“普通生物学”探究性教学中教师的引导作用

杨 梅

（武汉城市职业学院武汉儿童科学教育研究中心 湖北·武汉 430064）

“普通生物学”是科学教育专业师范生的一门必修课，这些学生将来主要从事小学科学教学。《小学科学课程标准》（以下简称《课程标准》）指出，小学科学课程主要采用探究式教学，科学探究包括提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达与交流等环节。[1]表面上看，这些环节界限明确，但实际上它们是有联系的，前面的探究环节完成不好，后面的环节就会受到影响，也容易降低学生继续进行探究的热情。“普通生物学”的探究性教学中，教师在探究性教学的每个环节中恰当引导，可使学生少遇挫折，让探究活动顺利进行。

1 教师在提出问题环节中的引导

《课程标准》中明确指出，在提出问题环节对学生的要求是：尝试从日常生活、生产实际或学习中发现与生物学相关的问题；尝试书面或口头表述这些问题；描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。《课程标准》强调的是让学生自己发现并提出问题，但在实际教学中，由于学生对问题本身认识不清，很难提出具体的问题，或提出的问题不具有探究价值，所以仍然需要教师的引导。

1.1 引导方法

“兴趣是最好的老师”，让学生对问题本身产生兴趣，才能使他们更有热情投入到科学探究中，所以教师需要创设问题情境，激发学生兴趣。教师创设情境可采用以下三种方法。

（1）用直观教具刺激学生产生感性认识。教师通过向学生展示模型、图片、视频等，或直接向学生呈现活生生的生物，用这些直观教具刺激学生，加强学生的直观感受，激发学生探究的欲望。例如，在探究“鱼鳍在游泳中的作用”时，教师可向学生播放鱼儿在水中自由游动的视频，并说明游泳是鱼鳍在起作用，可以刺激学生探究不同的鱼鳍在游泳中的作用。

（2）将探究的问题与学生的生活实际相联系。教师可向学生讲述与日常生活相联系的事件，让学生觉得想要探究的问题对生活实际有所帮助，激发学生探究的兴趣。例如，在探究“扦插材料的处理”时，教师可设置这些问题：情人节什么花最畅销？大家想通过自己的扦插栽培得到玫瑰花吗？从而可引导学生提出这样的问题：适宜扦插的材料，需要怎样处理才容易成活呢？[2]

（3）激发学生在旧知识中发现新问题。教师可设置一系列的问题，先引导学生回忆旧知识，然后让学生根据积累的知识或经验提出新的问题。例如，探究“二氧化碳是光合作用必需的原料吗”，教师可先引导学生回忆关于生物呼吸作用的知识，然后提问：生物的呼吸作用会消耗氧气，排出二氧化碳，为什么我们没有缺氧的感觉？学生根据积累的知识或经验回答：植物的光合作用会吸收二氧化碳排出氧气。教师追问：那二氧化碳在光合作用中起什么作用呢？可以引导学生提出问题。

1.2 引导的关键点

（1）确保创设的情境与教学内容相关。教师创设的情境不能只是为了让探究活动在热闹的气氛中开展，一定要确保创设的情境与教学内容相关，这样可以保证学生具有探究的方向。

（2）鼓励学生勇敢表达。教师创设了情境使学生产生疑问后，学生因处于半信半疑的状态而不敢表达，教师要鼓励学生将心中的疑惑大胆说出。学生表述问题时，可能会存在表述口语化，问题表达不清，提出的问题难以探究等现象，所以教师要帮助学生科学有效地表达问题，如告诉学生需要使用的专业术语，从相同现象中提炼关键点，提出的问题要具有可操作性等。

2 教师在作出假设环节中的引导

在作出假设环节中，《课程标准》对学生的要求是：应用已有知识，对问题的答案提出可能的设想；估计假设的可检验性。由于学生的知识储备和积累的生活经验有限，“底气不足”导致他们不敢作出假设，或找不到作出合理性假设的依据，所以不能缺少教师的引导。

2.1 引导方法

（1）根据提出的问题直接作出假设。提出问题和作出假设两个环节之间有很大的联系，在某些探究活动中，如果教师在提出问题环节对学生引导到位，可使学生根据提出的问题轻松自然地作出假设。如在上面的提出问题环节，学生已经清楚地认识到：植物的光合作用会吸收二氧化碳排出氧气，所以学生可直接作出假设：二氧化碳是光合作用的原料。

