第一讲 探究和生物探究教学概述  
  讲义  
 
 
 
 
1、探究和探究教学的概念  

(1)什么是探究?什么是探究教学?

探究是人类一种思考的方式,是一种了解事物和寻找答案的过程。

说到探究人们会不由自主的与科学联系起来,其实,探究从广义上来说就是人们运用一定的方法了解事物真相满足好奇心的过程。不仅科学需要探究,生活中也同样存在探究。

狭义的说探究就是指科学探究。美国《国家科学教育标准》对科学探究下了较为明确的定义:“科学探究指的是科学家们用于研究自然并基于此种研究获得的证据提出解释的多种不同途径。”(《国家科学教育标准》p23/p30)同时“科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。”我们此处所说的探究主要指的是后者。

与之相应,探究教学就是指,教师在教学中指导学生运用探究的方式以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生经由探究的过程,训练科学方法,发现问题,同时也可以寻找解决问题的方法。

下面展示两个探究的案例,请大家进行观察和比较,以发现科学家的探究与教师指导下学生探究的异同。

案例一 科学家的探究  

青霉素的发现

1928年9月的一天早晨,英国伦敦圣玛丽医院的细菌学家弗莱明像往常一样,来到了实验室。在实验室里一排排的架子上,整整齐齐排列着很多玻璃培养器皿,上面分别贴着标签写着:链状球菌、葡萄状球菌、炭疽菌、大肠杆菌等。

弗莱明来到架子前,逐个检查着培养器皿中细菌的变化。当他来到靠近窗户的一只培养器前的时候,他皱起了眉头,自言自语道:“唉,怎么搞的,竟然变成了这个样子!”原来,这只贴有葡萄状球菌的标签的培养器里,所盛放的培养基发了霉,长出一团青色的霉花。

他的助手赶紧过来说:“这是被杂菌污染了,别再用它了,让我倒掉它吧。”弗莱明没有马上把这培养器交给助手,而是仔细观察了一会儿。使他感到惊奇的是:在青色霉菌的周围,有一小圈空白的区域,原来生长的葡萄状球菌消失了。难道是这种青霉菌的分泌物把葡萄状球菌杀灭了吗?

图1-1

想到这里,弗莱明兴奋地把它放到了显微镜下进行观察。结果发现,青霉菌附近的葡萄 状球菌已经全部死去,只留下一点枯影。他立即决定,把青霉菌放进培养基中培养。

几天后,青霉菌明显繁殖起来。于是,弗莱明进行了试验:用一根线蘸上溶了水的葡萄 状球菌,放到青霉菌的培养器中,几小时后,葡萄状球菌全部死亡。接着,他分别把带有白 喉菌、肺炎菌、链状球菌、炭疽菌的线放进去,这些细菌也很快死亡。但是放入带有伤寒菌 和大肠杆菌等的线,这几种细菌照样繁殖。

为了试验青霉菌对葡萄状球菌的杀灭能力有多大,弗莱明把青霉菌培养液加水稀释,先 是一倍、两倍……最后以八百倍水稀释,结果它对葡萄状球菌和肺炎菌的杀灭能力仍然存在。这是当时人类发现的最强有力的一种杀菌物质了。

可是,这种青霉菌液体对动物是否有害呢?弗莱明小心地把它注射进了兔子的血管,然 后紧张地观察他们的反应,结果发现兔子安然无恙,没有任何异常反应。这证明这种青霉菌 液体没有毒性。

1929年6月,弗莱明把他的发现写成论文发表。他把这种青霉菌分泌的杀菌物质称为青霉素。

时间到了1940年,在牛津大学主持病理研究工作的澳大利亚病理学家佛罗理,仔细阅读了弗莱明关于青霉素的论文,对这种能杀灭多种病菌的物质产生了浓厚的兴趣。但是他知道,要提取出这种物质,需要各方面科学家的共同努力。他邀请了一些生物学家、生物化学家和病理学家,组成了一个联合实验组。这之中,德国生物化学家钱恩是他最主要和得力的助手。

提炼工作繁重而艰难,一大罐培养液只能提炼出针尖大小的一点点青霉素。经过几个月的辛勤工作,钱恩提取出了一小匙青霉素。把它溶解在水中,用来杀灭葡萄状球菌,效果很好。即使把它稀释二百万倍,仍然具有杀灭能力。

