中,通过演示 1928年英国科学家格里菲思所做的肺炎双球菌的实验创设问题情境:究竟是什么使 R型细菌转化成 S型细菌?同时进一步演示科学家赫尔希和沙斯 1952年用 Tl噬菌体进行侵染实验可诱导学生进一步深入思考:起决定作用的到底是蛋白质还是DNA?

(2)通过科学史中趣味事实的叙述来设置问题情境

例如:阅读人教版高中生物必修 2教材中第 33页的小字材料 (时间 3分钟),这段文字说明了什么?你从中悟到了什么?

这段文字说明了道尔顿是第一个发现色盲的人,也是第一个被发现的色盲患者。道尔顿善于捕捉现象的细微之处,并及时分析研究,这就是科学家的素质,这是现代中学生该好好学习的。由此导入学生对红绿色盲的探究活动,由教师讲述红绿色盲的症状,引导学生对其进行深入的探究活动。

(3)引导学生通过提出假设,检验假设的方法,激化学生认知矛盾,产生问题情境

例如:在 DNA是主要的遗传物质一节中当讲述 RNA是遗传物质时教师提问:在 1957年,格勒和歇姆用烟草花叶病毒进行了实验,它只有蛋白质外壳和 RNA,并不含有 DNA,但烟草感染了它以后,叶子上会出现病斑。烟草花叶病毒只有蛋白质和 RNA,谁起了关键作用呢?——由此引导学生提出假设:假设 RNA是遗传物质;将 RNA与蛋白质分开,分别感染烟草;预期效果是 RNA可引起烟草叶出现病斑,而蛋白质却不能。

通过这一阶段的学习,明显感觉到实施“探究性学习”的实验班在学习积极性和主动性方面明显得到了改善,这与教师采用多种教学方法创设问题情境,激活学生的学习思路,调动学生的学习积极性有很大的关系,为开展下一个阶段的教学活动打下良好基础[2]。

2.指导探究阶段[3]

(1)本阶段学生主动参与讨论与合作,以探究为主的学习过程中,引导和启发学生思维,为进一步培养学生的独立探究和创新意识做好准备。目的是在学生已掌握一定的探究学习的思想、方法的基础上,以典型的生物课堂教学为例,教师创设问题情境,让学生逐渐学会发现问题→提出问题→探究分析问题→发展深化 (创新)的积极状态。

(2)在教学方法上,对照班按传统的教学方法先讲课后实验 (练习),最后在课堂上,教师引导学生作出总结。实验班采用学生演示模仿 (实验或练习),教师引导进行探究的指导思想,即按照学生模拟练习 (实验)创设问题情境→发现问题→探究→发展深化的程序,组织学生对课堂及课本所讲的内容进行探究学习活动。

以教师提供的一系列启发性问题为指导,引导学生依纲探究进行实验,最后以主动探索和讨论分析的方式自主地获取结论。如在“对基因分离现象的解释”一节的课堂教学中只有让学生明白了基因分离现象,才能透彻地理解遗传学中的有关现象和知识。

(3)教学结果分析及讨论。对照班由于采取的是验证式实验,学生由“果”循“因”,所以思路单一不开放,表面上实验(教学过程)很成功顺利,但由于学生并没有发挥出自己的智能去参与实验的设计 (教学过程的设计),对于教学中为什么要这样做没有更多的想象,即使得不出与教师一致的结果,也要被动接受书上现成的结论,所以这种教学方法并不能真正使学生达到教学大纲的目的要求。

实验班采取的“探究性学习”使学生有了更大的主动性与参与性。无论是实验的准备、实验方案的设计、实验的操作,还是实验结论的得出,都是在学生的亲自参与下进行的。通过在学习过程中的动手动脑、合作讨论使学生的主体性真正得以发挥。“探究性学习”的学生由于课前已对问题作了思考,故学生有更多的时间来进行小组讨论及对问题作更进一步的探索。同时,有了“探究提纲”,实验课上学生目的明确,积极性高,这也保证了教学内容的顺利完成。各小组通过边观察、边讨论分析,对提纲中的问题基本都能很好地完成,也能大胆地提出实验当中所遇到的问题。

3.学生主动发现问题,分组合作,独立进行探究阶段

此阶段教学在教师引导学生探究的基础上,通过再探索,允许学生充分发挥个体的想象力和创造力,鼓励学生自己发现问题,通过分组合作,独立完成探究学习活动,而此时教师则成为了参与者和课堂气氛 (秩序)的维持者。目的是重视学生的探究、创新能力的培养。通过实行“探究性学习”,可以更好地调动学生的学习积极性、主动性,从而唤起学生学习的自主意识和创新意识。在学生已有知识的基础上,如果再给学生营造更宽泛的氛围,鼓励他们提出新问题,使学生能发挥自己的创新潜能,则学生对学习的兴趣,就不仅仅是直觉兴趣或操作的兴趣,而会主动向着积极探索的方向发展。

