高中生物学研究性学习的课题申报

高中生物学研究性学习的课题设计和组织实施

○黄建书    

2000年试验修订版的高中生物教学大纲提出要在普通高中教学中进行课题研究，这也是我国高中生物学课程改革的一大特点。课题研究是指学生在学科领域或跨学科领域选择确定研究专题，以独立或小组合作方式进行的探究性、研究性的学习过程。其目的在于引导学生改变学习方式，通过自主性、研究性的学习和亲身实践，获取多种直接经验，掌握基本的科学方法，着重发展学生的科学探究和实践能力，包括收集和处理信息的能力、分析问题和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和一定的社会活动能力，尤其鼓励创新精神和实践能力。

    一、 研究性学习的课题设计

    研究性学习作为“学生在教师指导下，以类似科学研究的方式去获取知识和应用知识的学习方式”，其基本特征是重过程、应用、体验和全员参与。研究性学习主要是问题解决的学习，要让学生从生活和社会中产生问题意识、发现问题和提出问题。研究课题可以由教师提供，也可由学生自由选择和确定；可以是教材的拓展延伸，也可以是自然和社会现象的探究；可以是实践类的，也可以是实践与思辨的结合；可以是已获证明的结论，也可以是未知领域的研究……。无论何种课题的设计都必须遵循以下基本原则：

    1、以学生发展为本。充分考虑学生的兴趣爱好和学生实际，根据他们的心理特点，尽可能地让学生自主选择课题。实验研究方面应更多地考虑探索性实验及其设计，以充分发挥学生的主体作用和创造性，全面提高学生的科学素养。

    2、体现STS精神。课题体系必须明确体现社会发展的需要，紧密结合现实生活，让学生理解科学、技术和社会三者的关系，形成科学的价值观，这也是大科学教育的要求。诸如饥饿与粮食生产、人口增长、健康与疾病、环境污染、能源结构、生物多样性及保护、生物工程及其应用等。

    3、以直接经验为主。让学生从做中学，掌握生物科学探究的一般方法，了解科学认识的一般模式，掌握生物科学的基本技能，在实践中体验科学精神、态度、行为和习惯，培养实践能力和创新能力。

    4、研究主题的结构化。从生物学科特点出发，课题体系要兼顾宏观与微观、生命网络的多层次、生物科学研究方法的独特性、人在生命科学中的双重性等，形成学科特征鲜明的研究性学习结构体系。从科学自身的性质和科学素养的结构出发，生物学研究性学习的课题的内涵应包括以下内容。

课 题 内 涵

 基 本 要 素

科学思维过程    假设、观察、实证、记录、比较、迁移、分析并推论、应用等科学研究方法    实验法、文献研究法、调查法、比较研究法、模拟研究法、统计分析法、行动研究法、历史法

