高中生物研究性学习教学模式的实践和探索
敬业中学生物教研组 费循蛟 戴智 钟思慧
研究性学习作为一种学习方式，我们试图把它与高中生物教学的课程改革相结合进行运用，作为推进素质教育的一项重要内容，作为提高学生创新意识和实践能力的一项重要举措，同时也作为改变学生被动学习为主动学习的一项教学尝试。
课程改革把现行课程分为基础型课程、拓展型课程和研究型课程，我们分别在这三种课程的教学过程中开展研究性学习的实践和探索。
我们开展研究性学习教学的方式图解：
基础型课程教学 （课堂渗透型研究性学习）
拓展型课程教学 （专题型研究性学习）
研究型课程教学 （课题研究型研究性学习）
在不同课程中开展的研究性学习模式相互之间既有联系，也有区别。区别在于适应学生群体有差异，在基础型课程中的研究性学习适应的学生群体范围最大，在研究型课程中展开研究性学习的学生范围最小。不同模式的研究性学习的层次也有差异，我们认为各种课程的研究性学习的层次和深度随着适应学生范围的缩小应是递进式的。
1、在基础型课程的课堂教学中开展渗透型研究性学习
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1、可能性和必要性：
基础型课程的目标也包括培养学生的科学研究方法、能力，科学精神，科学思想，而这些东西是很难由教师直接教授给学生的，只有在教师的指导下，学生在自己的自主学习过程中，经历体验才能获得。
在过去，有许多优秀教师利用基础课程教材，有意识地引导学生探究学习，既有效指导学生掌握了基础知识和基本技能，又培养了学生主动学习、积极探究地意识和能力，这些有过许多成功地例子。
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2、我们的实践：
我们在基础型课程教学中，发掘一些教学内容，有计划的引导学生探究学习，让学生有机会体验研究学习的经历。
如在《植物生命活动调节》的教学中，教师把科学家发现生长素的过程分解成四个实验阶段，逐步引导学生展开思维，设计实验，推演结果，最后得出植物的向光性与生长素的联系。第一步是“关于引起植物向光生长物质的产生部位的实验研究”，通过假设－实验－结论的过程，得出“该物质由胚芽鞘尖端产生”的结论；以后逐步推出“植物的感光部位是尖端”，“植物的向光性是由于这种物质分布不均匀引起的”，再设计实验来验证这个结论。这些虽只是重复了科学家们已经做过的事情，但学生通过此过程中
激发了进行科学探索的兴趣。提高了发现问题、设计实验解决问题和分析结果的能力。培养了展开科学研究的逻辑思维能力。
再如在《植物矿质营养》的教学中，在课堂教学中通过教师指导下的学生设计过程，可以让学生对一般科学实验研究中实验原理、实验方法、实验材料、实验步骤、实验结果的观察及分析等几个关键环节有了初步的了解和掌握，有利于他们今后的研究性学习。
在《动物激素调节》的教学中，我们采用了让学生分组利用实验法、文献检索法、网络检索法等多种方法对肾上腺素的作用、糖尿病、兴奋剂等专题进行课前研究，然后在课堂上布置学生的汇报，让他们交流各自研究的过程、体会、结果，并相互作评价，丰富他们的研究性学习的经验。
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3、总结我们在基础型课程教学中渗透研究性学习的方式：
①．引导学生追循科学家的科学发现、发明的步伐，体验科学实验研究，了解科学实验研究的一般方法和规律。
②．根据教学内容设置情景和课题，指导学生设计他们力所能及的科学试验，还可以布置他们课后进一步实施实验研究。
③．发掘教材，结合学生的兴趣点和热点，布置和指导学生开展相关的研究，交流学习过程和学习成果。
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4、教学效果分析
