生物新課程的教學策略與教學方法

1、生物新課程的教學策略與教學方法生物新課程的教學策略與教學方法 邵瑞珍主編的教育心理學一書對教學策略的定義是：“教學策略是教師在教學過程中，為達到一定的教學目標而采取的相對系統(tǒng)的行為?！边@里，突出了教學策略的目標性特征和教學策略的一般性框架特征。 較早研究課堂教學策略的美國學者埃金等人認為，教學策略就是“根據(jù)教 學任務的特點選擇適當?shù)姆椒?埃金對教學策略的界定突出了教學策略的兩個特點：任務的要求；方法的選擇。這反映了教學策略注重于對教學目標的意識和具體方法的靈活運用。埃金的課堂教學策略一書對各種教學模式的特點和具體操作程序作了詳細的介紹，體現(xiàn)出了教學策略的選擇性和方法性特點。美國的一些文獻在提到

2、教學策略時幾乎不下定義，但一般都指具體的教學方法。 簡明國際教育百科全書從對策略的認識出發(fā)，對教學策略作出了具有演繹特色的比較全面的定義：“策略”一語是指大規(guī)模軍事行動的計劃和指揮。(“戰(zhàn)術”是指部隊的調(diào)遣)從更一般的意義講，策略是為達到某種目的使用的手段或方法。在教育學中，這個詞一直是與“方法”、“步驟”同義?！安呗浴边€用來指教學活動的順序排列和師生間連續(xù)的有實在內(nèi)容的交流。在本條目中，“策略”用來表示為達到某種預測的效果。 策略的詞典定義及其教學含義 定 義 含 義 全面計劃和指揮大規(guī)模軍事戰(zhàn)役的藝術科學。 意味著教師與學生的活動在教室中具有對立性，教師為達到目的，必須精心計劃和組織教學。

3、 運用這門科學制定的活動計劃。 教學活動始于計劃。 在政治、商業(yè)、求愛等活動中運用謀略(尤其是制定計劃和計謀)的技巧和藝術。 運用策略是一門藝術或技巧，教師應當學習運用它。 綜合上述觀點，我們認為，教學策略具有動態(tài)的教學活動維度和靜態(tài)的內(nèi)容構成維度。在動態(tài)的教學活動過程維度上，它指教師為提高教學效率而有意識地選擇籌劃的教學方式方法與靈活處理的過程，其明顯特征是： 對教學目標的清晰意識和努力意向；具有對有效作用于教學實踐的一般方法的設想；在目標實現(xiàn)過程中對具體教學方法進行靈活選擇和創(chuàng)造。具體說來，在教學實踐中教學策略往往表現(xiàn)為具體教學方法和技能的實施過程，但又不同于具體的方法和技能，不同之處主要

4、在于： 1策略性行為對于方法的施行是在明確的教學目標和教育理念支配和監(jiān)控之下完成的，這就使方法帶上了計謀的色彩。策略行為不是對方法的盲目操作，如果沒有對方法實施意圖的明確意識即使對方法的具體操作步驟掌握得再嫻熟精致，也僅僅是對教學程序的機械運行。 2教學策略性行為是在教學過程中的有效行動。要能夠達到這樣的境地，教學策略應該有其自身的抽象，即教學策略是對有效教學方式的概括和推理。教學策略往往以教學原則和教學行動方式的形式對具體的教學方法、技能進行抽取，并且以這種形態(tài)反映和保持在教師的頭腦中。 3教學策略不是固定不變的，必須因地制宜，因人而異。由于具體的教學情境是復雜的，計劃實施過程之中行動的變化

