专题讲座
怎样上好这初中生物探究课
各位老师好，我是北京市第十七中学的一名生物教师，教龄已有 20 年头，非常高兴 和各位老师一起交流。把自己在教育教学实践中对“怎样上好初中生物探究课”的 一些思考、实践 和各位老师进行切磋，那么下面由我对此题目进行介绍。
一、新课程对教学功能的定位
传统教育观念：教学只是一种形式：传授知识
新课程理念：教学是教师和学生共同参与的创造性的活动过程 .
1 、教学过程的双主体
教与学各自为中心的人物 以学生为本，以学生的发展为本。教与学是相互的统一体 -- 不是两个孤立的活动。
教学过程是是师生沟通与合作的活动。
2 、促进学生学习方式发生的改变
(1) 什么是学习方式：具体体现是接受式还是发现式
(2) 为什么要改变学生的学习方式：传统式学习方式：被动接受式。学生主动学习的潜能被排斥
(3) 如何改变学生的学习方式。主动发现式：学习探究问题的主体性得以体现。
新课标倡导的主要的学习方式是：主动探索；合作交流和操作实践。
二、与探究相关的名词
1 、什么是探究。 “ 探究 ” 一词英文为 inquiry, 按照《牛津英语词典》中的解释， “ 探究 ” 是 “ 求索知识或信息，特别是求真的活动；是搜寻、研究、调查、检验的活动；是提问和质疑的活动 ” ；而《辞海》（ 1989 年版）的解释， “ 探究 ” 则指 “ 深入探讨，反复研究 ” 。
2 、科学探究。 指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。 ” 美国《国家科学教育标准》。
3 、探究学习。 国内学者基本认同施瓦布的观点，他们对探究学习的基本含义的阐释： “ 探究学习就是从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，在教学中，创设一种类似于学术（或科学）研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程。 ”
4 、 “ 探究式 ” 教学 。以探究为基本特征的一种教学活动形式。具体说它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由、质疑探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑的尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。
5 、探究的特征
（ 1 ）探究是多层面的活动。 美国《国家科学教育标准》中，对“探究”一词的解释是：“探究是多层面的活动，包括观察；提出问题；通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划；根据实验证据对已有的结论做出评价；用工具收集、分析、解释数据；提出解答，解释和预测；以及交流结果。”我国全日制义务教育《科学课程标准（实验稿）》也明确规定：“科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。” 探究性：主要指学习方式不是被动记忆，而是主动发现、提出和解决问题，自主探求结论的学习过程。
（ 2 ）探究要体现学习目标。 学习的全过程都要有利于使学生“获得亲自参与研究探索的积极体验，提高发现问题和解决问题的能力”。因此，问题探究必须作为研究性学习内容呈现的主要方式。此外，“探究”也指一种积极的学习过程，即学生自己去做的事，而不是替代他们做好的事。换句话说，就是让学生自己思考怎么做甚至做什么，而不是让学生接受教师思考好的现成的结论。在研究性学习方式下，教师通常不是提供一篇教材让学生理解和记忆，而是呈现一个需要探究的问题（综合主题或教材内蕴含的问题），引导学生自己去寻找问题的解决方法和问题的答案，用“再次发现”的方式去学习和掌握知识。