由于教师在教学设计中已经考虑到学生的知识和能力基础，指导研究性学习过按：教师设疑、提示——学生解答、设计——学生交流、教师评价的递进方式，引导学生进行思考，使学生摆脱了单纯的被动接受知识的状况，大部分学生能达到预计的效果。
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5、我们在进行基础型课程教学渗透研究性学习得到的体会：
①．利用一期教改教材进行课堂研究性学习是可行的。现在二期教改教材为研究性学习又提供了更为丰富的教学内容。
②．在基础型课程教学中如何处理好落实“双基”和培养自主学习能力、探究能力、创新精神的关系是设计和开展研究性学习的关键。我们认为课堂教学绝对不能忽略对“双基”的重视。但是，利用适当的机会和方法来开展研究性学习不仅不会影响“双基”的落实，反过来还能促进学生的学习积极性。
③．现代教育技术的运用为在课题上开展提供了有利条件。多媒体课件能使教师提供的信息量大大增加；学生可以利用网络大大拓展视野，增大探索研究的空间；多媒体还能使学生与学生、教师与学生的交流更为便捷，有利于思维，促进创新意识的培养。
2、我们根据教学内容，制定了拓展型课程教学的关于《培养学生研究性学习能力和实践能力的目标、要求和方法》，指导学生进行专题型研究性学习。
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1、《目标、要求和方法》举例：
教学内容专题举例，目标和要求，方法和途径
三、说明生活中一些现象的科学原理。。
1）加酶洗衣粉是如何去污的？观察，实验验证，文献和网络检索
2）ATP在生物体中的作用。
3)怎样种好家庭绿化？能知道1－2种常见绿化品种的栽培方法要点并科学依据。文献、网络检索，采访专家，实践活动。
4）怎样延长蔬菜、水果、鲜花的保鲜期？能知道蔬菜、水果、鲜花保鲜的原理和方法。文献、网络检索，采访专家，实践。
5）什么是合理的营养？能根据自己的特点制定一份科学合理的膳食方案（食谱）。文献、网络检索，采访专家，实践活动。
6）酒酿、腐乳是怎样做成的？做一份操作流程，同时进行实践，最后写出实验报告。采访、实践、文献检索。
7）无土栽培花卉、蔬菜的方法。作关于无土栽培的原理、基本条件及其意义的研究报告。参观、采访、文献网络检索、实验。
学期初我们向学生公布专题型研究学习的目标、要求、方法和途径，并作一定的指导，然后学生可以选择自己感兴趣的课题，自己安排时间，开展自己的课题研究。
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2、教学的效果分析
经过三学期的实践，我们收到了130多位学生提交的近140篇课题报告。这些学生撰写的课题报告从内容来看，可分为：
（1）与教材内容相关的知识拓展。如《ATP在生物体中的作用》等。
（2）与学生生活密切相关的现象研究，如《青少年的合理营养》，《校园噪声调查》等。
（3）学生感兴趣的自然现象研究，如《从食草兽、食肉兽的特点看自然选择》等。
（4）关于环境保护的课题，如《酸雨的成因及其危害》等。
（5）关于生命科学新技术方面，如《克隆技术的发展》等。
（6）其他学生感兴趣的现象、事物的研究，如《探索兴奋剂》等。
从学生提交的课题报告数量来看，我们实验的所有学生都完成了课题报告。这说明学生基本上都能达到我们制定的专题型研究性学习的目标。
从研究的内容来看，学生们涉及的题材是相当广泛的。既有我们推荐的课题，也有学生选择的课题，其中多数是具有热点性的事物，这说明学生有可能、也愿意对他们感兴趣的专题进行研究的。
从学生提交的课题报告成果来看，虽说大部分是在资料收集的基础上进行的研究，其结果也无法超越科学家已取得的成果，有的甚至还很幼稚，但是我们认为这些活动毕竟可以让他们体验科学研究的复杂性和艰巨性，提高研究探索的意识和能力。
