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[摘要]探究式教学就是以探究为基本特征的一种教学活动形式,是培养学生创新意识和创造能力的有效途径。文章就如何在植物生物学理论和实践教学中进行探究式教学及在高等教育过程中如何正确树立教师与学生关系等问题进行了探讨,并提出了实施策略及建议。
[关键词]探究式教学 植物生物学 教学 应用
[作者简介]于爽(1974- ),女,黑龙江宝清人,牡丹江师范学院生命科学与技术学院,副教授,研究方向为植物生物学;李继光(1981- ),男,辽宁沈阳人,牡丹江师范学院生命科学与技术学院,讲师,研究方向为植物生物学;王晶晶(1980- ),女,黑龙江哈尔滨人,牡丹江师范学院生命科学与技术学院,讲师,研究方向为生物技术。(黑龙江 牡丹江 157012)
[课题项目]本文系牡丹江师范学院教育教学改革工程青年教师一般项目“现代植物生物学课程体系的构建与优化”的研究成果之一。(项目编号:09YQ-09324)
[中图分类号]G652[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)12-0158-02
植物生物学是高等师范院校生物专业的一门综合性专业基础课程,学生能否学好这门基础课,不仅对他们大学阶段的专业课学习很重要,而且对他们将来在工作岗位上能否做出创造性的科研成果有着很重要的意义。由于受传统教育观念的影响,“满堂灌”成为教师一贯常用的教学方法,这种传统的教学法难以体现学生的主体地位和教师的主导地位,也制约了学生创新思维模式的发展。随着我国高等教育教学的改革与深化,高校越来越重视对大学生创新意识和创造能力的培养,同时对教师的课堂教学提出了新的挑战。转变教学观念、改革教学方法、着力提高学生科学素质和科研能力是目前教学改革的趋势和关键所在,也是人才培养的必然要求。
一、探究式教学的提出
探究式教学是20世纪50年代由美国著名科学家芝加哥大学教授施瓦布提出的,他认为在教学过程中,学生学习的过程与科学家研究的过程在本质上是一致的。因此,学生应像“科学家”一样,以主人的身份去发现问题、提出问题和解决问题,并且在探究的过程中获取知识,发展技能,培养能力特别是创新能力。也就是说,探究式教学是一种以学生为主体的教学模式,是教师根据明确的学习目标引导学生自主获取知识和信息,培养学生学会学习和学会终身学习的方法,以及自主创新的学习过程,其宗旨是培养创新型人才。一直以来,高校教师侧重于知识的传授,在“传道、授业、解惑”的过程中更注重的是“授业”,这对于学生自学能力和创新能力的培养是不利的。探究式教学主张要以学生为中心,教师则由传授知识的严师变成学习的引导者,在素质教育的大环境下,能很好地处理传授知识与培养能力的关系,注意培养学生的独立思考和自主学习能力,帮助学生树立在质疑、调查、探究、实践中学习知识的理念,促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。在植物生物学课程的理论和实践教学中巧妙运用探究式教学对于提高学生的创新能力,培养学生的创造能力十分重要。
二、探究式教学在植物生物学理论教学中的应用
探究式教学模式不是以一般的知识掌握为目的,而是以问题解决为中心,以学生为主体,注重学生的独立认知活动,通过探索、研究来获取知识,着眼于培养创造性的思维能力和意识。探究式教学实质是将科学领域的探究引入课堂,始终把学生的主观能动性放在第一位,教师有针对性地指导学生,调动学生的积极性,通过学习、实践、体验等过程,促使学生自己去获取知识、发展能力,做到像科学家那样从事科学研究,理解科学概念,掌握科学探究本领,培养科学探究能力。在探究式教学模式下,由学生主导学习的全过程,使学生能自己发现问题、提出问题、解决问题,使学生的思维始终处于活跃状态,开拓思维,塑造创新的潜质。探究式课堂教学是教师和学生双方都参与的活动,他们都将以导师和主人的双重身份进入探究式课堂。如何激发学生积极思维、活跃课堂气氛,使单向的教学过程变成交互式的探究教学过程,怎样将知识传授与培养学生创新能力结合起来,是我们在教学实践中研究和探索的重点。