5、和方法的靈活選擇是必然的，因此，教學策略具有很大的創(chuàng)造性特征。之所以把策略稱為藝術，很大程度上在于策略具有直覺創(chuàng)造、靈活施用的特征。因此，可以認為，教學策略是教師智慧和教學藝術的充分體現(xiàn)。 教學策略靜態(tài)的內(nèi)容構成維度是動態(tài)的教學活動過程維度的反映，或者說教學策略內(nèi)容的構成產(chǎn)生于對教學策略動態(tài)構成的認識。教學策略在內(nèi)容構成上具有三個層次：第一層次指影響教學處理的教育理念和價值觀傾向；第二層次是對達到特定目標的教學方式的一般性規(guī)則的認識；第三層次是具體的教學手段和方法。一、教學策略（一）以探究為主導的教學策略 學生通過初中生物課程的學習，將在以下各方面得到發(fā)展：獲得生物科學和技術的基礎知識，了解并

6、關注這些知識在生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展中的應用；提高對科學和探索未知的興趣；養(yǎng)成科學態(tài)度和科學精神，樹一包I4新意識，增強愛國主義情感和社會責任感；認識科學的本質(zhì)，理解科學、技術、社會的相互關系，以及人與自然的相互關系，逐步形成科學的世界觀和價值觀；初步學會生物科學探究的一般方法，具有較強的生物學實驗的基本操作技能、搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決實際問題的能力，以及交流與合作的能力；初步了解與生物科學相關的應用領域，為繼續(xù)學習和走向社會做好必要的準備。 課程的具體目標如下。 1知識 獲得生物學基本事實、概念、原理、規(guī)律和模型等方面的基礎知識，知道生物科學和技術

7、的主要發(fā)展方向和成就，知道生物科學發(fā)展史上的重要事件。 了解生物科學知識在生活、生產(chǎn)、科學技術發(fā)展和環(huán)境保護等方面的應用。 積極參與生物科學知識的傳播，促進生物科學知識進入個人和社會生活。 2情感態(tài)度與價值觀 初步形成生物體的結構與功能、局部與整體、多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點，生物進化觀點和生態(tài)學觀點，樹立辯證唯物主義自然觀，逐步形成科學的世界觀。 關心我國的生物資源狀況，對我國生物科學和技術發(fā)展狀況有一定的認識，更加熱愛家鄉(xiāng)、熱愛祖國，增強振興中華民族的使命感與責任感。 認識生物科學的價值，樂于學習生物科學，養(yǎng)成質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新及勇于實踐的科學精神和科學態(tài)度。 認識生物科學和技術的性質(zhì)，能正

8、確理解科學、技術、社會之間的關系。能夠運用生物科學知識和觀念參與社會事務的討論。 熱愛自然、珍愛生命，理解人與自然和諧發(fā)展的意義，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。 確立積極的生活態(tài)度和健康的生活方式。 3能力 能夠正確使用一般的實驗器具，掌握采集和處理實驗材料、進行生物學實驗的操作、生物繪圖等技能。 能夠利用多種媒體搜集生物學的信息，學會鑒別、選擇、運用和分享信息。 發(fā)展科學探究能力，初步學會： (1)客觀地觀察和描述生物現(xiàn)象； (2)通過觀察或從現(xiàn)實生活中提出與生物學相關的、可以探究的問題； (3)分析問題，闡明與研究該問題相關的知識； (4)確認變量； (5)作出假設和預期； (6)設計可行的實驗方

9、案； (7)實施實驗方案，收集證據(jù)； (8)利用數(shù)學方法處理、解釋數(shù)據(jù)； (9)根據(jù)證據(jù)作出合理判斷； (10)用準確的術語、圖表介紹研究方法和結果，闡明觀點； (11)聽取他人的意見，利用證據(jù)和邏輯對自己的結論進行辯護以及作必要的反思和修改。 課程具體目標中的知識、情感悉度與價值觀、能力三個維度在課程實施過程中是一個有機的整體。、發(fā)現(xiàn)模式 發(fā)現(xiàn)法受到布魯納的大力倡導，他強調(diào)學校教育要培養(yǎng)學生像科學家那樣理解知識，而不是在毫無感觸的狀態(tài)下刻板地接受科學家的研究結果。布魯納認為，學生在掌握學科的基本結構的同時，還要學習掌握該學科的基本方法。其中，發(fā)現(xiàn)的方法和發(fā)現(xiàn)的態(tài)度最為重要。運用發(fā)現(xiàn)法是教師在

