摘要：以“解剖雞蛋實驗”活動為例，提出了教師在指導(dǎo)學(xué)生運用探究式學(xué)習(xí)方法進行生物學(xué)實驗活動時，應(yīng)當(dāng)精心設(shè)計有利于培養(yǎng)學(xué)生探究能力的教學(xué)切入點，充分利用學(xué)生的好奇心和質(zhì)疑精神，鼓勵參與、合作與交流?；诜此嫉纳飳W(xué)探究式教育對教學(xué)的啟示，在汲取生活資源設(shè)計探究式教學(xué)的基礎(chǔ)上，與激發(fā)學(xué)生的問題意識設(shè)計相結(jié)合，重視實驗實踐設(shè)計的探究式教學(xué)，創(chuàng)設(shè)無邊界環(huán)境設(shè)計探究式教學(xué)。

關(guān)鍵詞：“解剖雞蛋實驗” 探究式學(xué)習(xí) 教學(xué)設(shè)計 教學(xué)反思

0 引言

在生物學(xué)實驗活動教學(xué)中，不僅要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會基本操作方法和技能，更要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題的探究意識，為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)構(gòu)建一個良好的載體?！敖馄孰u蛋實驗”以小學(xué)中高年級為主體，要求學(xué)生在識別常見雞蛋種類的基礎(chǔ)上，掌握解剖雞蛋的方法和技巧，辨識雞蛋的生理結(jié)構(gòu)及作用。作為一次探究性活動課，該實驗要求每位學(xué)生充分、細(xì)致地去發(fā)現(xiàn)與探究，從而揭示雞蛋的奧秘，以期達(dá)到“做中學(xué)，學(xué)中做，做后思”的目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生對于生物科學(xué)的熱愛，對于自然與生命的熱愛。

1 基于“解剖雞蛋實驗”探究式教學(xué)的設(shè)計

“解剖雞蛋實驗”教學(xué)給予科技教育活動的啟示，一定程度上印證了上海市教委教研室教研員趙偉新老師及其團隊關(guān)于自然、科學(xué)與技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計的蘋果理念。他的團隊提出三個蘋果與科學(xué)教育的關(guān)系，這里筆者也加了一個蘋果，具體是：（1）自然界中的蘋果。這個蘋果是可以吃的，因為它里面有營養(yǎng)，而營養(yǎng)是如何產(chǎn)生的，則涉及到了植物光合作用、物質(zhì)運輸、物質(zhì)儲存等科學(xué)知識。這個蘋果表達(dá)的是科學(xué)概念。（2）牛頓的蘋果。這個蘋果是牛頓在觀察蘋果成熟自行落地的過程中產(chǎn)生思考，經(jīng)過長期的觀察和思考，最終發(fā)現(xiàn)了萬有引力。這個蘋果表達(dá)的是科學(xué)方法。（3）喬布斯的蘋果。這是一個邊緣缺少一塊，卻給人留白進行無限遐想的蘋果，正是這種無限創(chuàng)意的思想，造就了蘋果的今天。這個蘋果表達(dá)的是科學(xué)思維。（4）趙老師團隊的精品蘋果，它將上述蘋果表達(dá)的科學(xué)概念、科學(xué)方法、科學(xué)思維，加之科學(xué)精神凝聚在一起，成為指導(dǎo)設(shè)計科學(xué)教學(xué)的理念。同樣由“解剖雞蛋實驗”反思引發(fā)的生物學(xué)或科學(xué)教學(xué)活動的設(shè)計，也應(yīng)遵循這樣的理念。

1.1 汲取生活資源設(shè)計探究式教學(xué)