1.创设问题情境,引导学生进入学习状态,组织学生以组为单位进行学习。要求教师提前布置探究的问题,精心搞好课堂设计。教师要给学生设计一些开放性的、应用性的问题,适时巧妙地把学生置于“问题”情境中,要通过引导、设疑、启迪,激发学生的学习兴趣和求知欲,使学生积极思考,引导学生自己提出假设、亲自设计、查找相关资料进行探究,鼓励学生就某一问题进行讨论,从而培养创新能力。例如在讲到果实的类型时,鼓励学生结合身边实际,多观察、多解剖平时遇到的果实,吃之前先解剖、多讨论。
2.充分提供交流与表达的机会。教师要给学生提供表达交流的机会,让各小组充分发表自己的见解。例如被子植物的主要特征只有两次课,而学生又非常感兴趣,可充分利用课前十分钟鼓励学生自己制作课件、采集实物来为大家讲解各科植物的主要特征,从而掌握识别植物的基本技能。学生的主体地位可以得到充分的发挥,他们不再是信息的被动接受者,而是知识获取过程的主动参与者;同时又培养了学生的表达能力,锻炼了学生的自学能力。
3.提升获取知识的途径和方法。鼓励学生通过查阅图书、上期刊网、亲自设计实验等各种方式探究问题,从而得出结论。教师要引导学生利用课余时间到图书馆查阅书籍,自己形成植物生物学概念,提升获取知识的途径和方法;指导学生从自然和社会生活中选择感兴趣的问题进行研究;指导学生充分利用网络查阅生物专业期刊、生物专业书籍等参考文献,制订研究方案,实施研究,并对研究结果进行合理的分析、综合,对问题作出合理的、科学的解释。这样既能激发学生主动获取知识的积极性,同时又能增强学生应用知识解决实际问题的能力,有利于培养团队合作精神。
三、探究式教学在植物生物学实践教学中的应用
植物生物学是一门实践性很强的学科,实践教学是植物生物学不可分割的一部分。植物生物学实践教学包括实验和实习两部分。在植物生物学实践教学过程中,恰当地应用探究式教学,使实践教学方法多样化,能突出学生的主体地位,激发学生学习的积极性和创造性,使学生在实践中得以锤炼和提高。
1.实验教学中要确定探究的目标和内容。为了保证实验教学能适应新的教育发展的需要,植物生物学实验教学中应逐步减少验证性实验,增设综合性、探索性实验,为学生发挥自身的创造性和主观能动性提供广阔的平台。实验前教师应指导学生进行充分预习,了解实验所需的材料、仪器、原理等,在此基础上教师还要启发引导学生对实验内容、要求进行深层次的思考:不同的实验材料会有什么不同的结果?不同的处理条件又会有何不同?如在细胞结构及内含物的观察实验中,除教师准备的实验材料外,还鼓励学生用自己准备的材料进行观察。教师引导学生自行制定出实验方案;鼓励学生改革实验方案,比较各方法的优缺点及基本原理;尽量采集各种新鲜材料进行实验,允许并鼓励学生根据教学要求、知识结构、兴趣选择做各种尝试,设计一些相关试验。然后,根据学生的兴趣,将不同的实验设计方案分配到各小组,并按计划实施完成研究内容。在实验的整体规划中,也可依据具体情况,安排一个小组按照教材进行相关内容的验证性实验,其他各小组则分别选择不同材料或不同处理条件进行实验。鼓励学生自己采集实验材料,根据实验设计,自主去逐一规范实验操作,观察、记录整个实验的研究过程、变化和结果。同时在实验过程中,穿插徒手切片法、染色法、生物绘图法及解剖镜的使用等基本实验技能的培养或基本实验仪器的规范操作。在一些实验中也可以开放部分内容,充分利用第二课堂的时间,有针对性地开放实验室,鼓励学生利用课余时间进行自我探索。如营养器官和生殖器官形态与解剖观察实验,让学生在课余时间自己准备材料并观察研究;分析某一植物的生长发育规律等。
实验教学中,教师要全程参与、严密组织,指出实验过程中存在的问题,纠正不规范的操作等,时刻把握各组的研究进展和动态,研究中的关键步骤、重要环节教师必须严格把关,及时对研究过程中出现的个别问题进行分析处理,必要时作相应的修改与调整,甚至教师也可以与学生一起完成某些内容,确保实验的顺利进行,但要掌握参与的程度。实验结束后,及时组织学生以研究性实验报告的形式对自己的实验结果进行分析和总结,然后参与学生讨论,帮助学生认真总结、提出指导性意见和建议,培养学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力,以促进深入学习。