（ 3 ）探究要体现个体差异。 给学生更多的自主性和选择权，根据不同学生的特点因人而异、因地制宜。要尊重每一个学生独特的兴趣、爱好，适应每一个学生个性化发展的特殊需要，为学生自主性的充分发挥开辟广阔的空间。即使在同一研究主题下，每个人研究的视角、预期的目标、过程的设计、探究方法和手段和结果的表达都可以是灵活多样的，必须为学生和指导者发挥个性特长留下足够的空间。
三、科学探究的形式
（一）科学家的探究包括发现式、推理式和实验式。
1 、发现式探究 ----- 发散思维
★ 在学习情境中发现需要探究的问题。
★ 教师提供开放性的问题。为什么透明的圈内没有细菌生长？这是弗莱明发现青霉素。
2 、推理性探究 --- 逻辑思维
★ 直接或间接观察现象、资料（并不一定要实验）。
★ 质疑、思考、归纳、推理、得出结论。
对科学核心知识的探究 , 它是生物教学中比较重要的、活动次数较多的探究活动。在生物教学过程中 , 强调科学探究不能为了探究而探究 , 也不是任何内容都需要通过探究来完成 , 而是应强调围绕科学的核心概念来进行探究。科学探究活动应该是强调过程和结果同样重要的教育活动。案例：围绕“基因的奥秘”这个问题进行探究。
3 、探究实验 --- 创造性思维
￭ 经历发现问题，形成假设，辨别变量的思考。
￭ 根据控制变量的原则设计实验、执行实验。
￭ 在实验中经历观察现象、测量、数据整理转换过程。。
￭ 经历科学抽象、建立模型、验证修定或推翻假说。
（ 1 ）假说： 对于自然界或生物实验中观察到的现象，依据一定的经验材料或科学原理，提出的一种推测的猜想的过程。
▲ 假说的基本特征： 假说与实验目的的统一性（每一个目的或课题的确定，都是一个假说的形成过程）；假说的客观性（以客观存在的现象为出发点）；假说的推测性和预见性（带有猜测，但有一定的依据和推理）；假说的多样性（需要实验的证明）。案例：探究光对鼠妇生活的影响。提出问题：光会影响鼠妇的生活吗？作出假设：鼠妇适于生活在阴暗的环境中，光影响鼠妇的生活。作出假设的依据：在花盆、石块等阴暗的地方常常看到鼠妇，而在明亮、干燥的地方看不到鼠妇。当花盆、石块搬开后，鼠妇很快就爬走了。 ---- 依据一定的生活经验。
▲ 提出假说的基本过程和方法。
孟德尔假说过程 | |
对大量实验材料的分析和整理 （为假说提供客观事实的阶段） | 植物表现出的各种性状； 各种性状在后代的表现； 以豌豆为材料，分别观察 7 对相对性状的后代表现。 |
提出基本观念 （作为假说核心的基本事实和原理） | 性状有显性和隐性； 性状分离有一定的比例。 |
从基本观念推理出假说的具体内容 （依据感性材料做出推理思考的过程） | 性状是由遗传因子决定的； 遗传因子是成对存在的； 在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，受精时，雌雄配子结合是随机的。 |
（ 2 ）、实验方案的确定 （实验过程的设计）
￭ 实验材料的选择和实验手段。例：探究光对鼠妇的影响
选材：实验材料 ----- 鼠妇；非生物因素 ----- 光。手段：一半遮光。
例 ：测定某种食物中的能量。选材；花生种子和核桃种子。手段： 1 毫升水升高 1 ℃ 吸收 4 、 2 焦热能。试管内的水定量，尽量减少热量的散失。
￭ 变量及其控制。对实验反应的各环节和结果有影响的因素称为变量。
[ 变量的类型 ]
★ 依据与研究对象的关系及对其影响。
◆环境变量：温度、光照、压力、空气成分、溶液的浓度。
◆时空变量：时间（生命周期、生物钟）和空间（容量、地域、纬度和磁场等）
★ 依 据变量之间的关系自变量和因变量。
★ 依据实验目的包括调节变量（人为改变的因子）；反应变量（因变量）和无关变量（干扰变量）
[ 实验中对变量的控制 ]
★对照原则：调节变量的单一性；无关变量、干扰变量的排除。
★随机化原则：消除或减少实验中的系统误差的影响；避免实验结果的偶然性。
★重复性原则：扩大实验样本（避免样本来源不足）和再次重复实验（将结果推广到同类事物） ---- 消除非处理因素造成的误差。