一切事物的存在都是人與環(huán)境相互作用產(chǎn)生的，人不可脫離環(huán)境，學(xué)校也不能脫離眼前的生活，所以教育就應(yīng)該是生活本身，必須把教育和兒童眼前的生活融為一體。最好的教育就是“從生活中學(xué)習(xí)”，這是杜威“教育即生活”理論的部分闡述。[1]這也是我們科學(xué)教育工作者所應(yīng)汲取的，因為來自生活中的科學(xué)是最直觀、最能激發(fā)學(xué)生興趣、最有利于學(xué)生學(xué)習(xí)探索的。[2]因此，生物學(xué)興趣活動教學(xué)設(shè)計應(yīng)以生活性探究、研究性學(xué)習(xí)為指導(dǎo)理念，將生活中的普通事物、普通現(xiàn)象、用普通的方法探究普通后面的科學(xué)真諦，即以“觀生活中的現(xiàn)象、用生活中的材料、探生活中的科學(xué)”為思路，讓學(xué)生處在開放的現(xiàn)實和真實的生活環(huán)境中，通過親身體驗問題解決實現(xiàn)自覺學(xué)習(xí)。在教師指導(dǎo)下，以個人或小組合作學(xué)習(xí)的方式進行生物學(xué)實驗性探究，主動地獲取與應(yīng)用知識，解決問題。[3]

1.2 激發(fā)問題意識設(shè)計探究式教學(xué)

“問題使學(xué)生從事有趣的、真實的、相關(guān)的智力探究活動，并且允許他們從生活情境中進行學(xué)習(xí)，學(xué)生變成了負(fù)責(zé)人”。[4]這種以問題為導(dǎo)向融入到整個探究中去，把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜、有意思的問題情境中，通過讓學(xué)習(xí)者合作解決真實性問題來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識，從而培養(yǎng)學(xué)生形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)、終生學(xué)習(xí)能力的方式，稱為問題式學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning）。[5]在生物學(xué)興趣活動中，教師如何培養(yǎng)學(xué)生問題式學(xué)習(xí)研究能力，這對于激發(fā)學(xué)生問題意識，指導(dǎo)學(xué)生在問題解決中不斷學(xué)習(xí)、不斷成長，構(gòu)建良好學(xué)習(xí)習(xí)慣是至關(guān)重要的。[6]探究式教學(xué)需要從問題設(shè)計開始，通過引導(dǎo)學(xué)生假設(shè)、設(shè)計、收集證據(jù)、分析數(shù)據(jù)，從而對問題進行解釋，并在不斷激發(fā)的新問題以及進一步的解釋中，明晰科學(xué)概念、習(xí)得科學(xué)方法、積淀科學(xué)思維。

1.3 重視實驗實踐設(shè)計探究式教學(xué)

面向核心素養(yǎng)的科學(xué)教育的關(guān)鍵是探究，探究式教學(xué)是幫助學(xué)生習(xí)得科學(xué)方法和科學(xué)思維的有效途徑，因此樹立“以實驗實踐為基礎(chǔ)”的課程觀與教學(xué)觀尤為重要。表現(xiàn)為：在生物學(xué)興趣活動中增加學(xué)生動手實驗的比例，著重培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能。以驗證性實驗為基礎(chǔ)，逐步增加需要學(xué)生自行設(shè)計的實驗。如在實驗材料的選擇、實驗方法的改進、實驗數(shù)據(jù)的采集等方面進行設(shè)計，讓探究逐步從初級探究（教師將探究的問題、解決問題的過程與方法直接提供給學(xué)生，學(xué)生獲得證據(jù)得出結(jié)論），到中級探究（就教師給定的探究問題，學(xué)生自行設(shè)計探究的過程和方法，并尋求答案），再向高級探究（學(xué)生自己提出問題，并根據(jù)所掌握的知識與技能，自行設(shè)計探究的過程與方法，并得出結(jié)論）。[7]因此重視實驗設(shè)計的探究式教學(xué)就是引導(dǎo)學(xué)生走向深層次水平的探究活動，讓他們像科學(xué)家那樣能獨立地嘗試用各種方法解決問題進行科學(xué)研究?；趯嶒瀸嵺`的教學(xué)指導(dǎo)，不僅能讓學(xué)生體驗到科研的樂趣，更重要的是在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究過程中，指向?qū)W生核心素養(yǎng)的質(zhì)疑能力、創(chuàng)新能力、實踐能力不斷提高。