2.实习要掌握好探究的尺度。在实践教学过程中,教师经常把学生带到教室外的教学环境中,利用校园绿化、植物园等有利条件,采用现场直观教学,让学生自己去观察植物的形态特征、利用检索表查出校园常见植物所属的科、属、种,这样保证了有效分配学时和授课内容;引导学生注意观察校园植物的动态变化,随时观察、记录,写观察日志,培养探究的兴趣。野外实习是植物生物学实践教学的一部分,野外实习中采取探究式教学法会提高学生的学习效率。野外实习时教师要充分调动学生的学习自主性,凡是课上讲过的科,教师先对所观察植物的根、茎、叶、花、果实、种子特有的一些科特征引导学生一起观察或做一些必要的提示,配合眼看、手摸、鼻嗅,甚至口尝微量等方法进行仔细观察,启发学生与学过的理论知识联系起来。这样,学生能确定被观察植物所属的科,进而通过查阅工具书(植物检索表或树木志等),确定该植物的种。逐步引导学生以组为单位,采集植物进行检索、鉴定;遇到疑难问题,可在小组内互相展开讨论,加强学生的合作意识,培养学生迎难而上的品质;对于学生合力仍无法解决的问题,可以在教师的帮助下查找,这样可以丰富学生的分类术语。结合植物的识别要点及其经济用途,并观察记录植物所生长的生态环境,结合生态学的内容,使学生对所检索植物有全面的了解。例如让学生认知台地、林下和海洋等不同生态系统中生长的植物,使学生明白生物与环境之间的相关性,形成大生物的概念。变学生被动地“听”和“记”为主动地“观察”和“思考”,通过自己的观察和思考得出结论,印象深刻,从而充分地调动学生的主体性和积极性,同时也有效地发挥教师的主导作用。
实践证明,在植物生物学教学中适时采用探究式教学,指导学生开展“观察、实践、探究和研究活动”,以转变学生机械模仿、被动接受的学习方式,让学生成为知识的“发现者”,促进学生主动和富有个性地学习,帮助学生形成主动探究问题的意识和能力,有利于使学生在自主中探究,在质疑问难中探究,在观察比较中探究,在矛盾冲突中探究,在问题解决中探究,在实践活动中探究。同时,培养学生的团队精神和科学素养也促使教师有目的性地深入学习,丰富自己的专业知识,把自己锻炼成学者型教师。只有这样,才能真正培养出具有创新意识、创新精神和创新能力的人才。
[参考文献]
[1]邵世光,于智勇,唐萍.植物生物学的课程内涵与教学实践[J].生物学杂志,2005,22(4).
[2]王德培,张爱华.普通生物学教学中创新能力的培养[J].中国轻工教育,2005(3).
[关键词]探究式教学 植物生物学 教学 应用
[作者简介]于爽(1974- ),女,黑龙江宝清人,牡丹江师范学院生命科学与技术学院,副教授,研究方向为植物生物学;李继光(1981- ),男,辽宁沈阳人,牡丹江师范学院生命科学与技术学院,讲师,研究方向为植物生物学;王晶晶(1980- ),女,黑龙江哈尔滨人,牡丹江师范学院生命科学与技术学院,讲师,研究方向为生物技术。(黑龙江 牡丹江 157012)
[课题项目]本文系牡丹江师范学院教育教学改革工程青年教师一般项目“现代植物生物学课程体系的构建与优化”的研究成果之一。(项目编号:09YQ-09324)
[中图分类号]G652[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)12-0158-02
植物生物学是高等师范院校生物专业的一门综合性专业基础课程,学生能否学好这门基础课,不仅对他们大学阶段的专业课学习很重要,而且对他们将来在工作岗位上能否做出创造性的科研成果有着很重要的意义。由于受传统教育观念的影响,“满堂灌”成为教师一贯常用的教学方法,这种传统的教学法难以体现学生的主体地位和教师的主导地位,也制约了学生创新思维模式的发展。随着我国高等教育教学的改革与深化,高校越来越重视对大学生创新意识和创造能力的培养,同时对教师的课堂教学提出了新的挑战。转变教学观念、改革教学方法、着力提高学生科学素质和科研能力是目前教学改革的趋势和关键所在,也是人才培养的必然要求。
一、探究式教学的提出
