最早提出在學校教育中要用探究方法的是杜威。早在1909年，杜威就對當時的科學教學那種過分強調信息的積累，忽視科學的思維方式和科學態(tài)度的做法提出強烈批評。并指出科學教育不僅僅是要讓學生學習知識，更重要的是要學習科學研究的過程或方法。因而他主張開展探索教學，以培養(yǎng)和提高學生解決實際問題的能力。從此，探究作為一種教學方法的合理性變得越來越明確了。到了21世紀的今天，新一輪國家基礎教育課程改革的一個重要而具體的目標，就是要改變學生被動接受、大運動量反復操練的學習方式，倡導學生主動參與的探究式學習。
本人結合生物課程教學，展開了以下幾點有益的探索：
一、結合生物教材，在課堂教學中開展“探究式學習”
所謂在課堂教學中開展“探究式學習”，就是采用以探究為主的課堂教學模式。具體是指在教學過程中，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，在教師的啟發(fā)誘導下，以課本知識點為啟發(fā)點，結合學生的興趣以及社會的“熱點”問題，確立探究的內容。讓學生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動，進行充分的自由表達、質疑、探究和討論問題。將自己所學知識應用于解決實際問題，使課堂教學散發(fā)活力和提高效率。
現(xiàn)以《分析人類活動破壞生態(tài)環(huán)境的實例》這節(jié)課為例加以說明：課前一星期，教師將全班學生分為四個小組，分別對“森林與人”、“沙塵暴與人類活動”、“鳥類與人”、“環(huán)境污染與生存現(xiàn)狀”這四個內容進行資料收集。學生可通過上網、查閱報刊資料、做社會調查、咨詢權威人士等手段，獲得相應的資料。這個環(huán)節(jié)使學生主動去獲取知識，達到了讓學生自主學習的目的。
一個星期后，在課堂上，各小組中心發(fā)言人對本組資料進行系統(tǒng)的闡述，并將相關的資料、圖片、數(shù)據(jù)、圖表等，由實物投影儀投在大屏幕上；發(fā)言完畢后，是兩分鐘自由答辯時間，學生自由發(fā)問、討論。在這個環(huán)節(jié)中，學生是課堂的主人，占主體地位。教師作為導師，任務是調動學生的積極性，調控現(xiàn)場，促使學生自己去獲取知識、發(fā)展能力，做到敢于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，積極分析問題、解決問題。與此同時，教師還有一個重要的作用，就是為學生設置探究的情境，建立探究的氛圍，促進探究的開展，把握探究的深度，評價探究的成敗。為此，教師在這節(jié)課的末尾出了一道“關于日本和中國對于一次性筷子出口和使用的不同做法”的討論題，從學生的課堂討論和課后作業(yè)來看，不少學生不僅有自己的看法而且有一定的深度，還有學生自發(fā)向學校的師生寫倡議書，拒絕使用一次性的木筷子，上述都表明這節(jié)課收到了很好的效果。
在初中生物教材中，像“調查筆者們身邊的生物”、“生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)”、“愛護植被，綠化祖國”、“計劃生育”、“關注合理營養(yǎng)與食品安全”等內容，都能采用這種上課模式。這種模式有三大優(yōu)點：一是大大減少了教師的講授時間，還課堂給學生；二是滿足了學生自主發(fā)展的需要，讓學生由“要筆者學”變?yōu)椤肮P者要學”；三是讓學生在“活動”中學習，在“主動”中發(fā)展，在“合作”中增知，在“探究”中創(chuàng)新，使生物課堂教學煥發(fā)出勃勃生機。
二、通過生物實驗，引導學生進行“探究式學習”
生物學是一門以實驗為主的自然科學。生物實驗課，是進行探究式學習的重要領地。在實驗中引入“探究性學習”不僅有利于學生形成概念、掌握理論，還有利于加強科學觀察、科學分析等科學實驗能力的培養(yǎng)，還能激發(fā)學生探索精神、創(chuàng)新精神，發(fā)揮學生的主體能動性。圍繞讓學生“主動探究、自主學習”這個指導思想，教師歸納了三種實驗設計方案：
第一種是提供實驗材料和方法，提出問題，讓學生通過實驗得出結論。