1.4 創(chuàng)設(shè)無邊界環(huán)境設(shè)計探究式教學(xué)

“不要把學(xué)生束縛在教室和實驗室這些狹小的空間，除此之外還有廣闊的科學(xué)學(xué)習(xí)天地;上下課鈴聲不應(yīng)成為教學(xué)的起點和終點?！盵8]生物學(xué)研究的對象本身就源自于自然界，以生活為媒，與自然結(jié)緣，在廣闊的天地中進行探究式教學(xué)指導(dǎo)，就是解決真實問題的最好場所。加之現(xiàn)代教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，也使教學(xué)在各種環(huán)境中進行身臨其境的探究成為可能?！白尳虒W(xué)沒有圍墻、探究沒有邊界”這對包括生物學(xué)教師在內(nèi)的科學(xué)教師提出了更高的要求，科學(xué)教師要能洞察和把握生活中的科學(xué)現(xiàn)象，及時將之作為科學(xué)教育的素材，從而也就能教活生活中的科學(xué)。只有這樣，科學(xué)探究才能擺脫僅僅是書本上的知識和限于實驗室里的模擬過程的局限，回歸以生活現(xiàn)象為線索，以事實為依據(jù)，以發(fā)現(xiàn)規(guī)律為目的社會活動。[2]

2 基于“解剖雞蛋實驗”探究式教學(xué)的反思

2.1 精心設(shè)計有利于培養(yǎng)學(xué)生探究能力的教學(xué)切入點

生物科學(xué)是一門觀察性、探究性、實驗性極強的自然科學(xué)，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、探究式的實驗過程中，以自身親眼所見、親手所做不斷加強對知識的理解與探究，增強了實踐能力。與此同時，他們的思維力、想象力、創(chuàng)造力也得到進一步激發(fā)，因而對于培養(yǎng)、挖掘?qū)W生的各方面素質(zhì)，尤其在知識創(chuàng)新方面，生物科學(xué)特別是生物實驗活動有著其他學(xué)科無法替代的地位。[9]而學(xué)生能否進行充分的發(fā)現(xiàn)探究、能否真正地培養(yǎng)自身能力、激發(fā)潛能、獲取知識，這就需要生物學(xué)教師必須根據(jù)學(xué)生的特點，精心設(shè)計準(zhǔn)備每一次的實驗活動。

以生活中最常見的事物——雞蛋，作為學(xué)生實驗活動的主體，這對學(xué)生們來說，既熟悉又陌生，在普通的事物中，若能揭示許多他們未知的知識，定會讓學(xué)生們產(chǎn)生極大的興趣去了解身邊的事物，發(fā)現(xiàn)周圍的現(xiàn)象，探索生活中的科學(xué)。因此，在設(shè)計思想上要力求突出以人為本的思想和健康生活的理念，利用學(xué)生已有的知識和生活經(jīng)歷作為實驗的前提和基礎(chǔ)。在活動過程中教師需通過精心設(shè)疑及示范活動，引導(dǎo)學(xué)生利用解剖的方法由外及里、由淺入深逐步深入地探究雞蛋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。以結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)來探討各部分的作用及被孵化而可能產(chǎn)生的影響;以雞蛋中豐富的營養(yǎng)物質(zhì)引申到人類該如何健康的食用雞蛋，以幫助學(xué)生們逐步養(yǎng)成健康生活理念。以理論聯(lián)系實踐的主旨，充分發(fā)揮科學(xué)概念在生活中的作用，這正是生物教學(xué)活動中探究式學(xué)習(xí)所倡導(dǎo)的。