联合实验组选择了50只小白鼠来进行试验;把每只都注射了同样数量,足以致死的链状球菌,然后给其中25只注射青霉素,另外25只不注射。实验结果,不注射青霉素的白鼠全部死亡,而注射的只有一只死去。

随后,他们开始了更努力的提取工作,终于获得了能救活一个病人所需的青霉素,并救活了一名病人。证明了这种药物的无比效能。

1945年,弗莱明、佛罗理和钱恩三人,因在青霉素发现利用方面做出的杰出贡献,共同获得了诺贝尔生理学及医学奖金。

案例二 学生的探究

 

寻找疯牛病的病原体

在一段时间内,各种媒体大量报道了有关疯牛病的消息,石老师收集了许多关于疯牛病和朊病毒的研究资料,他将在课堂上和同学们一起讨论这个问题。

“因为疯牛病会传染,他是一种传染病。”学生不加思索的回答。

“那么哪些病原体会导致传染呢?”

同学们和石老师一起回顾了以往所学到的传染病种类归纳出病原体有寄生虫、细菌、真菌以及病毒等。石老师没有马上告诉同学们疯牛病的病原体是什么,而是提出了更具有挑战性的问题。

“如果有一种原因不明的传染病,如何着手寻找他的病原体呢?”

在此之前的生物课中,同学们曾经热烈讨论过分离病原体的步骤。石老师希望同学们能够将这一知识应用起来。果然,一个同学想到了解决问题的办法。

“从被传染的动物提取病原体,再用健康的的动物进行试验。”

“很好!”石老师进一步追问:“现在我们要寻找疯牛病的病原体,应该从牛的哪些(个)部位提取病原体呢?”

同学们纷纷提出了自己的看法,有的人为应抽取血液,有的人认为应从肌肉中提取病原体,这时,石老师展示了描述疯牛病、疯羊病症状的描述,通过对资料的分析,同学们达成了共识:疯牛病主要表现为神经系统遭到破坏,最好从神经组织中提取病原体。

石老师告诉学生,科学家与同学们的选择是一致的。用抽取患病动物的脑组织或脊髓液注射给健康动物后,健康动物最终患病。

接下来,石老师让同学们讨论如何鉴别疯牛病病原体的性质。交流过程中是老师发现一组同学想到了用陶瓷纤维过滤器。在学习病毒的时候,同学们已经了解到陶瓷纤维过滤器可以滤去寄生虫、细菌等,但会让病毒和化合物通过。大家集中对这一方案进行讨论之后,石老师向同学们展示了科学家世纪的试验结果(图一)。实验中为过滤的神经组织和滤过液都可以使健康动物感染该病。

石老师又提出了问题:“根据试验结果,我们可以该病原体的性质和大小作出什么样的判断呢?”

“病原体可以通过陶瓷纤维过滤器,说明体积很小,应该是病毒。”一个学生肯定地说。

另一个学生补充说:“经过滤的液体不可能含有细菌、真菌或者寄生虫的整体,所以一定是病毒。而且报纸上也说了,是朊病毒导致了疯牛病。”

石老师并不急着纠正学生的说法,他让同学们考虑一下,能否根据这一项实验结果就断定是病毒?会不会有其他的可能?如果你认为是病毒,能不能设计方案进一步证实你的想法?

教室里出现了一段时间的沉默。终于,由一个小组的同学提出了他们的假设:“我们可以将过滤液中的病毒破坏,使之不能增值。再用健康的动物实验,如果动物不再患病,说明病原体就是病毒。”

“你们准备怎么样阻止病毒的增殖呢?”石老师追问道。

“只要破坏病毒的DNA或RNA,病毒不能复制。加热或用福尔马林处理液可以使DNA或RNA变性。”

石老师高度赞扬了这一组同学的设计方案,然后出示了图片(图片二)。“实际试验的结果是处理后的过滤液仍然具有感染性,这说明什么?”

同学们感到非常吃惊,“看来,试验结果否定了我们的假设,。病原体不是病毒!”

“滤过液中除了病毒,还有化合物,我们可以鉴定化合物的感染性。”

“非常好!”石老师感到很满意,进一步提示,“化合物的种类有很多,我们可以从最基本的生物大分子着手,用什么可以破坏蛋白质、脂肪和淀粉呢?”