10、教學中向?qū)W生呈現(xiàn)一系列有關聯(lián)的知識，讓學生用自己的頭腦去獲得對知識之間的聯(lián)系和規(guī)律的認識。發(fā)現(xiàn)既可以通過學生對自己操作活動的提煉進行，也可以通過對規(guī)律的猜測和驗證，以及對知識的了解和歸納實現(xiàn)。案例： 布魯納先讓學生擺弄一個邊長為X的正方形、一堆邊長為l的正方形和一堆長為X寬為l的長方形積木(形狀見圖33a)。然后讓學生把它們拼搭成一個越來越大的正方形(形狀見圖33b)，要求他們注意每個大正方形需要用多少塊積木及其面積表達式。學生每搭出一個更大的正方形，就記下一個方程式。 圖33學生擺弄和拼出的積木圖形隨著正方形面積的增大，面積表達式變化： X2+2X+1=(X+1)(X+1) X2+4X+4=

11、(X+2)(X +2) X2+6X+9=(X+3)(X+3) X2+8X+16=(X+4)(X+4)教師耐心地讓學生自己去操作和探究。學生通過一段時間的琢磨，自己領悟到了蘊藏于其中的規(guī)則。以后，他們不用動手操作，直接用符號就可以推測更大的正方形的面積。 案例： 下面是上海市第三女子中學生物教師嚴潔用指導發(fā)現(xiàn)法進行高中生物“酶”教學的教案設計： 教師從“佳美”洗衣粉引出問題?！凹衙馈奔醇用浮！懊浮笔鞘裁?物質(zhì)，又有什么作用呢?接著，把學生分為兩人一組，完成以下 實驗。13支試管分別標明1、2、3，并都裝入2ml H202溶液，1做對照，2、3分別放入鐵釘和新鮮豬肝小塊。 實驗現(xiàn)象：1管無反應，2

12、管有少量氣泡，3管有大量氣泡。 教師：氣泡是什么氣體?用什么方法可以鑒定? 學生討論提出，選擇最簡單的實驗方法：試管上加蓋，收集一定的氣體后放入即將熄滅的竹片。 結果，竹片重又燃燒。由此學生得到反應式：H202一H20+02 討論得到：新鮮豬肝和鐵釘一樣具有催化作用。而且，豬肝催化效率大大高于鐵釘。（高效性） 教師指出：新鮮豬肝中的這種催化物質(zhì)叫做過氧化氫酶。 2在過氧化氫溶液的一個試管中加入熟豬肝塊。 實驗現(xiàn)象：無反應。 討論得到：酶在高溫下會變性，酶是活細胞產(chǎn)生的。 教師引導：這種生物催化劑與化學催化劑還有什么不同? 3在盛有H202溶液的3號管和盛有淀粉溶液的4號試管中分別加入唾液，37

13、保溫。20分鐘后加革瀾氏碘液。 實驗現(xiàn)象：前者無氣泡，后者不變藍。 討論得到：唾液中有淀粉酶，無過氧化氫酶。淀粉酶只能催化淀粉分解，不能催化其他化學反應，酶有專一性。 教師啟發(fā)得出酶的多樣性。 4多酶片研碎溶于水，過濾于5號試管，先后加入NaOH和CuS04（幾滴）。 實驗現(xiàn)象：溶液變紫色。 討論得到：酶是蛋白質(zhì)。 在第二個實驗中，我們已知，高溫會影響過氧化氫酶的活性，那么高溫對唾液淀粉酶有影響嗎?低溫又會有什么影響?我們該用什么方法來解決疑問? 討論決定做下面的實驗。 5再取3支試管，編號6、7、8，都加入淀粉溶液和2ml唾液，6號試管放冰箱。7號試管放37水浴鍋，8號試管放l00沸水中，2

