高中生物“研究性学习”的探索

摘 要：研究性学习在21世纪基础教育新课程体系中具有重要地位。师范教育更应注重研究性学习的设计与实施，使师范生毕业后能更好地从事研究性学习的教学。生物学研究性学习，较多采用以小组合作为组织形式，以问题为中心的主题式内容进行。

关键词：研究性学习 生物

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1672-8882（2013）03-073-02

问题中心进课堂，这种新的学习方式在21世纪基础新课程体系中具有突出地位，将贯穿于整础教育阶段。为了适应今后在小学进行研学习的教学，师范教育生物学教学应注重研学习的设计与实施。

研究性学习是指教师在课堂授课以外，引生结合典型个案分析研究，对教学中或教外涉及的一些问题进行探究其本质规律的学习活动。研究性学习以培养学生的创新和创新能力为目的，要求给学生提供探究题和探究的手段，让学生自己探究知识的过程，并将在探索过程中获得的感性材料思维加工，使之转化为学习成果，因而具究性。这种学习从问题的提出到解决问题案设计、实施、结论的得出、研究成果的等原则上均由学生自身完成，因而具有自和创新性。研究性学习一般要通过调查研专题讨论、实验探索、文献查阅、社会实方式进行，因而具有开放性和实践性。研学习作为在一定的教育目的指导下，通过织、有计划编制的教育内容对学生施加影响。

1.研究性学习的基本特点

研究性学习强调师生在交互过程中共同建构课程内容，完成学习内容的选择、组织和编排；课程的主要目的不是将知识目标放在首位，而是比较强调素质目标。课程重点不是理解知识，是让学生主动探索知识的过程；强调在学习活动的过程中，创设一种类似科学研究的情境和途径，让学生围绕某一主题通过多种途径，运用多种手段（包括运用因特网等现代手段）主动探索、发现、获取信息，学会对大量信息进行收集、分析、简约、引申、转换和评价等加工策略，并应用知识解决实际问题。研究性学习不再局限于现有教材和已有知识基础，它需要更为灵活、开放及有效的教学组织形式。学习形式可以由个体转向班级集体学习或小组合作，组内成员分工协作，进行社会调查访谈，开展平等的讨论与交流，共同完成课题研究过程。通过合作手段，取得集体成果，各成员学习结果相互依存，有利于培养学生社会合作精神与人际交往能力。研究性学习的评价关注的不是研究成果、学术水平的高低而是学习内容的丰富性、研究方法的多样性，更重视应用，重视体验，重视全员参与等价值取向的选择。

2.研究性学习的师生角色

研究性学习特别注重学生的创新精神和社会实践活动。强调以学生为中心，要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的被灌输者转变为信息加工的主体、认知意义的主动建构者；要求学生要学会学习，善于设想，勤于思考，学会通过同伴之间的积极的相互影响提高研究性学习的有效性；要具备在日常学习与生活中爱质疑、乐于探索、努力求知的心理品质。研究性学习要求教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构的指导者、帮助者、促进者。教师在设计和实施课题研究中对正确引导设题、提示研究方法、设计研究计划、实施研究课题、支持交流评判、引导归纳总结起到了积极的主导作用，体现了学法指导。

3.生物学研究性学习的程序

在进行生物学研究性学习的初期，较多采用的是在活动课程中进行的以小组合作为基本组织形式，以问题为中心的主题式研究性学习。即学生在教师的指导下，以类似科学研究的方式围绕某一需要探究解决的特定问题展开研究，去主动地获取知识，应用知识，解决问题，从而使学生创新精神和实践能力的培养和发展有切实的落脚点。以问题为中心的主题式研究性学习的一般程序可概括为：