这个问题对于同学们来说很轻松。很快,同学们设计好了一组实验,用不同的酶分别检验着三种大分子化合物。石老师适时的展示图(图三),并请同学们对试验结果进行分析。

“原来病原体是一种蛋白质。”同学们兴奋的报告自己的结论。

至此,石老师总结:疯牛病的病原体是一种改变了结构的蛋白质,由于这种蛋白质能像病毒一样传播疾病,因而称为“朊病毒”。在石老师的指导下,同学们认识了朊病毒这种新的病原体,了解到朊病毒的蛋白质本质。下课前,石老师还向同学们提供了一些有关阮病毒的网址,鼓励有兴趣的同学通过查阅资料对朊病毒有更多的了解。(普通高中生物课程标准)

讨论:科学家探究与教学探究的联系和区别  

联系(相同点)

1、都是人类的探究活动,遵循相同的认识规律。

2、探究都是围绕问题展开的。

3、都需要根据已有的知识作出多种不同的假设。

4、科学家发表自己的研究结果;同学们也在班上进行交流。

5、科学家的发现能影响公共政策的制定和丰富人类的知识;同学们的探究结果也能对实际工作产生影响和丰富自己的知识。

区别(不同点)

1、科学家的探究是独立完成;学生的探究一般是在老师指导下进行的。

2、科学家的探究是对人类知识的拓展;学生的探究通常是在已知的知识范围内。

3、科学家的探究问题源于自己的观察和研究,属于未知领域原创发现的科学问题;学生的探究问题通常来源于课程内外已知领域的再发现的科学型问题。

4、科学家的探究是自己确定什么可作为证据,如何收集证据;学生的探究通常有老师指导学生确定什么是证据,如何收集证据。

5、科学家从证据出发形成解释,学生通常在老师指导下形成解释。

6、科学家发表、阐述和论证自己的研究成果;学生阐述自己的成果过程通常得到老师的指导。

上述观点不一定完全正确,你完全可以不同意,提出更新的观点来进行讨论交流。

(2)为什么要开展探究教学?  

首先,开展探究教学有利于学生理解科学。

科学的本质是探究,而作为探究的科学只有通过探究活动过程才能真正理解。

施瓦布强调,科学的探究本质如果不为普通大众所理解,科学的发展和社会的进步都是不可能的;另一方面,科学教育的基本途径-一教学,也应是一种探究过程。因为探究过程蕴含着教育的本质:‘学生惟有藉此才能真正了解科学知识的本质,掌握科学方法,形成科学态度与精神。’

其次,探究教学符合学生的认知规律,有利于调整教与学的关系。

灌输式教学的教师视学生为知识的接受者,以学科为中心,教师的教学涵盖了所有的教材,涵盖的愈多,教师认为他们的教学表现愈好。探究取向教学的教师以整体的观点看待学习者,以学生为中心,教师较关心学生认知与创造能力的发展,他們的教学是为了促进学生多元才能的发展。从学习者的角度来看,事实上,教师的教学涵盖的越多,学生学习保留得愈少;教师的教学涵盖的越少,学生学习保留得越多(Chiappetta, Koballa, & Collette, 1998)。

第三,开展探究教学是新课程改革的明确要求

根据课程标准的要求,今后科学教学与学习的重点是“科学探究”,通过开展探究教学能更好地培养学生的探究能力、问题解决能力和创造力。

第四,开展探究教学可以改善学生的学习方式

2、探究的由来和发展  

纵观上世纪60年代以来的生物学教学方法改革,尽管提法不同,名称各异,但其指导思想可以说就是“探究教学”,或者是几乎同时产生的布鲁纳提倡的“发现法教学”。在生物教学中,发现法指学生运用教师提供按发现过程编制的教材或材料进行“再发现”,主动参与到发现问题、寻找答案的过程中,以掌握生物学知识并发展创造性思维与发现能力的教学方法。

(1)现代探究法教学理论产生的背景:

从20世纪中期开始,世界科学技术的发展呈现腾飞状态,知识总量急剧增加,知识更新周期极大缩短,世界进入“知识爆炸”时代。现代社会的高速度,加速度和连锁式的变化,要求新一代人具有新的“基础学力”,其中最主要为应付变化的适应能力,世界对人才的要求由知识型转变到智能型。第一线的专家学者抨击传统的中学理科教学方法的落后与现代科技发展的潮流格格不入,要求改革中学理科教材和教学法的呼声源于美国,继之响遍世界。在此背景下,美国芝加哥大学教授施瓦布(Joseph J.Schwab)于1961年哈佛大学的纪念演讲中,首次提出了“作为探究的理科教学”。

(2)探究教学的发展

在施瓦布的主持下. 1963年美国生物科学课程研究所编写的BSCS课程体现了施瓦布探究性学习思想。这套课程在生物科学教育史上产生了重要的影响,标志着生物教育走上了现代化的道路。

20世纪90年代,美国先后出台了两部具有纲领性的科学教育文献。一是1989年美国科学教育研究会提出的《2061计划》,一是美国国家研究理事会1996年推出的美国《国家科学教育标准》。这两部文献都强调探究性学习的重要性。后者明确提出“科学探究是科学学习的核心。”后来,美国国家研究理事会还出版了《科学探究与国家科学教育标准:学与教的指南》。从中我们可以得到许多有关探究性学习开展和实施方面的启示。

此后.法国、英国、德国、日本等地纷纷效仿。探究性学习逐渐成为世界性课程改革发展的一种趋势。我国当前课程改革强调学习方式的转变.倡导探究性学习是顺应世界课程改革的发展趋势,探究教学成为培养学生探究学习的基本途径。

3、生物探究教学的目标、方法、特点和功效  

(1)探究教学的目标

生物课程标准将培养学生的科学素养作为课程的基本理念。公民的科学素养包括两个方面:一方面是他的科学知识、情感态度与价值观及科学技能的掌握情况;另一方面是他在已有基础上能够不断提高自己科学素养的能力。

所以,探究教学的目标就是培养具有良好科学素养的公民

什么是具有良好科学素养的公民?国家科学教育标准认为,具有良好科学素养的公民“能由于对自然有所了解和认识而产生充实感和兴奋感;在进行个人决策之时恰当地运用科学的方法和原理;理智地参与那些就与科学技术有关的各种问题举行的公众对话和辩论;在自己的本职工作中运用一个具有良好科学素养的人所应有的知识、认识和各种技能,因而能提高自己的经济生产效率。”

具有科学素养为什么如此重要?

因为在现代社会我们所面临的需要运用科学知识和科学思维方式来做出抉择的问题越来越多。我们如何面对自己;面对社会;面对自然,取决于我们每一个人所做出的判断。具有良好科学素养,掌握一定的科学知识和方法可以使学生有足够的能力胜任将来各种重要的工作,使他们成为善于学习;善于创造;善于解决问题的人。这样的人才能使我们人类走向更加美好的未来。

(2)探究教学的一般方法过程

3、生物探究教学的目标、方法、特点和功效  

(3)探究教学的特点

概括地说探究教学有以下四大特点:

第一,学生自主学习。

探究教学引导学生自主地抓住自然的事物,现象,通过探究自然的过程,自然而然地进入科学的学习。探究教学强调:知识的获得固然重要,掌握知识如何获得的过程同样重要。为此,学生必须参加,如:观察、测量、收集、组织并揭示数据或资料的活动,使之真正接触由科学家建立起来的科学事实、原理、定律。经过思考从而提出问题,并寻求理解。他们应当用自己的想象力组装仪器设备或使用药品;对所获得的数据进行分析、比较、评价和分类,从而得出推论并通过测试进行推断,最后概括出结论。

第二,探究教学通过过程培养学生的探究能力。

探究教学不是让学生“读、记”科学,而是动手“做”科学。大量地安排实践活动是为了诱导学生研究问题,而不仅仅是举例说明课文。

如:BSCS生物学教材所指出的:科学家处理的问题是课文没有提供答案的问题,教师创造一些情景以供学生参与探究。学生通过观察获得大量信息,在观察自然中产生问题,用不同方式作出记录,以便保存与交流;在测量、比较中学会一整套实验操作的方法和技能:通过思考得出结论,并计划进一步行动,在解答问题中增长知识和才干;随着知识的增长,将对他们提出越来越复杂的问题,“灵感”就在长大量的切合实际的综合分析和正确的判断中“瓜熟蒂落”地产生,最终形成善于发现问题,善于寻找规律,善于找到解决问题的方法的探究能力。