案例：一组对照：光合作用 遮光与不遮光； 多组对照：种子的萌发的外界条件；
条件对照：甲状腺素饲喂蝌蚪
（二）探究性学习活动包括观察；调查；资料分析、探究实验和模拟实验。
1 、 观察。 观察是指研究者围绕一定的问题，在一定的观察和测量工具的支持下，尽可能
多地搜集有关研究对象的材料和数据，并据此认识事物的研究方法。观察是学习常采用的探究类型，包括展示性观察（观察实验、模型、图表等）和现场考察（考察工厂、研究机构、社区等）两种类型。
2 、调查。 调查是研究者围绕一定的问题，通过访谈、问卷、测试等形式，有目的、有计划地搜集有关研究对象的材料和数据，并据此认识事物的研究方法。调查往往与现场考察同步进行。
2 、调查。 调查是研究者围绕一定的问题，通过访谈、问卷、测试等形式，有目的、有计划地搜集有关研究对象的材料和数据，并据此认识事物的研究方法。调查往往与现场考察同步进行。
3 、资料分析
4 、探究实验
5 、模拟实验探究。 对于不能或难于进行实验的研究的对象，设计出其“替代物”并对替代物进行实验，以获取研究对象的信息或资料，这种实验就是模拟性实验探究。
模拟实验的原理是相似性原理。原型是实际存在的研究对象；模型是研究对象的“替代物”
理论模型包括图像模型、逻辑模型和数学模型都具有抽象性。实物模型具有直观性。
模拟实验探究：模拟研究的结果 ------ 类推原型。
（ 1 ）、图像模型 。 案例：人教版七年级上
小麦需水量与发育时期的关系
发育期 | 天数 | 需水量（米3/ 公顷） |
返青期 | 29 | 635 |
拔节期 | 23 | 876 |
抽穗期 | 20 | 956 |
灌浆期 | 31 | 1192 |
（ 2 ）、逻辑模型： 案例：模拟保护色的形成过程。选择材料：一块面积为 0.8 × 0.8 米 的黑色布料，模拟生活环境熏黑的树皮，黑白围棋子各 50 个，混匀后放在黑色布料上，模拟黑色和灰白色的桦尺蛾。手段：四人一小组，组长负责监督，统计数据，记录，其余三名同学代表捕食者，他们的猎物就是黑白棋子；捕食者事先要背对桌子，活动开始后，捕食者转过身来，以最快的速度选择第一眼所看到的围棋子，并将其准确地捡出来，放入塑料袋，然后继续转身选取。每次只能选取一个，直到布料上之剩下 25 个，组长通知捕食者停止选取。统计剩下布料的黑白围棋子的数量、记录；假设每个幸存者产生三个后代，在每个幸存者后面放上颜色相同的三个围棋子，充分混匀后，放在黑色布料上。重复上述步骤，模拟第二代的自然选择，每轮开始记录黑白棋子各自的数量，实验完成后，再记录幸存的黑白棋子的数目，重复做三代。
第一代 | 第二代 | 第三代 | |||||||
棋子 颜色 | 开始 数目 | 幸存 数目 | 百分比 | 开始 数目 | 幸存 数目 | 百分比 | 开始 数目 | 幸存 数目 | 百分比 |
黑 | |||||||||
白 | |||||||||
四、探究性学习的基本过程
（一）提出 问题
提出问题是进行科学探究活动的第一步，探究性学习要根据课程目标和教学内容，遵循面向全体学生的课程理念，从学生认知水平和生活经验出发，将学生已有的知识经验与探究内容联系起来，精心设计探究学习活动的问题。每个学生自身发展不同，探究技能、思维力度和操作水平有所不同。我们应该根据学生的认知规律和能力发展水平，对问题的设置要有梯度，由易到难，由点到面，随着探究内容的展开，逐渐渗透和深化，使不同阶层的学生都可以参与探究学习。问题不能过于简单，过于简单的问题会使学生失去求知欲，问题也不能过于复杂，过于复杂会打击学生的积极性和自信心。适度的问题能充分发挥学生的主观能动性，激发学生的探究兴趣和思维潜能，将学生的注意力吸引到问题情境中来，以调动学生思维的积极性。怎样才能吸引学生，激发学生的求知欲望呢？
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