生物学研究性学习的类型按照研究性学习的内容和形式， 可以将研究性学习分为以下几种类型：

1.收集整理类 对生物学的一般性问题， 通过对有关资料、知识的查阅， 并进行收集、整理、分析、归纳揭示其本质和一般规律， 从而得出相关结论的研究性学习活动。如收集并交流我国自然保护区的资料、收集基因工程资料并畅谈基因工程前景、收集花卉变异现象等。起始阶段， 学生要在教师的指导下， 初步掌握其研究的方法和要领， 在此基础上， 可采用个体研究、小组研究和班级研究相结合的方式， 收集资料、整理归纳、概括总结、形成报告。

2. 调查访问类 对社会生活、生产实践中的某一生物学事实， 通过调查访问了解情况， 弄清事实， 再结合自己所学知识和查阅资料， 分析原因， 从而揭示其现象的本质和客观规律的创造性实践活动。如调查人群中的遗传病、调查媒体对生物科学技术发展的报道、调查环境污染对生物的影响、统计社区肥胖的比率并说明对人体的危害等。在此活动中， 学生以小组或班集体研究相结合的方式， 通过社会调查、访问记录、现场观察、实验操作、问题讨论等过程， 完成某一课题的研究。

3.实验研究类 把实验同研究结合起来， 通过实验来探索求结论。特别是教师有目的、有计划地提出一定的课题， 学生独立进行设计实验， 自己设计技术方案来进行验证。这样既可达到验证理论教学的目的， 又可以培养学生独立研究的能力。如设计实验， 观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响、观察被子植物的花粉管、设计实验了解外界因素的干扰与变异产生的关系等。

4.创造制作类 根据课题提出的要求， 通过理论与实践的研究， 创造性地设计制作生物的宏观标本（模型）、微观标本（模型）， 或模拟实验。如制作小生态瓶、制作各种装片等。创造制作类要求用丰富的知识和充实的智慧、熟练的技巧去完全制作过程。做到动手动脑、手脑并用， 使研究者的能力得到提高。

生物学研究性学习的实施

1.确定研究课题 学校应对学生提出的课题进行归纳整理， 根据学校资源、学生实际、校内和校外实践活动场地情况， 以及课题的科学性、可行性、可操作性，审定课题内容。

2.制定实施方案 课题确定之后， 各课题小组在教师的指导下， 制定出切实可行的研究方案。一个比较完整的方案， 应包括以下几方面内容：

1）题目： 即所确定的研究课题。

2）研究目的： 即通过活动要明确的问题， 掌握的方法， 提高的能力。

3）理论依据： 包括实验的原理、假设和预期的结果等。

4）材料场所： 包括选材、场地、仪器和药品等。

5）方法步骤： 指活动的组织方式、研究方法、具体步骤， 研究的主要方面， 记录的主要素材（现象、数据、原由）， 等等。

6）结果结论： 根据研究活动， 对素材的整理归纳，分析推断， 形成科学、系统、确切、理性的结果结论。

生物学研究性学习示例

1.选择研究课题 生态系统有一种内部的自动调节的能力， 以保持自己的平衡稳定性， 系统越成熟， 组成种类越多， 营养结构越复杂， 调节能力越大。相反， 成分单纯， 结构简单的生态系统的调节能力就小， 对剧烈的生态改变适应性比较脆弱。研究生态系统的平衡性，若能在自然中进行会直观明了、客观实在。鉴于学生学习条件的限制， 教师可引导学生根据生态平衡原理， 设计简单的实验， 探索生态系统平衡的建立。因此， 现确定研究课题“通过模拟小型生态系统实验， 探索使生态系统保持平衡的条件”。

2.设计研究方案

1）研究课题： 通过模拟小型生态系统实验， 探索使生态系统保护平衡的条件。

2）研究目的： 初步学会设计模拟小型生态系统并通过平衡生态系统的建立实验， 探索使小型生态系统保持平衡的条件。

3）实验原理： 生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等都有着密切关系。将少量的植物， 以及以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶中， 便形成一个人工模拟的小型生态系统。通过设计一组模拟小型生态系统实验， 使它们的物种组成和营养结构不同， 观察其中动植物的生存状况和存活时间的长短， 就可观察生态系统的稳定性， 并能探索影响生态系统稳定性的各种因素。