第三,探究教学有效地形成认识自然的基础——科学概念。

理科教学的目的——认识自然,不是一蹴而就的,学生的认识发展是从具体的形象思维开始逐步提高到理性思维的 。探究教学力求通过活动的过程引出观察与解释数据与概念模式之间的差别来。

BSCS生物学教材中就用了许多对科学本质作尝试性说明的论述,如:“我们不知道???;”“我们还未能发现中是怎样发生的。”;“关于这一情况的证据是矛盾的。”等等。

它用了称作“探究记叙”的语言来代替空洞的结论,它描述了生物学探究的过程。“科学事实”也不再作为事实本身的结果来学习,而是在概念的形成过程中经过选择后引出的要素。

第四,探究教学培养学生探究未知世界的积极态度。

BSCS生物教材中的实验室计划是分组设计的。这些计划使学生进行一种真实的生物问题研究。首先向学生提出科学家已经是熟悉的材料和已有解决办法的问题,而后随着问题的深化,学生便渐渐接近知识的前沿。这样学生模拟了科学家的研究活动,兴奋点被诱发,好奇心得到鼓励,学习不再是为取得好分数或父母、教师的表扬,只源于对学习本身感兴趣。探究过程有独立的操作、思考,也有集体的分析讨论,这既给予学生独立思考、自我钻研、自我决策、自我负责的机会,又要在讨论中强调对他人观点的容忍度,强调尊重科学事实的态度,以及依事实批判地思考态度。这种既重视个性发展,又重视集体合作的民主氛围对学生的身心健康,及日后的科研工作都是极其重要的。

(4)探究教学的功效

①学生经过主动探究研究的过程能获得科学的知识。

②学生在探究过程中能培养所需要的探究综合能力。

③ 学生能有效形成认识自然的科学概念。

④有利于培养学生探究的积极科学态度和科学精神。

⑤经由探究活动而学得的知识是科学概念而不是一般文字知识。

4.生物探究教学的常用类型  

参考国外流行的探究教学类型,并结合我国生物学教学实际,介绍几种常用类型:

(1)发现式探究教学法(Inquiry by discovery)

此种教学法就是我们常说的发现教学法的典型。其进行的程序约可分为两个阶段:

第一阶段:

教师将预先准备的教具交给学生,让学生或分组或以个人活动的方式(视教具的质、量而定)操作这些教具。此时教师巡回于各组之间,关注学生操作情形与态度,以及学生彼此之间的讨论对话内容,尽量不指导学生如何操作和观察,只偶而以口头提示或示范帮助特别有困难的学生。

第二阶段:

让各组学生发展他们的操作方式和他的发现,并鼓励全班学生进行讨论他们所获得的学习经验。此时教师与学生口头交互作用,与学生根据讨论的内容,重复操作教具,构成主要的活动内容。教师以提问题的方式,诱导学生依据既得的经验自行去发现法则、关系,以完成成功的教学。

注意,老师所问的问题,必须是发散性的问题,而不是收敛性的问题,否则就剥夺了学生自行思考、发现的机会,而流于注入式的窠臼。

所谓收敛性的问题,是指固定答案的问题,其答案往往是“是”或“不是”的类型。例如“它们是不是有XX的关系呢?”……等。

发散性的问题则是指“为什么会这样呢?”、“软体动物有些什么共同特征?”……等之类的问题。这类问题的答案不是简单的是否判断,随学生程度可有不同的发挥,能给学生较多的思考机会。

发现式教学法费时较多,对学生有一定的认知要求,教师需对学生进行训练指导,才能逐步适应。

(2)推理性探究教学法(Rational inquiry)

有些教学单元由于教材内容本身的性质,例如有关食物链、食物网的单元,或由于所探究的概念颇为抽象,例如光合作用、呼吸作用……等概念,使得这些单元的设计没有小型教具的操作实践阶段。因此其进行的方式与发现式探究教学法有所不同。

“推理性探究式教学法”的进行方式是这样的。开始时,教师以下列的方式之一(或合并使用)向学生提出问题(这一方式取代教具摸索阶段):