（2）利用已有知识进行因果分析，作出猜想。在学生不能轻松作出假设时，教师可为学生提供相关的知识，或让学生根据已储备的知识，引导学生通过分析讨论，尝试对提出的问题作出假设。例如，对种子萌发的环境条件作出假设时，教师可让学生阅读教材上提供的资料：许多作物是在春天播种的，天寒地冻不适于播种。教师引导学生通过对播种季节进行比较，分析得出这两个季节的温度差异很大，从而作出猜想：种子萌发需要适宜的温度。[3]

（3）根据生活经验，凭直觉猜想。由于学生已经具备一定的生活经验，对于一些与生活实际联系较大的探究活动，学生会凭直觉进行猜想。例如，探究“酒精对水蚤心率的影响”，学生在教师的引导下提出问题“酒精会影响水蚤的心率吗”，有些学生会因在生活中观察到醉汉情绪激动，而作出猜想：酒精会使水蚤的心率加快。

2.2 引导的关键点

作出假设是让学生敢于猜测，但不是让学生胡乱猜测，教师需要引导与控制学生，避免学生做一些与探究内容无关联的假设，使学生作出的假设具有合理性，才有助于制定出解决问题的可行性方案；另一方面，教师不能过分明确答案，让学生可以轻易猜出探究的结果，这样会限制学生思维的发展。[4]

3 教师在制定计划环节中的引导

在制定计划环节，《课程标准》对学生的要求是：拟定探究计划；列出所需要的材料与用具；选出控制变量；设计对照实验。此环节对学生的要求较高，学生很难制定出周密的计划，因此，教师可从以下三个方面对学生进行引导。

（1）用设问的方式为学生制定计划提供思路。学生制定探究计划的能力有限，如果只提供了一大堆实验器材给学生，让学生自行制定计划，会使学生无从下手。教师可采用提问的方式，设置一系列循序渐进的问题，让学生经过讨论分析后回答，教师再进行纠正，从而为学生制定计划提供正确的思路。

（2）引导学生从安全性、容易取得和方便操作等方面选择实验用具。探究活动经常采用实验的方法，教师需从安全性、容易取得和方便操作等方面引导学生确定实验所需的用具。另外，教师可引导学生平时注意收集日常生活中常见的物品，以此作为实验用具。

（3）引导学生遵循单一变量原则设置对照实验。学生可根据作出的假设推断出需要控制的变量，教师让学生认真思考可能影响探究的其他变量，确保其他变量一致：如实验中生物材料的大小和长势相当，液体的用量相同，各个实验组处在同样的环境中（需要控制的变量除外），从而设置对照实验，进行探究。

4 教师在实施计划环节中的引导

《课程标准》中明确指出在实施环节对学生的要求是：进行观察、实验；收集证据、数据；尝试评价证据、数据的可靠性。由于学生动手操作能力有限，加之还未形成严谨的科学态度，导致他们不能独立完成实施计划的环节，教师可从以下三方面对学生进行引导。

（1）引导学生正确使用实验器材和减少实验误差。严谨的实验操作才能得出正确可靠的实验数据，为了减小学生在实验中出现的差错，在有必要的地方，教师应向学生说明如何进行一些基本的实验操作和如何正确使用实验仪器。例如，探究“酒精对水蚤心率的影响”，教师可引导学生回忆如何使用显微镜和临时标本的制作过程。

此外，在实施计划前，为了让学生减小实验误差，教师可从操作的准确性、遵循单一变量、读取数据等方面引导学生讨论后得出，或通过多媒体直接向学生展示出实验中的注意事项。

（2）引导学生通过查阅资料、进行实验、利用经验正确地收集证据、数据。证据和数据是进行分析得出结论的重要依据，教师需先让学生明确应该收集哪方面的证据或数据，可通过查阅相关资料、进行实验或利用生活经验等途径收集证据、数据。为了使收集的数据便于整理分析，教师可要求学生在实施计划前设计并绘制好用于记录实验数据所需的表格。又如，探究“酒精对水蚤心率的影响”，为了引导学生正确收集数据，教师提出问题：水蚤的心率很快，有时1min 会达到300 多次，那怎样数水蚤的心率？能不能从时间和计数的方式上改变？学生能回答出缩短计数的时间，教师需做补充：一般只数出水蚤10s的心跳次数，为了数据准确，可采用“打点法”计数，即观察到水蚤心脏跳动一次后便在白纸上用笔打一个点。