科学研究实践    课题研究、社会调查、方案设计、实施实验控制、构建生物学模型等

科学研究知识    科学研究的理论（系统论、控制论、思维科学、创造学知识）

 现代生物科技发展动态和趋势，生物科学史和科学家传等

  根据以上原则，结合现代生物学学科特征和高中学生的心理特点，在师生共同讨论的基础上，我们初步确立了下列研究性学习的课题，供学生选择。

单元 研究性课题（供选） 活动方式

绪论 调查近期报刊杂志等媒体对生物科学技术发展的报道，并做交流报告

 独立完成

生命的物质基础 生物组织中的有机物提取和鉴定 小组合作完成

新陈代谢 酶的特性研究 教师指导完成

叶绿体结构与功能 独立完成

大棚蔬菜的人工管理与产量 小组合作完成

马拉松运动成绩与葡萄糖、糖元、乳酸浓度的关系 小组合作完成

生命活动调节 设计实验，观察生长素（类似物）的调节作用

 教师指导完成

人激素类疾病调查与健康 小组合作完成

遗传和变异 基因工程及其应用前景 独立完成

人类基因组计划及其社会伦理道德问题与“圈地运动” 独立完成

调查人群中的遗传病 小组合作完成

袁隆平与杂交水稻 独立完成

生物进化 进化理论发展及其研究方法 小组合作完成

人类的起源和发展 独立完成

生物与环境 设计并制作生态瓶，观察生态系统

构稳定性及功能

 独立完成

生态农业设计及特点 独立完成

调查环境污染并评价（水体污染、城市大气污染等） 小组合作完成

我国的自然保护区 小组合作完成

    二、研究性学习的组织实施研究性学习活动的组织实施，要能让学生能动地完成学习生命科学的过程，真正培养创新精神和实践能力；要能使学生把生物学知识的学习与科学思维方法及动作技能的训练有机结合起来，将所学知识应用于解决新的问题；要能让学生对科学、技术与社会的关系，科学的性质等问题有切身的认识和体验；同时又实实在在地培养科学态度和科学精神。现以教材中“调查环境污染及评价”为例，介绍水体污染调查的实施过程。

  基本教学过程程序：

基本教学过程程序 活动的主要内容 心理调节与思维加工评析

参观水体污染现场

讨论、拟定调查方案

分组考察

集中汇报，分析原因

完成调查报告

活动的升华

    不规定考察方法和程序，让学生身临其境。     唤起危机感和社会责任感，激发创造热情，从而创设主动投入科学探究过程的极好机会。

    学生讨论、拟定调查方案并分组,教师点拨指导并参与方案可行性讨论。每组完成一个子课题调查方案书面材料。

     学生讨论确定调查的目标，即找出原因及治理方法,并为治污提供科学依据。分组既分工又合作,以便共同完成探究课题。

    将总课题分解为查找污染源、走访居民并查阅有关资料、调查水体生物群落、水体污染分析

等4个子课题，每组完成一个子课题。

     基本生物科学素质的培养：详细考察并记录，查阅资料并访问，以获取信息，了解污染给生活、生产带来的影响；选点采样，对比实验并统计分析，提出各种猜测；对比测定污水和正常水质的PH、BOD、COD、CN-、细菌计数等，并计算污水超标倍数，进而培养科学态度和科学精神。

    各组集中并向全班汇报。分析污染来源；污染的直接原因、生态原因、社会原因；水污染后给居民生活、渔业生产带来的危害；献计献策提出治理措施等。

     培养逻辑思维能力并发展智力；在争论中理清思路；学会从不同角度分析污染原因，甚至设计治污方案；领会团结协作在科学探究中的重要性。

    文体不限、自拟题目、字数自定，形式有调查报告、散文、建议书、呼吁书、演讲稿、记叙文等。

     规范表达结果，根据结果得出合理的结论；突破学科界限，运用各种知识综合解决环境问题

    举行演讲比赛、辨论赛，出环保知识专刊、调查报告互评、深入居委会宣传环保知识、张贴倡议书、向政府递交调查报告或呼吁书。

     强化参与意识和社会责任感；认识科学、技术与社会的关系及相互作用，领悟生物科学的社会价值；完成知识获取、发展能力和形成价值观的有机结合；能运用知识评价和解决某些实际问题。

总之，研究性学习的实施过程以学生为中心，努力在实践中发展和完善学生的认知结构并实现知识的迁移，培养学生参与社会活动的意识和能力，实现生物学知识、社会需求和学生发展的最佳结合，最终达成研究性课程的教育功能和社会功能。研究性学习的评价是亟待探索的新课题，不同的研究方案各具特色，结果也不一定惟一，需及时讨论、评价。作为一种学习方式，其评价的形式可用学生汇报、论文答辩、成查展示、量表等开展有序的跟踪评价。评价的标准不是解习题时的会不会做，也不是做得对还是  成论文、作品的水平的高低，而是学生在整个活动过程中的研究深度和能力发展的状况，诸如学生是否提出了新的有意义的问题，对课题的分析是否有独特见解，所用资料有多少是自己收集整理的，是否运用了课本涉及的知识，对自身的研究是否作了定量的分析和评价等，绝不只是以一个简单的分数作为评价的结果。这种开放性评价的指向不同学生、充分肯定努力和价值、客观地评判特色和不是为基本原则，评价模式量采用主客观相结合的“观察——理解”为主，是过程性评价和目标达成度评价的有机结合。