中学生物探究式教学模式和课后作业设计优化的探索

摘要：本文试图将探究式教学模式和课后作业设计优化结合起来，希望能通过这样的创新方式，避免千篇一律、整齐划一的作业，考虑学生的不同需求，在各自的起点上都有所进步和收获。

关键词：中学生物；探究式教学；课后作业设计

随着科学技术的日趋进步和信息时代的快速发展，传统的填鸭式教育已经无法满足当今学生对学习方法掌握和学习能力提高的要求了。但问题是目前的中学生物教学内容及其教学的大方向多数还是局限在以提高分数和适应升学为目的的相对单一的形式，这迫使我们在应试教育面前开展的教学模式也变得功利且单一。绝大多数的学生在接受学校的课堂教学中被动地有意无意地去接受、记忆、模仿和练习大量的与应试相关的内容。毫无疑问，这样的填鸭式的教学模式，被动的学习状态以及以题海战术为主导的学习方式也许能在短期内提高知识储备和帮助应试得分，但是对于学生未来的发展及成长将造成巨大的负面影响，依照传统的教育方式培养出来的学生不说走进社会甚至很难适应日益开放和强调自主学习的高校生活。

首先，作为教育工作者应该从自己的行动开始，对生物教育进行研究。通过自己的不断探索研究，对专业知识不断反思传统的教育模式，努力将理论知识与实践操作紧密结合在一起。生物学科作为研究生命现象和生命活动规律的科学基础学科。本身就是在不断探究的过程中逐步发展起来的。在中学完整的生物教材中，所有的知识点、所有的系统框架，所有的理论体系包括所有的价值观都是建立在以实验为背景的基础上，通过一个又一个的实验，然后观察记录总结归纳反复推敲分析得出来的。妥善地运用探究式教学模式，以学生为主体，引导学生，把枯燥的书本知识讲活，合理地利用课本中的设问、活动、实验、想一想等，把单一的内容形式丰富，把填鸭式的教学改进，把满天飞的题海战术精简，让学生能自我思考，自我探究。通过探究式教学有效地帮助学生认识生命世界、学习生物课程，能确保他们在满足应试教育和分数说话的需求同时培养能力。

另外，作为教学过程的重要环节——作业，不仅能帮助学生巩固学科的基本知识和技能，强化学科的思维能力发展，而且还能帮助学生掌握学习和研究问题的方法，提高独立思考的能力，提高学生的学习兴趣。同时，作为诊断教学效果的重要衡量标准之一，教师、学生、家长都可以通过作业来了解近期的学习状况和掌握程度，查缺补漏。所以，在保证传统任务要求的基础上，如果能有所创新，丰富作业形式，提高作业质量，减轻课业负担，激发学习兴趣，不但能达到激发学生的学习兴趣，增强自主学习能力，帮助教师诊断教学成果这样的传统功能，而且还要能有助于师生以及家长的沟通交流，在情感态度和价值观的形成上也能有所帮助和体现。因此，在课后作业的设计上，形式更多样化，内容更生活化，强调理论联系实际，强调趣味性，强调合作探究性，注重启发思考，培养能力。

以人教版生物必修3教材中的實验和探究内容为例，以学生和教师作为共同的主体，依据《普通高中课程方案（实验）》和《普通高中生物课程标准（实验）》为参照。我们希望通过改善课堂上的教学模式并优化课后作业的办法，将两者相结合进而达到对学生探究能力的培养和锻炼。

生物教学中我们可以把探究分为：提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流，然后再根据不同的教学内容布置优化后的作业。

我们具体过程是这样的：对于教学内容理论性较强方便理解的、目前学校实验条件暂时无法满足的、更多是为了强调在实验中渗透理论知识，方便学生掌握科学探究的基本过程。对于这样的内容，一般由教师提出问题，结合教材所提供的内容做出假设并制定的，通过提供的图片、视频等，来帮助学生完成整个实验过程的学习，并通过实验的相关数据和现象来达到学生对整个实验的体验。比如必修2第3章第4节《脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样化》、必修2第7章第2节《自然选择对种群基因频率变化的影响》、必修3第1章第2节《生物体维持pH稳定的机制》、必修3第3章第2节《探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度》等。在作业的设计上，我们就可以依照教学内容进行改善。

比如必修2第7章第2节《自然选择对种群基因频率变化的影响》，我们就可以通过结合生活，做到理论联系实际。见下例。

例1今年10月底到11月初，记者和研究人员分赴我国东北、华北和华东等地，在一些饮用水源地、排水明渠、制药企业、畜禽养殖场等区域周边采集水样。通过实验室检测，这些水样中都有抗生素被检出。其中，在沈阳抗生素厂附近的排水沟，6氨基青霉烷酸的数值高达178纳克每升，氨苄西林和阿莫西林的数值也在100纳克每升以上。

请结合所给材料回答问题：

1. 查阅相关资料，抗生素的作用是什么？是否对病毒也能起作用？

2. 长期饮用含有低浓度的抗生素的饮用水，是否会对人体有害？

3. 请结合所学知识，说一说“超级细菌”是什么出现的？

对于这样的作业，学生觉得新鲜且联系实际，而且有的知识点涉及必修3的免疫知识，属于学生可以接受的范围，既体现了知识内容，又和社会经济、生态环境结合起来，让学生耳目一新。