14、0分鐘后加革瀾氏碘液。 實驗現(xiàn)象：7號試管藍色褪去，6、8號試管不褪色。 結論：酶催化的適宜溫度是3。 教師引導：除了溫度能影響酶的活性，還有什么因素會有影響? 6取兩支試管，編號9、10，都加入2ml H202，9號試管加入 10HCL二滴，10號試管加入10NaOH二滴，再加入新鮮豬肝。 實驗現(xiàn)象：都無反應。 結論：酶的活性受pH值影響。 注：3、5兩個實驗較費時間，實際教學中安排先做。 從上面兩個實例可以看到，教師把自己對知識之間關聯(lián)的理解，如對酶的特性的理解，轉化為對學生發(fā)現(xiàn)學習的引導，經(jīng)這樣的學習過程，學生就不會把知識當做無內(nèi)在聯(lián)系的戒律和枯燥無味的定義，學習的興趣自然會出現(xiàn)。而且，

15、通過這樣一種學習過程，學生能夠從中學到觀察分析事物之間內(nèi)在關聯(lián)性的思維方法。 發(fā)現(xiàn)模式是指在教師的指導下，學生運用探究的方法自己去發(fā)現(xiàn)學科的基本概念、基本原理和基本規(guī)律的教學模式。發(fā)現(xiàn)模式的目的是，在讓學生通過自己的發(fā)現(xiàn)掌握學科的基本結構的同時，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)的態(tài)度、發(fā)現(xiàn)的能力。 、探究模式 在這里，我們介紹的是由薩奇曼(Suchman)提出的探究模式，又稱探究訓練。（）探究模式的實例 一天早上，哈里森夫人教的四年級學生正要交算術練習本，她提請學生們注意將要發(fā)生的事。正當學生抬起頭看著哈里森夫人的時候,講臺頂上的電燈突然熄滅了。房間里一片漆黑。 “怎么搞的?”一個孩子問。 “笨蛋!難道你沒看見電

16、燈滅了.”另一個孩子指出。 有一個孩子問道：“燈是滅了，但這是什么意思?” “這是什么意思?你指的是什么?” “我們大家都看到，許多電燈都熄滅了。這究竟意味著什么?發(fā)生了什么事?”教師帶著激勵的口氣這樣問道。 哈里森夫人旋下了桌頂上的那個燈泡，拿在手上。孩子們都圍在她身邊，哈里森夫人把燈泡傳給孩子們看，最后燈泡又傳到她手里。她說：“哦，你們?yōu)槭裁淳筒荒芟胍幌?，能否對所發(fā)生的事情做一個假設?” “玻璃里面有什么東西?”一個孩子這樣問。 哈里森夫人回答說：“恐怕我不能回答這個問題。能不能換種方式提問題?” “玻璃中有空氣嗎?”一個孩子問。 “沒有。” “里面是否有氣體?”另一個孩子問道。 “也沒有

17、?！惫锷蛉嘶卮鹫f。孩子們互相看看，困惑不解。終于，又一個孩子問：“它是真空的嗎?” “是的?！惫锷蛉它c點頭說。 “完全真空嗎?”有的人進一步問道。 “差不多?！?一個學生又問：“那個細細的金屬絲是什么東西做的?” 哈里森夫人說：“我不能回答這個問題。你能否用另外的方式提問題?” “那根細細的電線是用金屬做的嗎?” “是的，”她贊同地說。 不斷地提出諸如此類的問題，孩子們漸漸地能區(qū)別做成電燈泡的各種材料并理解發(fā)生的各種情況。最后他們對所發(fā)生的事情敢大膽地做出假設。在做出四五個假設之后，他們就查參考書，希望能證實這 些假設。 （） 探究模式的基本程序 在探究模式中，根據(jù)學生的活動可將程序分

18、為四個階段。 遭遇疑難情景。教師向?qū)W生展示問題，使學生處于教師設置的疑難情景中，學生理解需要探究的問題并了解探究的程序。 假設和收集資料。在探究模式中，提出假設和收集資料是同時進行的。學生可以先有假設，根據(jù)假設收集資料，也可以從收集資料開始，一邊收集資料，一邊提出假設。這一階段，實際上是“假設一收集資料一假設”的不斷循環(huán)。在最初階段，學生收集資料有一定的盲目性。隨著經(jīng)驗的積累，學生越來越傾向于有意識地為驗證假設收集資料。在這一階段，教師充當資料的提供者。薩奇曼要求對學生提出的問題，教師只回答“是”或“否”。 得出結論。通過“假設一收集資料一假設”的循環(huán)，最終驗證假設，得出結論。得出并證實假設是