2.2 在探究活動中充分利用學(xué)生的好奇心和質(zhì)疑精神

在教學(xué)活動中，學(xué)生的發(fā)現(xiàn)探究表現(xiàn)在三個方面：首先，學(xué)生圍繞科學(xué)性問題展開探究活動，同時獲得可以幫助他們解釋和評價科學(xué)性問題的證據(jù)，如雞蛋的顏色、形狀、大小、結(jié)構(gòu)等等。其次，在發(fā)現(xiàn)探究的過程中，學(xué)生根據(jù)事實形成解釋，對科學(xué)性問題做出回答，如當(dāng)同學(xué)發(fā)現(xiàn)蛋殼上的氣孔時想到它可能的作用，發(fā)現(xiàn)卵白與卵黃之間的系帶時可能會聯(lián)系到人類胎兒的臍帶，并由此進行激烈的討論區(qū)別異同。最后，學(xué)生還可以通過比較其他可能的解釋，特別是那些與科學(xué)性理解較為吻合的解釋，來評估他們自己的解釋。在此基礎(chǔ)上，教師的設(shè)計和學(xué)生的具體情況要相符合，做到環(huán)環(huán)相扣每一研究細(xì)節(jié)、層層設(shè)置問題，才能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)造能力的目標(biāo)。

本實驗是以小學(xué)高年級學(xué)生為主體，他們充滿了生活熱情，有積極好問、喜歡探索、靈活好動的特點，故預(yù)設(shè)中第一次的解剖活動定會引發(fā)學(xué)生的好奇。因此，必須注意兩點：（1）這樣年齡層次的學(xué)生適合這種實驗活動嗎？他們有必要知道蛋的各部分結(jié)構(gòu)嗎？如何來闡釋有的雞蛋能被孵化出小雞有的不能？在實驗過程中，有個別學(xué)生提出了“受過精的蛋”時，先前的疑慮就被化解了，學(xué)生們竟會有某些生物科學(xué)知識的前概念了，他們的知識儲備已完全能適應(yīng)這一“解剖的雞蛋”的內(nèi)容了。他們所擁有的不僅只有課本上的知識，更是無窮的好奇心，這是他們探究大千世界的力量源泉，而生物學(xué)實驗活動則為他們有的放矢地汲取科學(xué)營養(yǎng)搭建了一個平臺。（2）對于生物與科學(xué)實踐小組的學(xué)員來說，由于是第一次真正意義上的解剖實驗活動，可能會有學(xué)生手忙腳亂、不知所措，而導(dǎo)致實驗失敗需要進行二次試驗?；顒拥某绦蛐砸髮W(xué)生們要完整地操作整個過程，這在一定程度上給學(xué)生進行完整地自主實驗活動帶來一定的難度，這就需要教師在指導(dǎo)學(xué)生進行生物實驗活動時，一方面注意保護他們的好奇心和求知欲，另一方面要及時疏解他們可能出錯的挫折心理，引導(dǎo)每位學(xué)生都有機會達(dá)到一定程度的探究目標(biāo)。

活動中，教師要鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生與同伴辯論，并且給予學(xué)生發(fā)表意見的機會。當(dāng)學(xué)生提出了與教師不盡相同、甚至相反或者錯誤的觀點時，教師不能只是簡單地否定學(xué)生，而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生審視其觀點，并通過分析及引導(dǎo)得出正確的結(jié)論。這樣處理可以保護學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有利于學(xué)生培養(yǎng)獨立學(xué)習(xí)及創(chuàng)造的自覺意識，使其智慧的思維處于活躍狀態(tài)。

2.3 在探究活動中，鼓勵參與、合作與交流

實驗探究過程中需要同學(xué)們合作、交流、解釋、共同探究，這些合作與交流的實踐，讓學(xué)生學(xué)會準(zhǔn)確地與他人交流，向別人解釋自己的想法，傾聽他人的想法，善待批評審視自己的觀點，獲得更正確的認(rèn)識，學(xué)會相互接納、贊賞、分享、互助等。[10]學(xué)生在合作交流的氛圍中更能增強獲得實驗成功的信心和收獲彼此合作相互學(xué)習(xí)的快樂。在具體實施過程中，除個別學(xué)生出現(xiàn)“雞飛蛋打”、沒有完成實驗外，大部分學(xué)生還是能在老師的引導(dǎo)下進行著每一步的操作。當(dāng)學(xué)生們出現(xiàn)類似上述失敗的情況，教師就應(yīng)注意學(xué)生情緒的引導(dǎo)，告知他們一個人的失敗并不完全影響整個活動，因為小組就是一個團隊，只要大家共同參與，小組中的任何一個人的成功，都可以為他人獲得成功提供借鑒和鋪墊。這不僅可重塑學(xué)生進行科學(xué)實驗的信心，同時也使學(xué)生懂得了科學(xué)實驗不可預(yù)見性、失敗是正常的、重復(fù)是必須的。在活動中，充分的合作、交流是實驗成功的關(guān)鍵。