探究式教学是20世纪50年代由美国著名科学家芝加哥大学教授施瓦布提出的,他认为在教学过程中,学生学习的过程与科学家研究的过程在本质上是一致的。因此,学生应像“科学家”一样,以主人的身份去发现问题、提出问题和解决问题,并且在探究的过程中获取知识,发展技能,培养能力特别是创新能力。也就是说,探究式教学是一种以学生为主体的教学模式,是教师根据明确的学习目标引导学生自主获取知识和信息,培养学生学会学习和学会终身学习的方法,以及自主创新的学习过程,其宗旨是培养创新型人才。一直以来,高校教师侧重于知识的传授,在“传道、授业、解惑”的过程中更注重的是“授业”,这对于学生自学能力和创新能力的培养是不利的。探究式教学主张要以学生为中心,教师则由传授知识的严师变成学习的引导者,在素质教育的大环境下,能很好地处理传授知识与培养能力的关系,注意培养学生的独立思考和自主学习能力,帮助学生树立在质疑、调查、探究、实践中学习知识的理念,促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。在植物生物学课程的理论和实践教学中巧妙运用探究式教学对于提高学生的创新能力,培养学生的创造能力十分重要。
二、探究式教学在植物生物学理论教学中的应用
探究式教学模式不是以一般的知识掌握为目的,而是以问题解决为中心,以学生为主体,注重学生的独立认知活动,通过探索、研究来获取知识,着眼于培养创造性的思维能力和意识。探究式教学实质是将科学领域的探究引入课堂,始终把学生的主观能动性放在第一位,教师有针对性地指导学生,调动学生的积极性,通过学习、实践、体验等过程,促使学生自己去获取知识、发展能力,做到像科学家那样从事科学研究,理解科学概念,掌握科学探究本领,培养科学探究能力。在探究式教学模式下,由学生主导学习的全过程,使学生能自己发现问题、提出问题、解决问题,使学生的思维始终处于活跃状态,开拓思维,塑造创新的潜质。探究式课堂教学是教师和学生双方都参与的活动,他们都将以导师和主人的双重身份进入探究式课堂。如何激发学生积极思维、活跃课堂气氛,使单向的教学过程变成交互式的探究教学过程,怎样将知识传授与培养学生创新能力结合起来,是我们在教学实践中研究和探索的重点。
1.创设问题情境,引导学生进入学习状态,组织学生以组为单位进行学习。要求教师提前布置探究的问题,精心搞好课堂设计。教师要给学生设计一些开放性的、应用性的问题,适时巧妙地把学生置于“问题”情境中,要通过引导、设疑、启迪,激发学生的学习兴趣和求知欲,使学生积极思考,引导学生自己提出假设、亲自设计、查找相关资料进行探究,鼓励学生就某一问题进行讨论,从而培养创新能力。例如在讲到果实的类型时,鼓励学生结合身边实际,多观察、多解剖平时遇到的果实,吃之前先解剖、多讨论。
2.充分提供交流与表达的机会。教师要给学生提供表达交流的机会,让各小组充分发表自己的见解。例如被子植物的主要特征只有两次课,而学生又非常感兴趣,可充分利用课前十分钟鼓励学生自己制作课件、采集实物来为大家讲解各科植物的主要特征,从而掌握识别植物的基本技能。学生的主体地位可以得到充分的发挥,他们不再是信息的被动接受者,而是知识获取过程的主动参与者;同时又培养了学生的表达能力,锻炼了学生的自学能力。
3.提升获取知识的途径和方法。鼓励学生通过查阅图书、上期刊网、亲自设计实验等各种方式探究问题,从而得出结论。教师要引导学生利用课余时间到图书馆查阅书籍,自己形成植物生物学概念,提升获取知识的途径和方法;指导学生从自然和社会生活中选择感兴趣的问题进行研究;指导学生充分利用网络查阅生物专业期刊、生物专业书籍等参考文献,制订研究方案,实施研究,并对研究结果进行合理的分析、综合,对问题作出合理的、科学的解释。这样既能激发学生主动获取知识的积极性,同时又能增强学生应用知识解决实际问题的能力,有利于培养团队合作精神。
三、探究式教学在植物生物学实践教学中的应用
植物生物学是一门实践性很强的学科,实践教学是植物生物学不可分割的一部分。植物生物学实践教学包括实验和实习两部分。在植物生物学实践教学过程中,恰当地应用探究式教学,使实践教学方法多样化,能突出学生的主体地位,激发学生学习的积极性和创造性,使学生在实践中得以锤炼和提高。