4）材料场所： 小鱼（或螺蛳、蜗牛）、水草（满江红、黑藻或者生有杂草的土块）、河水（或井水、晾晒后的自来水）、凡士林（或蜡）、广口瓶（或 500 mL 烧瓶）若干。该研究活动在校内、校外或家庭均可进行。

5）研究方法： 本课题是一项以生物学知识和实验技能的结合、拓展为基础的选题， 主要采用实验操作和分析归纳相结合的研究方法。研究的组织形式可采用小组合作的方式进行， 每组4～ 6人组成。

6）研究成果： 实验报告， 科学小论文。

3.实验课题研究

1）取3个广口瓶， 分别编号。

2）在1号瓶内加健壮水草； 在2号瓶内加1～2条健壮活小鱼；在 3号瓶内加健壮水草和 1～2条健壮活小鱼。然后向3个瓶内灌河水直至液面离瓶口2 cm 处，拧紧瓶盖， 并在瓶盖口沿处涂上凡士林， 以防漏气。

3）把装配好的3个广口瓶放到阳光充足的窗台上， 但不要直接曝晒。以后每天定时观察1次， 自行设计表格（如下表） 记录瓶中水草的生活状况、颜色变化，及小鱼的活动情况。2～4周后， 对各瓶中的生物活动情况进行总结， 并得出研究结论。

* 开始与结束3 个瓶应同时间

各课题研究小组及其每个成员， 在研究活动中产生了大量信息， 即所记录的实验现象。学生按照研究方案的需求， 对所获得的信息进行判断、分析、筛选处理。最后得出相应结论， 写出实验报告或科学小论文。

4. 交流评判结果

课题组在信息加工的基础上， 完成实验报告， 形成科学小论文， 这些成果分别在班级进行交流， 同学之间、小组之间互相讨论学习， 互相质疑、补充， 让每个学生接触整个研究活动的其他各个方面。最后教师点评。对本次活动中设计实验科学、环节齐全、步骤严谨等代

表性的研究成果， 单独整理撰写出详细的研究报告， 形成典型材料或案例， 采取展示会、答辨会、报告会等各种方式在全体同学中交流、推广， 借此激发学生参与研究活动的积极性和主动性。

对生物学研究性学习的几点思考

1.关于生物学研究性学习的选题 研究性学习的课题可以由教师提出， 也可以由学生提出或通过师生合作确定题目。一般可从联系生活实际， 课堂知识延伸， 生物学实验问题等诱发选题。选题内容有以下几方面： 1）生物学学科知识和技能的综合、拓展以及与实践紧密联系的内容； 2）生物学学科知识与相关学科知识的融合、交叉； 3）生物学学科知识与人类、社会、科技、生活的联系、渗透。

2.关于研究性学习方案的制定 在指导学生制定方案的实施过程中应提醒学生注意以下 3 点： 1）科学性： 即严密的理论依据， 严格的操作步骤。选题所研究的问题应具体明确不要空泛模糊。2）可行性： 即学校和学校周围能提供学生课题实施的必要条件（包括信息资料、实验设备、药品试剂、精力财力、时间场所等）， 课题本身切合学生实际， 简单可行， 易于操作， 效果明显。3）创新性： 即突出自己的特点， 有创新意识。

3.关于研究性学习的操作 研究性学习以学生已有的知识储存为基础， 并与其他学科的学习相关联， 所以在具体操作上要掌握一定的灵活性。对不同经验背景的学生的研究目标和评价标准的定位应体现层次性， 以利于各类学生在原有基础上的提高。实施研究性

学习时要兼顾课内外结合、校内外结合、短期研究与长期研究结合。选定的课题应根据中学生的研究能力、条件等实际情况， 选择确定较小范围的有具体方向的研究课题， 以增强可操作性。