在探究實踐中，學(xué)生們不斷進行解釋、反思、交流，并經(jīng)歷困惑與失敗、成功與喜悅，這能促使他們更加清晰地理解科學(xué)的本質(zhì)。由于知識和經(jīng)驗背景的差異，同學(xué)們對發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象、產(chǎn)生的問題的解釋以及所進行的實驗方法有所差異，在探究者的共同體中，這種差異本身便構(gòu)成了一種寶貴的學(xué)習(xí)資源。同學(xué)們攜手合作、相互交流中，明白了在實驗中發(fā)現(xiàn)的問題別人也可以有其他的不同解釋，有利于擺脫單一的、自我中心的思維傾向;各自的想法、思路逐步走向清晰和統(tǒng)一，這樣就可以不斷地修正自己對問題的解釋及改進自己的實驗方法。[11]

3 結(jié)語

現(xiàn)代教育要求教師不僅是知識的傳授者，新課程的建設(shè)者和開發(fā)者，還是學(xué)生探究知識的促進者和向?qū)?。這就要求教師應(yīng)與時俱進，努力改變教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式和教學(xué)方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的獨立性和自主性，引導(dǎo)學(xué)生在探究式學(xué)習(xí)中學(xué)會質(zhì)疑、調(diào)查、探究，在實踐中主動地、富有個性化地學(xué)習(xí)。[12]物理學(xué)家勞厄說過：“教育無非是一切已學(xué)過的東西都遺忘的時候所剩下來的東西”。引入實踐，可以這樣說：科學(xué)教育無非是以一切已學(xué)過的東西都遺忘時所剩下的科學(xué)方法、科學(xué)思想、科學(xué)精神。

參考文獻

[1]朱麗.生活與教育——杜威“教育即生活”與陶行知“生活即教育”之比較.北京教育學(xué)院學(xué)報[J]，2002（4）：51-54.

[2]周建中.“以生活為媒探科學(xué)之實”基于生活科普理念的青少年科學(xué)教育[J].青少年研究與實踐，2015（1）：62，96.

[3]周建中.基于生活科普理念的對話式科學(xué)教育探索[J].科學(xué)教育與博物館，2017（2）：107.

[4]Robin Fogarty.多元智能與問題式學(xué)習(xí)[M].錢美華等譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2005：12.

[5]Maggi Savin-Baden， Kay Wilkie. Challenging Research in Problem-based Learning[M]. New York： Society for Research into Higher Education & Open University Press，2004：11.

[6]周建中.在生物學(xué)課題研究中培養(yǎng)青少年問題式學(xué)習(xí)的能力[J].生物學(xué)教學(xué)，2007（11）：19.

[7]王耀村.面向核心素養(yǎng)的科學(xué)課程建構(gòu)與教學(xué)建議[J].物理教學(xué)，2018（8）：2-5.

[8]中華人民共和國教育部制定.《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2017：62.

[9]周建中.在生物課題研究中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].生物學(xué)教學(xué)，2001（10）：34.

[10]陳容斌.評價主體應(yīng)多向互動[J].科學(xué)課，2007（8）：53.

[11]劉寧.中學(xué)化學(xué)探究性學(xué)習(xí)的探索[J].科教文匯，2006（6）：103.

[12]陳正慶.新課程下中學(xué)物理學(xué)習(xí)與探索[J].考試周刊，2011（60）：191.