例如，在新教材七年級上冊第二章《被子植物的一生》中，有“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”、“測定種子的發(fā)芽率”、“根的什么部位生長最快” 三個探究實驗。三個實驗其實是有內在聯(lián)系的，可以連在一起做，在做完種子萌發(fā)條件，可接著測發(fā)芽率和根的生長。教師將這三個實驗布置給學生，讓他們以小組合作的方式做實驗，最終以實驗報告的形式上交。報告的版面自行設計，有創(chuàng)新點的可加分，同時將合作過程中的想法、合作情況、遇到的困難記錄下來。有位學生在實驗報告中寫到：經歷了這次的實驗，我們明白了什么叫做“團結”，實驗使我們知道了如何去珍惜這份同學之間的感情。還有的學生用醋和肥皂水模擬酸堿環(huán)境對種子萌發(fā)的影響，而這是書本上沒有提及的，是學生一種創(chuàng)新的表現(xiàn)，教師對此給予了大力的表揚。
探究實驗的目的并不在于得到全班同學統(tǒng)一的結果，而重在使學生真正參與探究過程。在實踐中獲得具體的經驗體會，讓學生懂得科學的探究方法，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，讓他們的創(chuàng)新意識得到發(fā)揮，這可以讓學生受益終身。
第二種是告之原理，提供研究方法和結論，讓學生們根據(jù)自己的實驗做出判斷，并運用原理解釋。例如，做“植物細胞的吸水和失水”的實驗時，可將演示實驗改為學生實驗。課前由實驗教師將大小一樣的蘿卜條分別浸泡在盛有清水和鹽水的燒杯里，燒杯上標明“甲”和“乙”，上課后先講述細胞吸水和失水的原理，再讓學生觀察并列舉浸泡在兩種溶液中的蘿卜條的不同點，然后判斷“甲”和“乙”燒杯內哪個裝的是鹽水，并回答“為什么”。這種方式可激發(fā)學生的好奇心，鼓勵他們仔細觀察。然后根據(jù)原理，推斷出變軟的蘿卜條是泡在鹽水中的，并根據(jù)細胞的吸水和失水的原理來解釋。像“植物生活需要無機鹽”、“水分和無機鹽通過導管向上運輸”這類實驗都可以采取上述方式設計。
第三種是最為開放的，學生實驗可以不限于教材或實驗手冊中的內容，而是自己提出要研究的問題，收集證據(jù)，根據(jù)他們自己的實驗提出科學的解釋。例如，有幾位學生想研究土培植物和水培植物有什么區(qū)別，在咨詢了老師的意見后，便興致勃勃地開展了“探究之旅”。從學習有關知識，到育苗、栽培、管理，遇到挫折后總結經驗教訓再修正。在老師的幫助、鼓勵下繼續(xù)他們的研究，充分體現(xiàn)了學生學習的自主性，即自主發(fā)現(xiàn)問題，自主探究思路，自主尋找方法，自主歸納結論。
無論哪種方式，都是希望通過指導學生觀察、實驗，讓學生動手、動腦，對實驗現(xiàn)象進行分析探究，對實驗結果進行綜合論證，甚至自己提出實驗方案。值得強調的是：實驗不論是成功還是失敗，都要認真加以分析、討論，寫好實驗過程報告。因為培養(yǎng)學生積極的探究精神、認真踏實的實踐態(tài)度、縝密的科學思維和勇于創(chuàng)新的科學素養(yǎng)，才是真正的目的所在。
三、利用小課題研究，開展“探究式學習”
倡導探究性學習旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，顯然不可能單純地依靠知識的傳承、講授、灌輸來實現(xiàn)，必須改變教學的策略和方法，改變學生的學習方式。小課題研究就是實施探究型課程的一種主要載體。
開展小課題研究，主要圍繞三大原則，即主體性原則、實踐性原則和創(chuàng)新性原則。讓學生在課題研究過程中始終處于主體地位，強調學生親自收集、分析、歸納、搜集資料。杜絕脫離實際的研究， 激發(fā)學生的創(chuàng)造熱情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。教師首先要營造一個讓學生自由發(fā)展思維的寬松氛圍，其次是激發(fā)學生的探索欲望和創(chuàng)新潛能，在探究活動中培養(yǎng)學生的能力。
1、 在小課題研究中培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗能力。