1.实验教学中要确定探究的目标和内容。为了保证实验教学能适应新的教育发展的需要,植物生物学实验教学中应逐步减少验证性实验,增设综合性、探索性实验,为学生发挥自身的创造性和主观能动性提供广阔的平台。实验前教师应指导学生进行充分预习,了解实验所需的材料、仪器、原理等,在此基础上教师还要启发引导学生对实验内容、要求进行深层次的思考:不同的实验材料会有什么不同的结果?不同的处理条件又会有何不同?如在细胞结构及内含物的观察实验中,除教师准备的实验材料外,还鼓励学生用自己准备的材料进行观察。教师引导学生自行制定出实验方案;鼓励学生改革实验方案,比较各方法的优缺点及基本原理;尽量采集各种新鲜材料进行实验,允许并鼓励学生根据教学要求、知识结构、兴趣选择做各种尝试,设计一些相关试验。然后,根据学生的兴趣,将不同的实验设计方案分配到各小组,并按计划实施完成研究内容。在实验的整体规划中,也可依据具体情况,安排一个小组按照教材进行相关内容的验证性实验,其他各小组则分别选择不同材料或不同处理条件进行实验。鼓励学生自己采集实验材料,根据实验设计,自主去逐一规范实验操作,观察、记录整个实验的研究过程、变化和结果。同时在实验过程中,穿插徒手切片法、染色法、生物绘图法及解剖镜的使用等基本实验技能的培养或基本实验仪器的规范操作。在一些实验中也可以开放部分内容,充分利用第二课堂的时间,有针对性地开放实验室,鼓励学生利用课余时间进行自我探索。如营养器官和生殖器官形态与解剖观察实验,让学生在课余时间自己准备材料并观察研究;分析某一植物的生长发育规律等。
实验教学中,教师要全程参与、严密组织,指出实验过程中存在的问题,纠正不规范的操作等,时刻把握各组的研究进展和动态,研究中的关键步骤、重要环节教师必须严格把关,及时对研究过程中出现的个别问题进行分析处理,必要时作相应的修改与调整,甚至教师也可以与学生一起完成某些内容,确保实验的顺利进行,但要掌握参与的程度。实验结束后,及时组织学生以研究性实验报告的形式对自己的实验结果进行分析和总结,然后参与学生讨论,帮助学生认真总结、提出指导性意见和建议,培养学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力,以促进深入学习。
2.实习要掌握好探究的尺度。在实践教学过程中,教师经常把学生带到教室外的教学环境中,利用校园绿化、植物园等有利条件,采用现场直观教学,让学生自己去观察植物的形态特征、利用检索表查出校园常见植物所属的科、属、种,这样保证了有效分配学时和授课内容;引导学生注意观察校园植物的动态变化,随时观察、记录,写观察日志,培养探究的兴趣。野外实习是植物生物学实践教学的一部分,野外实习中采取探究式教学法会提高学生的学习效率。野外实习时教师要充分调动学生的学习自主性,凡是课上讲过的科,教师先对所观察植物的根、茎、叶、花、果实、种子特有的一些科特征引导学生一起观察或做一些必要的提示,配合眼看、手摸、鼻嗅,甚至口尝微量等方法进行仔细观察,启发学生与学过的理论知识联系起来。这样,学生能确定被观察植物所属的科,进而通过查阅工具书(植物检索表或树木志等),确定该植物的种。逐步引导学生以组为单位,采集植物进行检索、鉴定;遇到疑难问题,可在小组内互相展开讨论,加强学生的合作意识,培养学生迎难而上的品质;对于学生合力仍无法解决的问题,可以在教师的帮助下查找,这样可以丰富学生的分类术语。结合植物的识别要点及其经济用途,并观察记录植物所生长的生态环境,结合生态学的内容,使学生对所检索植物有全面的了解。例如让学生认知台地、林下和海洋等不同生态系统中生长的植物,使学生明白生物与环境之间的相关性,形成大生物的概念。变学生被动地“听”和“记”为主动地“观察”和“思考”,通过自己的观察和思考得出结论,印象深刻,从而充分地调动学生的主体性和积极性,同时也有效地发挥教师的主导作用。
实践证明,在植物生物学教学中适时采用探究式教学,指导学生开展“观察、实践、探究和研究活动”,以转变学生机械模仿、被动接受的学习方式,让学生成为知识的“发现者”,促进学生主动和富有个性地学习,帮助学生形成主动探究问题的意识和能力,有利于使学生在自主中探究,在质疑问难中探究,在观察比较中探究,在矛盾冲突中探究,在问题解决中探究,在实践活动中探究。同时,培养学生的团队精神和科学素养也促使教师有目的性地深入学习,丰富自己的专业知识,把自己锻炼成学者型教师。只有这样,才能真正培养出具有创新意识、创新精神和创新能力的人才。
[参考文献]
[1]邵世光,于智勇,唐萍.植物生物学的课程内涵与教学实践[J].生物学杂志,2005,22(4).
[2]王德培,张爱华.普通生物学教学中创新能力的培养[J].中国轻工教育,2005(3).