研究性学习在高中生物教学中的实施

王春瑶

（云南省文山州丘北县第一中学校生物办公室　663200）

【摘要】生物科学是二十一世纪最有发展前景的学科之一，它作为自然科学领域的带头学科，将会有极大的发展空间；而且人类社会在新世纪面临的人口、粮食、资源、环境和健康问题将更加突出，而这些问题的解决，都将在很大程度上依赖于生物科学的进步。所以作为新世纪的高中学生，学好生物这门学科就显得非常重要。当前有关创新精神和实践能力的培养的问题引起了教育界和全社会的广泛关注，如何在生物教学中实施成为当前的要务，而研究性学习顺应了这一历史的客观要求。现存的生物学教学方式具有一定的局限性，以研究性学习的方式建立生物学知识框架具有独特的优势。积极创新情境，让学生体验科学探究过程，学习科学探究的方法，养成科学探究的能力，是生物教学的重要任务之一。因此本文就此问题结合自己多年的生物课堂教学实践谈几点看法。

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关键词 研究性学习；生物教学；必要性；把握；注意事项

一、在高中生物教学中贯穿研究性学习的必要性

1、新一轮课程改革倡导学生开展自主学习、探究学习、合作学习，倡导建立积极的价值观，倡导“参与式”教学理念，在教学过程中渗透学生的创新精神和创造能力的培养，这些教育改革的新观念已引起了教育界和全社会的广泛关注，并成为当前基础教育改革的一个热点。研究性学习是由学生在一定的生活情境中发现问题，选取专题、设计研究方案，通过主动的探索和研究而求得问题的解决，从而了解和体验科学探索的过程，养成自主探究。

2、向高中学生传授科学研究的知识和方法，并在活动课程或课外活动中开展一些课题研究活动，是培养创新意识和实践能力的一个重要方面，因而研究性学习顺应了这一历史的客观要求。

二、生物教学中研究性学习的初步实践

1、贴近生活，引入课题，进行推测，提出假设

本教学设计从教师有目的的给出材料——日常生活中的淀粉消化的速度与生产过程中淀粉水解速度比较——直接切入课题，引起学生兴趣的同时，提出问题，引发学生思考——生物体内的催化剂——酶的特点。

材料：人每天都需要吃饭，人体消化的速度相当快。人体内每小时可以水解500 吨淀粉，相同质量的淀粉，在有足够的酸作为催化剂的条件下，全部水解需要十几天。

这个事实说明了什么问题？

学生回答：酶的催化作用具有高效性。

教师引导：酶是生物催化剂，它和无机催化剂相比，可能具有高效性的特点。怎样才能知道酶具有高效性呢？

2、点拨启发，设计方案，实验探索

教师引导：我们在无机化学当中学过催化剂，怎样能确定哪种催化剂的效率更高呢？

学生讨论得出结论：比较相同化学反应在不同的催化剂的催化作用下，通过化学反应速度可以确定催化剂的催化效率——化学反应速度越快的，催化剂的效率越高；反之，催化效率越低。

教师引导：化学反应速度怎样才能确定呢？

学生思考回答：通过反应物的消耗速度或者产物的生成速度比较可以看出来。

材料：过氧化氢（H2O2）在Fe3+的催化下，也可分解成H2O 和O2，动物新鲜肝脏中含有的过氧化氢酶也能催化这个反应。据测算，每滴氯化铁中的Fe3+数，大约是肝脏研磨液中过氧化氢分子数的25 万倍。从数目上看，一滴含有催化剂的容液中，Fe3+数远远大于过氧化氢酶的分子数。

如果现在我们想弄清楚Fe3+与过氧化氢酶，哪一种催化剂的催化效率高，那么，我们应该如何设计这个实验？

问题引发了学生的热烈讨论。面对学生的争论、教师不急于点评。先让学生相互点评，最后经教师分析比较，最终筛选出下列设计方案对猜想进行探究——分组实验。

实验设计引导：要比较Fe3+和过氧化氢酶的催化效率，设计实验中的其他条件应该相同，如两个试管中过氧化氢溶液的量应该相同，Fe3+和动物肝脏也应尽可能同时加入两个试管中。然后通过产物——O2 的产生速度，即气泡的产生量、带火星的木条的复燃速度，或者试管温度的变化——最终确定酶与无机催化剂效率高低。

教师在引导过程中，要注重等量性原则，科学性原则，可操作性原则，单一变量原则等实验设计原则的渗透。

学生按实验设计步骤分组实验。并思考问题：1. 你在实验过程中观察到哪些实验现象？ 2. 通过这个实验你可以得出什么结论？

通过以上的引导，从提问、引导猜想，设计实验进行探究，环环相扣，有的放矢，学生的求知欲望冉冉升起，为下一步探索研究作了良好的铺垫。既能让学生进行自主学习，又在实验的设计过程中，培养学生的创新精神，提高学生的科学素养。

3、实践拓展，深化认识

通过实验探究得出结论，酶的一个特性——高效性。

给出生产实践资料，学生在分析中，深化学生认识，加强学生科学就在身边的探究思想。

资料：人们在生产实践中就是利用了酶的这个特性，比如说在污染物的处理上，废旧塑料的大批量降解利用的就是相关的酶，塑料自然降解需要上百年的时间，甚至需要更长时间，而利用专用酶处理相等量的塑料几天内就可以完成。

三、在实施过程中的注意事项

1、研究性学习应该面向全体学生。离开了全体学生这个层面，研究性学习就完全背离了它的初衷。所以，要让研究性学习避免“贵族化”，走向“平民化”，就得重研究过程，而淡化研究成果。如果成果不期而遇，自然是个惊喜，但不出成果，只要“学会了研究”，也是极大的收获。

四、研究性学习的意义

通过教学中的教学方式的转变，惊喜地发现，无论是对老师的教还是对学生的学，都有很大的促进作用。首先，研究性学习从根本上改变了过去那种传统的教学模式，变老师讲学生听为真正学生自己学、自己发现问题、自己想办法解决。充分激发了学生的热情，体现了学生的主体性、主动性，在一定程度上培养了学生掌握、运用、分析信息材料的能力，开拓了学生的眼界和思维能力，学到了许多课本上没有学到的知识，大大丰富了学生的思维方法，形成了一系列良好的思维品质。第二，研究性学习给我们的教学方式及老师提出了更新的挑战。研究性学习让我们的学生大胆探索，充分发挥学生的主体性、主动性，学生人多，思维不受限制，老师的引导如何发挥作用，这就给我们老师的教学方式提出了新的要求，因此，随着涉及的面越来越广，这就要求教师必须加强学习，不断拓宽自己的知识面。

有动力就有进步，研究性学习对推动教学改革有着极大的促进作用，实质上，它将带来教法和学法一次新的革命。

总之，学好生物科学是相当重要的。倘若就我们的学习喻作航船，勤奋则是轮船的马达；正确的学习方法便是轮船的方向盘与航线，让我们驾上这艘希翼之船在知识的海洋中圆游，让船儿载着我们驶向美好吧！