1)向学生讲一段故事、趣闻等案例。

2)给学生看一些图画或图表数据。

3)给学生看一段影片或视频录像。

4)由教师或学生示范某种实验,或某些活动。

然后由师生共同讨论,使学生运用理性推理进行思考,并自行发现结论(包括发明及发现阶段)。在讨论中,老师不应告诉学生结果,应以发散式的问题,引导学生得出结论。

(3)实验式探究教学法(Inquiry by experimentation):

在此种学习过程中,学生必须经历发现问题、指出变因、形成假设,并根据控制变因的原则,自行设计实验、执行实验以验证假设。学生在此探究过程中,运用到的过程能力较为复杂,这种教学法比较适用于高年级。

实验式与发现式教学法最大的不同,是在实验式教学法中,需根据拟定的实验计划步骤进行操作,并藉以发现最佳的假设,或改进既有的假设。实际上,实验式教学的前部分即为发现式教学,学生须藉操作、摸索以发现问题、发现变因,可能还须要老师的“发明”概念,以帮助他们形成一种或数种假设。仅从“设计实验”开始,才把实验式教学法的特征显示出来。

(4)“对探究的探究”(“Inquiry into Inquiry”)

“对探究的探究”又称“基于阅读资料的探究”,是上世纪60年代施瓦布提出的目前仍然很流行的一种探究教学形式。

具体做法是,教师(或学生)提出问题,并提供关于科学研究的阅读资料和报告的线索,师生共同讨论研究的细节:问题、数据、技术的作用、对数据的解释,以及科学家得出的结论。学生们阅读的材料会包括几种不同的可供选择的解释,介绍不同的、甚至可能矛盾的实验,以及对假设的争论等。通过这种讨论可以让学生们了解科学知识是怎样产生的、科学知识有哪些基本的要素。当前网络时代的电脑检索对开展这种探究提供了很好的技术支持。

5.探究教学概念和关系的讨论  

(1)探究教学与讲授教学的比较和关系

探究教学法(或发现法)与讲授法持两种不同的教学主张,两者在教学思想、教学目标、教学内容、师生关系等诸多方面存在明显的差别:

表1-1 探究法与讲授法的区别

许多教育工作者对此进行了比较实验研究,大量的实验数据表明,两种教学方法各有利弊:探究法较适合小班和教中等难度的基本概念或原理,有助于远迁移能力的培养,但缺点是费时间,课前准备工作复杂,课堂难以掌握;而讲授法适合大班教学,适合教概念之间的复杂关系,省时,有助于近迁移。从目前我国大多数中学生物学教学时间来看,课堂教学还是以讲授法为主,探究发现法为辅。

事实上,学生的认识顺序既从个别到一般,也从一般到个别。发现法强调前者,而讲授法强调后者。从认识论来看,两种方法均有合理的理论内核与积极的作用。所以,在生物学实际教学中,生物教师还是应根据不同的教学对象、教材内容而选取不同的方法,或结合使用。

(2)探究教学与探究学习的关系

从教学模式与学习模式的关系看,教学模式实际上就是学习模式。当教师帮助学生获得信息、观念、技能、价值、思考方式以及表达的方法,教师同时也在教导他们如何学习。因此教师开展探究教学和学生进行探究学习是一个问题的两个方面。

(3)三类学习的概念和相互关系

三类学习包括探究学习与接受学习、意义学习与机械学习、主动学习与被动学习。

3.1.探究学习与接受学习

探究学习是指学生以类似科学探究的方式并在教师指导下,通过自己独立的探究活动来获得知识并发展能力的一类学习方式。在探究学习中,学习内容往往是不确定的,学习的核心是探究的问题,问题既可以教师提供,也可以学生提出;探究不一定要动手,但必须积极动脑。教师是探究活动中的指导者、组织者、促进者,其主要任务是为学生探究知识创造条件与提供必要的帮助。

接受学习是指学生通过教师讲解和教材阅读来掌握定论的现成知识的一类学习方式。在这类学习中,学习内容是确定的,学生的任务就是将教师和教材提供的新知识进行理解、整合并纳人已形成的认知结构中内化,以便在需要时再现出来解决相关问题。