19、這一階段的主要的任務。教師要求學生對收集到的資料進行解釋，當解釋能說明收集的資料時，結論就出來了。當無法解釋說明材料時，這就要求學生進一步收集資料，或進一步對資料進行分析。有時，學生會請求教師對他們的解釋作出判斷。 分析探究過程模式的最后階段是學生分析他們的探究過程，以便認識自己的探究過程，為今后改善探究過程提供依據(jù)。這是發(fā)展學生探究能力必不可少的階段。 ()探究模式的作用方式 在探究模式中，大部分教學時間由教師控制，但仍需要學生積極參與活動，教師與學生的關系是合作關系。學生主動地收集資料，教師提供資料；學生提出假設，教師幫助學生探究，但不能代替學生探究。在探究模式中，教師不承擔解釋和分析資料

20、的任務，而由學生解釋和分析資料。運用探究模式，教師需要編制探究材料。 ()探究模式的應用 教師選擇運用探究模式，先要確定教學目標。探究模式的主要過程是對問題作出解釋，內(nèi)容與過程是密切聯(lián)系的，因此，內(nèi)容目標與過程目標密切相連。 教師在運用探究模式時，創(chuàng)設問題情景是一項較為艱巨的任務。教師在準備問題時，第一要考慮的是，該問題是否一定需要學生通過收集資料，檢驗假設才能解釋。也就是說，問題不能過于簡單，不能是不需要學生專門研究就能解決的問題。第二，教師要考慮需要解釋的問題是否超出了學生的知識背景與能力的發(fā)展水平。也就是說，問題應與學生的發(fā)展水平相適應，不能太難。第三，教師還需考慮問題能否激發(fā)學生的學習

21、興趣，激發(fā)學生的好奇心，能否成為促進學生學習的動機因素。問題的呈現(xiàn)方式也可能成為影響學生動機的因素，教師在選擇呈現(xiàn)問題的方式時，需要考慮學生的特點。 教師在為探究教學作準備時，還需注意問題事件。應引導學生思考一個特定的問題，而不是一組一般的問題。 在探究模式的實施過程，教師首先是向?qū)W生展示問題，使所有學生都知道要解釋的是什么問題。在提出假設和收集資料階段，教師對學生提出的問題只回答“是”或“不是”，這樣做的目的是讓學生承擔收集資料和解釋資料的責任。當不能用“是”或“不是”回答時，教師要鼓勵學生重新提出問題，或指導學生提出問題。教師要鼓勵學生盡可能地提出問題，不要限制學生提問。教師可以要求學生回

22、顧探究過程，促使學生得出結論。當學生不能很好地解釋資料時，教師要鼓勵學生繼續(xù)收集資料，或?qū)σ延械馁Y料進行分析。得出結論后，教師要引導學生回顧探究過程，目的是使學生對自己的思維過程進行認識，促使學生思維能力的提高。 在探究模式中，教師對學生評價的重點是學生的探究能力。評價的方式可以是要求學生將資料與解釋聯(lián)系起來，并提出假設。另一種方式可以是，教師要求學生根據(jù)補充的資料重新提出假設，或重新進行解釋。 教師對學生探究過程評價，不僅是內(nèi)容目標與過程目標相結合，還應該是認知目標與情感目標相結合。教師應給予學生更多的鼓勵，使學生體驗到探究的樂趣，增強學生探究的信心，使學生對探究活動產(chǎn)生積極的情感體驗。 薩

