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初中生物探究活动教学的设计研究

初中生物探究活动教学的设计研究

作者:佚名     来源:本站原创     更新:2015-7-18 16:48:53     阅读:

探究,按照目前引用较多的美国国家科学教育标准中的定义,“科学探究指的是科学家们用来研究自然并根据研究所获实事证据作出解释的各种方式。科学探究也指学生构建知识、形成科学概念、领悟科学研究方法的各种活动。 
学生在教师创设的情境中围绕一定的问题、文本或材料,在教师的帮助和支持下,自主寻求或自主建构答案、意义、理解获取信息的活动或过程。教师不把构成教学目标的有关概念和认知策略直接告诉学生,取而代之的是以学生的主体实践活动为主线展开教学过程(本文来自优秀教育资源网斐.斐.课.件.园)。这个教学过程(本文来自优秀教育资源网斐.斐.课.件.园)是充满主动性、能动性和创造性的,它需要通过体验感晤、实践操作、发现问题、解决问题、表达与交流等活动方式,让学生会从具体中抽象出共同的、本质的东西,获得知识和技能的学习方式和学习过程。 
针对提高学生的探究素质,教师对于如何安排探究,探究过程中学生自主活动的重点是什么,教师重点指导探究的哪些方面,如何指导以及何时介入等问题,都有自己的思考和原则;探究的问题也要紧密围绕学科知识中的问题,这里的问题可以是教师提出,也可以由教师设置情境引导学生提出他们感兴趣的问题。 
探究性学习有一定的特点,比如要求学生能自主地抓住自然的事物、现象,通过探究自然的过程,获得科学知识,而不是灌输现成的结论性知识,不是停留在死记硬背的地步;再如探究过程中要培养学生[此文转于斐斐课件园 FFKJ.Net]从事研究的必要的探究能力,要自主地抓住自然的事物和现象,加深对自然的认识,有效地形成认识自然之基础——科学概念,同时也培养学生[此文转于斐斐课件园 FFKJ.Net]探究未知世界的积极态度,最后要提出的是探究性学习强调的是探究的过程,对出现的结果也是多元的。 
生命科学课堂教学的重点由注重学习结果转向注重学习过程,这就给教师提出了新的要求,即教师的教学行为能否给学生提供机会去体验自主学习和探究学习的过程和经历,以及如何改变学生的学习方式,最终能否有效促进学生的自主建构生物学的知识。 
在教学设计过程中,我们可以分成这样几步完成 
一、课前的准备 
㈠钻研课标、教材,分析教学内容(解决学什么),找出教学重点,确立核心知识,凸显探究价值 
教师作为探究活动的组织者和设计者,首先应该确立所需探究的核心知识,明确其探究价值和探究的可行性,并非所有的核心知识都必须通过探究来建构,值得探究的核心知识首先必须是能够引发学生认知冲突的知识,而有些知识就难于设计成探究活动去获取,如“生物的分类”就不适合用此方式开展学习。 
学生和资源是两个主要的制约因素。对学生而言,有些知识虽然可以设计成探究活动,但由于具有较高的难度和挑战性,只有少数学生能够从中体验到成功的快乐,多数学生成了“陪衬”,如“生态系统的信息交流”。就资源而言,有些知识不具备探究的条件。如“植物的光合作用需要水”需要同位素标记法和较长的时间保证,就难以开展这一核心知识建构的探究性学习活动。所以教师必须要筛选出确有探究可行性的核心知识来帮助学生的自主建构。 
其次,教师还需分解、构建出核心知识从点到链再到网的知识架构; 
第三,教师进一步设计自主探究活动的学习过程,从而明确陈述性知识怎样学习,程序性知识怎样学习、策略性知识怎样学习。我们可以用问题分类的方式进行教学内容的分析,也可以用概念图的方式进行教材分析。 
比如: 探究 种 子萌 发 的 条 件和 过 程 ( 问题分类的方式)(陈述性知识,是描述客观事物的特点及关系的知识,包括事实性知识和概念性知识两种形式。所谓程序性知识,是关于做事的方法和步骤的知识,包括操作性知识和元认知知识两种形式。前者是指操纵外部具体事物的程序性知识,如写字、绘图、实验操作、听说读写等;后者是调节和控制内部心理操作或知识的程序性知识,如策略性知识、任务情境和条件的知识、自省的知识等。) 
  