探究学习与接受学习各有不同特点和功能(见表1-2),两者并不排斥,而是互为补充。

表1-2 探究学习和接受学习比较

3.2.意义学习与机械学习

意义学习是指学生在理解学习材料的性质、内在规律及与其他知识的关系的基础上将知识整合到原有知识框架中去的学习。奥苏伯尔认为,意义学习必须满足两个条件:

一是学生必须有一种把新学的内容与原有的知识建立联系的心向(内部条件);二是学习内容与学生原有的知识结构有内在的联系(外部条件)。

机械学习是指学生不理解学习材料的意义,死记硬背式的学习。其特点是学生对知识不求甚解,机械模仿,所得到的是一堆未经内化而无联系、难于迁移和应用的知识。

3.3.主动学习与被动学习

主动学习是指学生在学习活动中学习目的明确,能够积极参与到学习中去,自觉理解学习材料的意义,深人而全面地把握学习内容。

被动学习是指学生在学习活动中缺乏学习需要、动机和兴趣,不明确学习目的,不积极主动参与学习活动,不深人思考理解学习内容。

学习是主动的还是被动的,关键在于学生是否积极参与学习过程,是否积极思考有关问题,而不在于是接受学习还是探究学习。

因此,接受学习并不都是被动的,探究学习也并不都是主动的,意义学习必须以主动学习为前提,倡导“探究学习”并不意味着排斥“接受学习”。

6.一些认识的误区  

通过前面的讨论,我们对实际教学中可能存在的与探究教学有关的一些认识误区,作一些归纳点评,例如:

1.探究教学可以杜绝机械学习

错:探究学习不一定是有意义的,接受学习也不一定是机械的;无论是接受学习还是探究学习,都有可能是机械的,也都有可能是有意义的。

新课改倡导有意义的探究学习和改革机械的接受学习,并使两类学习方式在生物教学实践中科学有机地结合,以实现真正的有效学习。

2.探究教学可以杜绝被动学习

错:学习是主动的还是被动的,关键在于学生是否积极参与学习过程,是否积极思考有关问题,而不在于是接受学习还是探究学习。

3.倡导探究教学就应当逐步淘汰落后的讲授教学法

错:两种教学方法各有不同特点、功能、适合性和优缺点,应当互为补充而不是互相排斥。讲授法是目前最高效的主体教学法,还在不断发展完善,不应也不会淘汰。

4.所有的生物科学知识都应该用探究的方式来教授。

错:生物学的学习内容不同决定了教学需要运用不同的教学方式和策略,仅用单一的探究教学方法来教授所有内容是低效而不足取的。

5.所有的生物学科学知识都可以用探究教学法来教授。

错:对学生的知识背景认知要求无法达到的生物学知识和尚未解决的生物科学难题不能用探究教学。

6.仅当学生自己提出问题时,才能产生真正的探究。

错:对于学生而言,要发展提问能力应当经过提问的“训练”。但是如果学习目标是学习教材的内容,问题的来源就比问题本身的性质次要,探究的问题就可以来源于教师。所以主要还是看教学的目标,不同的目标需要采用不同的教学方法和策略。

目前的教学环境,学生极少有机会在课堂上直接提问和继续追踪他们提出的问题。因此,要为学生多提供机会包括课堂外发展高级的探究技能,真正学会探究,学会学习。

7.学生参与动手就能保证教与学的探究性

错:学生参与动手是探究教学的重要条件,但光动手并不足以保证学生的思维能够投入到探究过程中。开展探究的关键在于对学生思维的训练,在于学生在探究过程中对于知识的精加工,以提高学生的思维能力和加深其对知识的理解,所以学生要动手更要动脑。

8.只有在与教材配套的好的实验条件下才能开展探究教学

错:有好的实验条件当然有利于开展探究教学,但是,还不能保证学生就能够有效地参与到探究中来。有经验的教师会把重点放在有效教学上来,使学生的思维真正地活动起来而不是走探究的形式。同时,前面探究案例二说明,运用现有的资料同样也可以开展很好的探究教学活动,另外开展调查也是一种很可行有效的探究教学形式。所以,能否有效开展探究关键在于教师有无强烈的探究意识。

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以上观点你是否同意?

通过本环节学习,你还有哪些新的观点和认识,欢迎提出让我们一起交流和讨论。