23、奇曼的探究模式是為發(fā)展學生的探究技能而設計的一種教學模式。在這一模式中，教師提出問題，學生在一個模擬的過程中收集資料，提出假設驗證假設，得出結論。通過這種方式使學生的探究技能有所提高，同時對探究活動產(chǎn)生一種積極的情感體驗。 、兩種模式的比較 發(fā)現(xiàn)模式與探究模式有許多相似之處。對它們進行比較，目的是幫助教師在教學中能作出恰當?shù)倪x擇。 發(fā)現(xiàn)模式與探究模式有以下的相同點。 這兩種模式的教學目的相同，或部分相同。發(fā)現(xiàn)模式和探究模式的主要目的都是為了發(fā)展學習者的探究能力。在具體教學中，內(nèi)容目標與過程目標關系密切。探究是兩種教學模式的目的，也是教學模式中的教學策略。探究活動本身就能激發(fā)學習者的學習興趣和好

24、奇心，增強學習者的學習動機。 這兩種教學模式都以探究為主導策略。兩種模式都以問題為導向，通過提出問題，促使學習者卷入學習；通過引導學生探究，促使學生開展積極主動的學習活動。 兩種教學模式中，教師與學生之間的作用方式相似。教師與學生之間是一種協(xié)作的關系。教師通過回答學習者的問題給學習者提供資料，幫助學習者進行探究；通過提問，促進學習者卷入學習。在這兩種模式中，學習者之間是相互合作的、互動的。 兩種模式都需要和諧的人際關系和自由的學術氣氛來促使教學的成功。在這兩種模式中，只有學習者充分提出自己的觀點和想法，只有學習者的相互合作，才能實現(xiàn)教學目標。學習者只有在感到安全的環(huán)境中，才能充分發(fā)揮學習的主動

25、性和積極性。 兩種教學模式都強調(diào)教師的指導作用。因為學生的探究過程有時是盲目的，需要教師的引導，沒有教師的指導作用，就不能取得探究的成功。 另外，這兩種模式都注重教學的情感目標，也就是重視學習者在學習過程中的情感體驗。發(fā)現(xiàn)模式注重的是學生發(fā)現(xiàn)態(tài)度的培養(yǎng)，是學生對發(fā)現(xiàn)過程的體驗；探究模式注重學習者在探究活動中的成功體驗。 盡管這兩種模式有以上這些相同的方面，但它們?nèi)匀皇怯袇^(qū)別的，因為它們是建立在不同的理論基礎之上的教學模式。它們之間的區(qū)別主要有以下幾方面。 兩種模式的程序結構不同，導致學習者的思維過程不同。發(fā)現(xiàn)模式是從問題出發(fā)，讓學生去發(fā)現(xiàn)學科的基本結構，這一過程是歸納的過程。探究模式最終是要對

26、最初提出的問題作出解釋，需要歸納思維和演繹思維同時進行。 與上一不同點相聯(lián)系，在教學過程中，雖然兩種模式都選擇了“提問”的策略，但發(fā)現(xiàn)模式注重提問中的轉移，使更多的學習者卷入學習，提出的問題是發(fā)散性問題。探究模式提出的基本上都是聚合性問題。 兩種模式對同一問題學習所花費的時間不同。發(fā)現(xiàn)模式提出的問題是發(fā)散性問題，又非常注重提問時向更多的學習者轉移，因此，需要更多的時間才能發(fā)現(xiàn)出所要掌握的學科的基本結構。 相比較而言，探究模式的重點放在需要解釋的問題上，而發(fā)現(xiàn)模式更重視學習者的相互作用。如發(fā)現(xiàn)模式運用中，教師經(jīng)常要求學習者之間進行討論。 另外，這兩種模式在目標上也有重要區(qū)別。發(fā)現(xiàn)模式不僅重視學習