陈述性知 识 
⑴ 种子的结构。 
⑵ 种子萌发的条件和形成幼苗的过程。 
⑶ 种子结构的发育趋势。 
⑷ 人工授粉的方法。 
⑸ 保存种子的方法。 
程序性知识 
⑴解剖、观察种子的步骤和方法。 
⑵比较玉米籽粒和菜豆种子结构的异同。 
⑶探究种子萌发的条件的实验方法。 
元认知知识 
⑴在适宜的条件下,种子可以萌发生长成一株植物。 
⑵种子的萌发过程反映了内因和外因的辩证关系。 
概念图的方式: 
㈡研究学情,找出教学难点 
学情分析主要是了解学生的已知,即 学生已经具备的与本节内容学习相关的知识经验和能力水平等,明确这点很重要,它决定着学习起点的定位;同时要了解学生的未知,即 学习应该达到的终极目标中所包含的未知知识及实现终极目标之前,还要涉及学生所没有掌握的知识,也就是要分析出学生的知识背景和能力背景。 
分析学情可以用调查的方法了解学生。比如可以是课前问卷调查,这适用于对学生了解不太准确,对学生判断不准,通过问卷调查,根据学生问卷的结果,从中把教学中的难点抽提出来,进行设计;也可以是课后的调查。比如课前的预设与实际上课情况不同,可以用课后调查的方法去了解师生之间出现差异的原因等。如对教师的布置作业、准备实验材料等不清楚可能会导致第二节课上课受影响,这也给我们一种启示,就是实验、活动课教师布置等不能只凭经验,认为学生都清楚,要有必要的让学生重复一下教师的要求。 
另一种情况,是已经有了一定的预设,但教师的预设与学生的课上收集与预设不同的问题,通过课上的观察、提问,课后与学生的交流,调查,找出教师的预设与学生之间差异的原因,为今后的教学提供了有效的经验。 
㈢确定教学目标 
从教学层面上说,合理的教学目标既是评价教学过程(本文来自优秀教育资源网斐.斐.课.件.园)的标准,又有指导教师进行教学策略选择、引导学生学习活动的功能.是教学活动的出发点和归宿。从学习层面上说,学习目标是指预期的学生学习结果所要达到的标准。合理的学习目标,对于中学生来说,主要在于使学习任务具体化,系列化,使学习任务具有质与量的规定性、实施评价的程序性。 
制定教学目标的基本过程为:建立目标→提炼目标→排列目标→再提炼目标,确保目标的价值→再排列目标,形成基于核心知识的目标体系,促进学生核心知识建构的探究学习目标的制定具体应体现以下标准: 
⑴以课程标准为指导纲领,是课程标准的细化; 
⑵知识与技能目标的落实直接指向核心知识的自主建构; 
⑶过程与方法目标的制定和落实承载着核心知识建构的途径即自主探究学习的过程和要素; 
⑷情感态度与价值观目标须考虑核心知识自主建构的意义和价值。 
【 案例】 :“微生物与人类的关系”的教学目标 
l 、知识与技能 
⑴知道微生物的有益面(制作食物、制药、参与物质循环) 
⑵知道微生物的有害面(使食物腐败变质、致病性)。 
2 、过程与方法 
⑴通过野餐实践活动,发展动手能力和实践能力,学会发酵食品的制作和食品保鲜方法的探究,从而深刻理解发酵的过程和生物学原理;.通过资料研读探究,发展对资料信息的占有、重组、内化来解决问题、建构新知的能力; 
⑵通过自主探究活动,培养科学探究的基本素养,进行简单的生命科学探究实践。 
3 、情感、态度与价值观 
⑴对微生物与人类的益、害两方面的关系形成辩证性、批判性思维; 
⑵体验生命科学知识与技术在人类生产和生活中的作用,感悟生物学的学科价值: 
⑶形成团结协作的精神和求同存异的思维方式。 
㈣设计有效的学习任务 
完成学习任务的过程是一种基于情境化的学习过程。一个好的学习任务应该具有可操作性、是有趣的、真实的,并能够促进学生高级思维能力的运用,具体体现在:系统性、目标性、真实性。 
【 案例】 :活动(让我们野餐去― 微生物与食物》的学习任务(见下图) 
系统性:任务的设置应注意与各个知识点之间的联系,任务和知识应形成一个系统。设计任务时要处理好整体和局部的关系,让它们之间形成母任务和子任务的关系。各子任务的呈现次序应适合学生的身心发展及认知规律,可以是并列性的关系,也可以是递进性的关系。 
《 让我们野餐去― 微生物与食物》中,母任务是由 3 个独立的子任务构成,子任务服务于母任务。同时, 3 个子任务之间又存在相互的关联:任务 1 和任务 2 彼此并列但并不彼此孤立,这两个任务的完成为任务三的解决做铺垫,因此与任务 3 之间是递进性的关系。教师在每一个子任务中为学生设计了不同的自主学习方式如 DIY 日志、演示文稿制作、在线协作、调查等等,使学生始终能处于活跃的高级思维状态,最大程度地接近最近发展区,最终指向知识的建构。 
目标性:任务中应嵌入学习目标所需达成的知识、技能、情感态度价值观等,也就是说任务是学习目标的具体化,必须要体现一定的学科教育教学(此文来自斐斐课件园)价值。 
《让我们野餐去― 微生物与食物》任务 1 “自制发酵食品”,看似一个和建构知识关系不大的任务却隐含了下列相关的学习目标:知道发酵食的制作原理、深刻理解发酵的过程和生物学原理、感悟生物学的学科价值等等。 
真实性:教师应该在课堂教学中使用真实的任务和学习领域内的一些日常的活动或实践,这些接近生活的真实的任务整合了多重的内容或技能有助于学习者用“真实”的方式建构和应用知识,同时也有助于学生意识到他们所学知识和技能与他们是相关的和有意义的,这也是维持学习动机非常重要的因素。 
《让我们野餐去 -- 微生物与食物》 中的任务贴近学生的生活,取材于现实生活。多样化的自主学习方式如做美食、写日志、写报告、做 PPT 演示文稿、在线协作、厨艺评选等等不仅真实还增添了趣味性,促进学生自主地探究而解决任务。反之,如果任务脱离了学生的生活经验、兴趣以及智力发展水平,那么完成任务就会成为一件“苦差使”,还有谁会主动地参与呢? 
二、活动中的师生互动行为 
㈠情境导向,驱动探究欲望 
“情境”是建构主义学习理论所认为的构成学习环境的四大要素之一。探究性学习的设计要求把知识的自主建构过程抛锚在一个较为真实自然的情境脉络中,保证知识向能力迁移。 
创设情境时,教师要根据具体的学习内容,学习目标和学生的兴趣等,从学生已有的思维水平出发设计自然真实的情境脉络,设计的情境

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