对于需要开展小组活动的、实验难度不大的、需要动手的、需要探究的内容，更多是为了要通过小组活动激发头脑风暴，通过最近发展区内的自我学习掌握新的知识能力，体验实验具体步骤前后顺序的科学性和严谨性等。这一类探究式教学一般是由教师提出问题，教师和学生一起做出假设，通过小组的方式开展讨论制订计划，教师对制订的计划进行修改和答疑，然后学生实施实验，并记录实验的结果，包括观察的现象、测量的数据、运算的结果等，然后让学生对这样的结果做出结论，然后教师再对结论进行推敲，师生共同分析结论的可靠性。比如必修1第5章第1节《影响酶活性的条件》（附图3）、必修1第5章第4节《绿叶中色素的提取和分离》、必修1第6章第1节《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》、必修3第4章第2节《培养液中酵母菌种群数量的变化》等。这样的内容，在作业的设计上我们更多地强调学生在动手实验中能体验实验的步骤和对实验结果的推敲和分析能力。比如，必修1第5章第1节《影响酶活性的条件》学生根据实验现象分析温度、pH值与酶活性的关系。本实验最终得出的结论是温度和pH值是影响酶活性的因素，随着温度的升高酶活性增强，升高到最适温度时酶活性最强，温度继续升高酶活性逐渐降低；随着pH值的增大酶活性增强，增大到最适pH值时酶活性最强，pH值继续增大酶活性逐渐降低。

在作业上，我们就要强调所学实验的科学性原则，例如为什么在设置条件时，不能先将酶和反应底物混合在一起再设置温度或者pH值。见下例。

例2研究小组利用下列实验材料、试剂及实验装置进行“验证酶具有专一性”的实验。

（一） 材料与试剂：蔗糖酶（最適温度50℃）、唾液淀粉酶（最适温度37℃）、质量分数5%麦芽糖溶液、质量分数5%蔗糖溶液、质量分数5%淀粉溶液等。

（二） 实验装置：

请回答：1. 如将U形管A侧加入20mL质量分数5%麦芽糖溶液，B侧加入20mL质量分数5%溶液，一段时间后观察到A、B两侧液面齐平。

2. 为再次验证酶的专一性，现将中间的半透膜完全隔开，将A、B两侧分别加入20mL质量分数5%淀粉溶液，20mL质量分数5%蔗糖溶液，请问除了实验所给材料试剂外，还要溶液（碘液或斐林试剂），为什么？

像这样的问题，考查的是酶的专一性，第1题较为简单，那么为了能更好地区分学生的能力差异，我们又在后面设计了第2题，之所以这样处理，就是为了能更好地区分学生的能力差异，满足不同学生的需求。避免因为作业的千篇一律、整齐划一、缺乏差异性和层次性而忽视不同层次学生的需求。

对于更加开放的实验内容，需要运用数学方法处理解释的一类实验，教师则只需要定一个大体的方向，然后放开手脚让学生以小组的形式开展，自己制订计划，自己收集材料，自己进行实验，自己实施并得出结论，然后把各自的结论汇总进行讨论。比如必修2第5章《调查人群中的遗传病》，必修3第4章第1节《用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度》等。对于这样的内容，我们在作业上要求学生重点帮助学生将知识运用到生活中去，解决各种实际问题，增强学生的社会适应能力。比如在调查人群中的遗传病时，是不是有针对性，用样方法统计植被数量能不能有偏好？

我们发现，要想更好地完成探究式教学和作业优化的统一。首先要能做到知教材熟教参，清楚材料；其次，把握教学以及作业所需要达到的目标；第三，要能因材施教，又分配合理；第四，课后作业要多元化有层次，注重学生的差异，根据学生的能力高低，合理分组并布置不同量不同类的作业；第五，探究式教学对不同的内容有不同的区分，所以作业在体现时要明确到底是探究的过程还是探究的结果；第六，鼓励课后的交流和经验的总结。

我们希望通过这样的方式能帮助我们的学生，在学习中掌握基础知识和方法，培养获取新知识、处理信息并能解决实际问题的能力，能关注科学技术、社会经济和生态环境，养成正确的社会主义价值观。

参考文献：

[1]人民教育出版社课程教材研究所生物课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书生物1（必修）分子与细胞[M].北京：人民教育出版社，2007.

[2]课程标准实验教科书生物2（必修）遗传与进化[M].北京：人民教育出版社，2007.

[3]人民教育出版社课程教材研究所生物课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书生物3（必修）稳态与环境[M].北京：人民教育出版社，2007.

[4]施忆.高中生物课程标准中的活动与探究（必修部分）[M].北京：高等教育出版社，2003.

[5]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[6]李倩.髙中英语课外作业设计与研究[D].山东：山东师范大学，2011.

[7]储名方.对作业有效设计与评价思想的再认识[D].上海：华东师范大学，2010.

作者简介：王浩行，云南省昆明市，昆明第八中学。