例如，利用學生對某種動、植物的興趣，引導他們進行觀察、記錄，寫觀察日記。然后指導他們進一步發(fā)現(xiàn)動、植物的生長、發(fā)育、繁殖規(guī)律以及與周圍環(huán)境的關系，并展開思考，寫成科技小論文。如含羞草為什么“怕羞”、花葉芋為什么有這么多不同的斑點等問題，讓學生不僅僅停留在觀察的層面上，而是有深一層的探索。曾有一名學生學了嫁接后，嘗試將馬鈴薯與番茄嫁接，希望培育出一種可以在地上結番茄、地下長馬鈴薯的新品種。嘗試雖然失敗了，但難能可貴的是這種創(chuàng)新的想法、勇于實踐和契而不舍的探究精神。
2、 在小課題研究中培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新精神。
在小課題選題時，可引導學生多留意學�；蛏鐓^(qū)周圍以及身邊的事物，增強學生的社會責任感。如校園的生態(tài)環(huán)境，周邊的環(huán)境污染或是環(huán)境資源，可寫成調查報告并提出方法和建議。例如，在2001年，本人輔導學生對天河區(qū)的綠化規(guī)劃做調查。在此過程中，筆者先讓學生了解歷屆青少年發(fā)明創(chuàng)造比賽和科學討論會，以及生物與環(huán)境科學實踐活動中的優(yōu)秀獲獎項目，讓學生站在較高的角度思考問題，確定選題。然后指導他們制定研究計劃、研究方案。小組成員們分工合作，收集整理資料、外出實地考察、拍照，最后幾經修改，寫出了《城市街道綠樹成蔭，農村小巷無綠可尋》一文，獲“廣州市青少年科技創(chuàng)新大賽”二等獎。2003年底，三位學生提出要研究“轉基因食品”，這個題目對于初二的學生來說有一定的難度，但三位學生的熱情不減。在做了最基本的知識學習后，幾位學生開始行動，從千頭萬緒中，慢慢學會整理、歸納，最后分工合作，正如張蒙蒙同學在她的日記中所寫到的：
“今天（2月13日，星期五），我們把所有的問題及幾天來的思考攤在桌面上討論，每個人對轉基因食品的理解不一樣，就生出不同的思考。三個人把問題由20個縮減到幾個，方便做進一步的研究。根據(jù)每個人的長處，我們做了分工——采訪工作交給張蒙蒙和許麗晨負責，王文秀負責問卷調查。在這三個人中，有兩個人第一次參與論文，而不是平時的“小論文”了，也就格外的興奮，很想過一過記者的癮，做個市場調查人員。
為了了解中學生對轉基因食品的認識，下午，在吳老師的幫助下，我們做了一張問卷調查。在拿去復印的時候，大家議論紛紛，準備著要大干一番�！�
“這天（3月15日，星期一），我們加班加點，所有的彩圖、照片、表格，在劉老師和吳老師的指導下完成。彩圖打印出來的時候，大家都松了一大口氣，這都是我們這一個月來的辛苦結晶��！快了快了，離勝利近了！”
在這篇論文中，她們提出了自己的看法，甚至還設計了一個轉基因食品的標志，雖然簡陋，但畢竟是獨一無二的。學生們的做法體現(xiàn)了她們的創(chuàng)新精神，教師為此給予了肯定和鼓勵。
在完成論文的過程中，培養(yǎng)學生的獨立性、自主性，引導學生在學會質疑、調查、收集、分析和解讀數(shù)據(jù)。在一系列推理、判斷和反思等探究活動中，既能理解、掌握和應用知識，又發(fā)展了收集和處理科學信息的能力，獲取新知識的能力，分析解決問題的能力，交流與合作的能力，特別是創(chuàng)新能力和實踐能力。
3、在小課題研究中培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。
讓學生到野外進行考察，調查當?shù)氐膭印⒅参镔Y源，以及瀕危的動、植物。通過調查獲取第一手資料，如對龍洞地區(qū)和白云山的蝴蝶種類進行調查。這樣，使學生對動、植物多樣性有一個直觀的認識，使保護生物的多樣性成為他們的自覺行動。既而引導學生分析生物與人類活動的關系，提出整改的辦法或寫出倡儀書。
總而言之，“探究式”的學習方式使學生真正成為學習的主人，有更多的空間“消化”、“吸收”知識，有更多的機會思考和實踐，有更多的時間發(fā)展他們的特長和愛好，能更好地培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。然而，“探究式學習”在初中生物學教學的運用還在試行階段，我們的探索也才剛剛起步，存在一定的局限性。但“探究式學習”的精神，順應了當今世界教育改革發(fā)展的潮流，應作為一條主線貫穿我們教育的始終。