从学生提交的课题报告的水平看，个体能力差异是很大的。有的学生课题报告很简单，内容也不充实，这里既有水平问题，也有态度问题。我们也发现一部分学生的报告具有较高的水平。如一位学生作了《生物对环境的适应》的专题研究，她提交的报告中，把生物适应环境的各种类型资料收集得相当齐全，并且分门别类加以注解，用图象或影像资料做成多媒体材料作充分说明，简直是一部生物适应环境的专题论述。虽说没有学术上新突破，但作为中学生经历了这样的学习过程，无论对他们的学习方法、对生物科学的兴趣，对知识的拓展都有很大的好处。
3、在研究型课程中的教学中开展课题型研究性学习：
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1、我们开设了《生物与环境－学生自主实验》研究型课程，为课程设计了教学方案，方案包括：
（1）研究的主课题：环境污染对生物的影响。
（2）课程教学目标：培养和提高学生的环保意识、科学意识、创新能力、设计和操作实验能力、合作精神。
（3）课程准备：实验室的开放，师生共同准备实验设备和实验材料。
（4）课程教学过程：①教师概述科学研究和实验的基本方法——②学生考察环境——③学生讨论调查结果，选定研究课题——④各小组相互交流、评议修改研究课题——⑤各小组设计课题研究方案——⑥师生共同作实验研究的准备——⑦小组成员协作进行课题实验过程——⑧各小组交流课题研究结果，完善研究——⑨学生完成课题报告。
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2、在生物组与化学、地理学科共同合作开设的《环境。生活。科学》研究型课程中，我们也为学生的研究性学习提出了目标、要求和活动途径，指导学生的研究性学习过程。 3－
3、教学效果的评价
我们在设计研究型课程的教学时，抓住生物科学知识与环境的紧密相关性的特点，提出“生物与环境”这一个主题，让学生通过自己的现有经验和知识，在教师的指导下，选择自己感兴趣的一个课题进行探索研究学习。
参加研究型课程学习的学生，虽然他们的能力水平高低不一，但是在小组合作学习的条件下，他们在交流中共同得到提高，他们不同的潜能都能得到发挥。因此在综合性的“生物与环境”的研究型课程教学中，学生都有不同方面、不同程度的提高。
4、开展研究性学习的效果检验：
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1、学生进行研究性学习的案例：
有的学生看到秋天大量的落叶使环卫工人大伤脑筋，焚烧时又产生了环境污染，于是想到怎样使城市绿地产生的枯枝落叶无害利用。他们进行了一系列实验研究，用微生物处理枯枝落叶，在此基础上写出了科技论文《城市绿地枯枝落叶的处理和利用》。
有的学生看到化学实验室的废水会污染环境，就设计了一个利用微生物产生的絮状体来吸附、分离重金属离子的实验研究。
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2、学生通过研究性学习获得的部分成果。
《文庙地区噪声、绿化状况调查及治理》一文在区中学生科技论坛作为宣读交流作品。 《敬业中学屋顶花园的调查》参加上海市生物与环境科技项目竞赛，获得优秀奖。
《城市绿地枯枝落叶的处理和利用》参加上海市十八届青少年科技创新大赛，获得一等奖，并被推荐参加全国大赛。
《如何用枯枝落叶培养食用菌》参加上海市十九届青少年科技创新大赛，获得三等奖。 学生获奖只是一个方面，更重要的使学生通过这些活动经历、体验了科学探究的过程，增强了他们的环境意识，丰富的他们的知识和能力。这里学生们自己有不少体会。
有的学生这样写道“看着缓缓飘落的树叶，我从没想过它会与食用菌扯上关系。自高一接触研究性学习课程起，一年多的研究不禁让我发现了生物的奇妙同时体验了自己探究问题的快乐。最初提出课题时认为研究过程肯定短暂又简单。但从材料收集起，我就逐渐发现其中的很多难处。在实验过程中，我们经历了很多“磨难”。我们因长出霉菌而伤心，又因长出一丝“希望之菌”而兴奋不已。这次实验的经历是我生命中一份宝贵的财富。”
我们在开展研究性学习过程中也遇到一些问题和困惑，此外我们的实践和探索也是非常初步的，希望大家批评指正。