这标志着学生的学习方式发生了根本性的转变。在促进对知识进一步掌握的同时,使学生真正学会学习,使学生的创新意识和创新能力得到进一步发展。

二、实验研究的统计与分析

“探究性学习”在培养学生的学习兴趣、创造能力以及促进学生学习方式的转变上均表现出显著的教学成果,达到了预期的实验目的和实验效果。

表 1 两 个 班 的 创 新 报 告 的 统 计 表

从表 1来看,实行“探究性学习”的实验班能够创新的实验报告达到73.2%。实行传统教学法的对照班能够创新的实验报告达12.96%。可以看出实验班的学生创新报告在统计上有明显优势。这是因为经过了一系列的“探究性学习”训练,学生在课堂中会积极主动地参与和探究,因此视野更加开阔,思维更加灵活和富有创造性,敢于探究和创新。与此相比,对照班创新报告的比例较差。可能与教师的教学方法以及在这种情况的长期影响下学生所形成的思维惰性有一定关系。

从初步的统计情况来看,实行“探究性学习”实验班的学生的创新和实验能力,如实验技能操作、对教学内容的探究性理解上都与实行传统教学法的班存在着一定的差异,但此差异是否显著还需要作进一步的统计分析。

在本课题研究的后期,对两个班的学生进行了期末测试,试题按照新课程标准的要求,规定在 60分钟内完成。以下是对学期末的生物学考试成绩的统计分析:

表2 高二生物两种教法的实验后期统一测验成绩表

从对表 2中实验结果的统计分析中可以看出,实验班与对照班之间对学生学业成绩的影响有显著性的差异,说明“探究性学习”在提高学生学业成绩,促进学生创造力的发展上具有极其显著的作用。

“探究性学习”同时也有利于学生的兴趣的培养,如表 3所示:

表3 高二年级两个班学生学习生物学兴趣调查表

从表 3中可以看出“探究性学习”的学生兴趣的净增百分率是最高的。

实验班和对照班学生学习方式的调查统计如表 4所示:

表4 实验班和对照班学习方式的调查统计分析表

三、结论

从统计结果可以看出,通过“探究性学习”的实施,和对照班相比,实验班的学生更能对所学的知识内容进行独立思考,自己能主动地开展探究活动,对教师的依赖性降低,实现了学习方式的转变。

同样的教学内容,由于教法的不同,导致了不同的结果。由此看来,教学方法对教学效果有一定的影响。“探究性学习”主要通过调动学生的主体能动性激发了课堂的活力,学生在宽松的气氛下,发挥出自己的聪明才智,通过主动探索、共同讨论提出解决问题的新办法,提高了学生学习的积极性和创新意识。运用“探究性学习”教学,可以挖掘实验更深层次的内容,使学生收益更多。同时,通过实验过程中的合作交流,还培养了学生的合作精神及责任心 (引自施亿《关于探究性学习本质及教育价值的思考》)。

本研究所构建的“教师创设问题情境,诱导探究→学生演示模仿,教师引导探究→学生主动发现问题,分组合作,独立完成探究活动”的教学模式,符合学生认知发展、思维形成的规律,教学过程动力的特点,不仅为《遗传和变异》这一章的教学实验研究提供了一个基本的教学框架,也为整个生物学系列化教学改革的开展提供了一个基本的教学模式,这也是本研究意欲创新的地方。

[1]徐学福.美国“探究教学”研究 30年 [J].全球教育展望,2001,(8).

[2]教育部基教司.国家基础教育课程改革实验区教学工作参考资料[Z].2002.

[3]池善意.让探究性教学法走进生物课堂 [EB/OL].中国生物教学网,2005-09-29.

Experi mental Research on Inquiry Learn ing of New Curriculum

WANG Ya2fen
(Harbin Research Institute of Ecuation,Harbin 150020,China)

Based on the“promote inquiry learning”concept proposed in the new curriculum standard,this paper puts forward the inquiry learning experimental study.Based on a lot of study and research of“inquiry learning”,this new course concept,taking Ren2 jiao she Compulsory Two High SchoolBiology content as material,selecting two Grade one classess,a six2month“inquiry learning”classroom teaching experiment is carried out and the conclusion has been made based on the statistics and analysis of the experimental results from multiple angles.

new curriculum;inquiry learning;experimental research;statistics;analysis

G632.0

A

1001-7836(2011)02-0053-03

10.3969/j.issn.1001-7836.2011.02.022

2010-08-08

王亚芬 (1967-),女,黑龙江哈尔滨人,高中教研员,课程与教学论专业硕士研究生,从事生物教学研究。

(责任编辑:侯秀梅)