（3）引导学生评价证据、数据的可靠性。在科学探究中，学生难免会得出不可靠的证据、数据，针对这种情况，教师要引导学生从制定的计划、实验操作、收集方法等方面入手，评价证据、数据的可靠性。

5 教师在得出结论环节中的引导

在得出结论环节，《课程标准》对学生的要求是：描述现象；分析和判断证据、数据；得出结论。学生有限的生物科学素养，使他们不能很好地完成《课程标准》提出的要求，为了达到这些要求，教师可从以下两个方面引导学生。

（1）耳濡目染，让学生用生物学术语准确地描述现象。要想让学生养成用生物学专业术语描述探究所得现象的习惯，教师需作好带头作用，平时授课中尽量使用专业术语，如不要将“种子萌发”说成“种子发芽”，“叶片”说成“叶子”，在这种“耳濡目染”的条件下，学生会逐渐学会用专业术语描述现象。

此外，在学生描述出错时，若是学生用语不专业，教师要及时指出并加以纠正，同时提醒学生改正；若是描述的现象不符合实际，教师要让学生再次评价证据、数据的可靠性。

（2）筛选整理证据、数据，推断事物之间的联系得出结论。教师引导学生筛选出对探究结论有利的证据、数据，可将数据进行整理和加工（如通过列表、绘图等方式），用证据、数据推断事物之间的联系，揭示事实或规律，从而得出结论。

例如，探究“花生果实大小的变异”，学生测量出花生果实的长度后，会得出大量的数据，教师可引导学生将这些数据用直方图或折线图表示出来，学生很容易便发现大花生的平均长度大于小花生，[5]教师通过用俗语“种瓜得瓜，种豆得豆”引导学生，让学生得出结论：是遗传物质不同导致的。

6 教师在表达和交流环节中的引导

《课程标准》中指出在表达和交流环节对学生的要求是：写出探究报告；交流探究过程和结论。由于已经得出探究活动的结论，使得处于最后的表达和交流环节得不到学生的重视，然而这个环节同样是不可缺少的，它可使探究教学得到完善。教师可从以下两个方面引导学生。

6.1 探究报告作为评价探究活动完成质量高低的标准

教师可要求学生在探究的过程中完成探究报告，或让学生在课后完成，教师要强调以规范的格式完成探究报告，规范的格式可以再现探究活动的各个过程，为了督促学生认真完成，可将探究报告作为评价探究活动完成质量高低的标准。

6.2 对学生交流探究过程和结论的引导

为了使学生吸取经验教训，培养语言表达能力和理论联系实际的能力，教师可从以下三方面引导学生积极交流。

（1）引导学生进行经验反思。先让小组代表说出探究活动中进行得不顺利的地方，其他同学认真听取，从制定的计划是否完整、实验操作是否正确、收集的数据是否准确等方面出发，帮助发言的小组找出原因，并客观地反思自己的探究历程，从而吸取经验。

（2）引导学生说服他人同意自己的探究结论。其次，教师让各组代表汇报探究的结论，要求小组代表对探究结论加以解释，用探究得到的数据或生活中积累的经验去证明探究结论的正确，让其他小组的成员同意自己的探究结论。

（3）引导学生将理论知识应用于实际。最后，教师可让学生表达探究所得的知识对生活有什么帮助或启示，可让学生灵活运用知识，达到“学以致用”，并给学生带来成就感。 例如，探究得出影响种子萌发的环境条件后，学生可能这样发言：刚收获种子时为了抑制种子萌发，可将种子放在阴凉干燥的地方。

7 结语

科学探究是“普通生物学”的主要教学方式和学习方式，探究性教学过程中，教师科学的引导贯穿科学探究的全过程提问、假设、制定计划、实施计划、归纳总结、表达交流等。保证学生开展有效的科学探究，从而掌握必备的科学知识、学习科学的方法、崇尚科学精神、养成良好的科学品质。