27、者的發(fā)現(xiàn)過程，也重視學習者對發(fā)現(xiàn)結果的掌握。探究模式主要注重學習者探究的過程，注重學習者探究技能的發(fā)展。 通過對兩種模式的比較，我們對這兩種教學模式各自的優(yōu)點和局限性有了更清楚的了解。探究模式兩個突出的優(yōu)點是更節(jié)約時間和教師更容易控制教學過程。由于探究模式提出的是聚合性問題，因此，教師可以集中注意力于問題上。但探究模式可能導致教師的滔滔不絕的講述，這將影響學習者的學習動機，或使學習者注意力分散。 由于發(fā)現(xiàn)模式注重觀察、比較、辨別，因此，在發(fā)展學習者的思維能力方面比探究模式更有優(yōu)勢。另外，發(fā)現(xiàn)模式給學習者更多獲取信息機會。發(fā)現(xiàn)模式的最大優(yōu)點是有利于發(fā)展學習者的思維能力和促進學習者的學習動機，最大

28、的問題是對教師的教學能力有很高的要求，因為它要求教師根據(jù)學習者的反應不斷地調(diào)整教學的過程。當學習者的反應偏離目標時，教師要想辦法將學習者不同的反應導向教學目標；當學習者的思維受到局限時，需要教師提出恰當?shù)膯栴}啟發(fā)學生的思維。因此，需要教師制定一系列適當?shù)膯栴}作為補充，以備需要時使用，這就需要教師不斷地提高自己的教學能力。、對薩奇曼探究模式的進一步解讀象所有的探究模式一樣，薩奇曼模式有許多獨特的步驟。包括 （1）識別問題； （2）假設一種可能解決問題的辦法； （3）收集資料來檢驗假設， （4）修改以前的假設； （5）重復第三和第四個步驟，直到找到能解釋所有資料的假設為止。 薩奇曼探究模式與其他的

29、探究模式的區(qū)別，主要在于識別問題的方法和收集資料的方法。在這種特定的模式中，教師提出問題，并且仔細地設計問題來激發(fā)學生的學習動機。一個顯著的特點是學生通過提問，在一個模擬的過程中收集資料，而不是對資料作實際的處理 薩奇曼模式與其他教學模式相似之處在于，它運用歸納法和演繹法于課堂活動之中；而不同之處在于，它決非僅僅運用其中1種推理方法，而是兩種推理類型互相結合起來運用。另外，薩奇曼模式與其他模式不同之處還在于，薩奇曼模式更注意過程，較少強調(diào)內(nèi)容。為說明這些區(qū)別，現(xiàn)在讓我們看看采用薩奇曼模式的一項教學活動案例： 史密斯是一個生物老師，他在進行關于動物與其天敵的相互關系的自然平衡這一單元的教學時，給

30、全班展示下面的情景作為教學活動的開始： 許多年前，在西南部的山里有很多鹿，它們的數(shù)量一直變化不大。山上還有狼。從城鎮(zhèn)來的某些人曾目睹狼群咬倒了鹿群里的兩只小鹿，非常震驚，結果人們發(fā)動了一場滅狼運動。使人們驚奇的是，在滅狼后的幾年里，鹿的數(shù)量反而明顯地減少了。既然狼是鹿的天敵，為什么會發(fā)生這種情況呢?(史密斯老師用講故事的方式提出問題，能很好地激發(fā)學生探究的動機。他用學生比較熟知的狼和鹿作為一般問題的實例，不僅縮小了探究的范圍，而且便于學生尋找著眼點，收集資料。) 然后，他繼續(xù)說：“我們能否用一些資料來回答這個問題呢?”于是，進行了下面的對話。(這并非史密斯給學生上的第一次探究課，否則應提出收集

31、資料的方法以及對所提問題的一些要求。) 史蒂文首先問：“看見其他動物在殺鹿嗎?” 史密斯老師回答說“是的，他們看見過，史蒂文?！?史蒂文繼續(xù)問：“不同的動物嗎?” 史密斯回答：“是的?！?帕姆大聲說：“我有一個想法!” 史密斯笑著說：“很好，帕姆，不過等史蒂文講完了再說。” (史密斯老師堅持一個原則：提問一個學生時，就讓他盡情地把所有問題問完，以便使他可以獲得一個完整的思路，也盡量使他提出的問題少一些遺漏。對于比較冒失的帕姆，史密斯做得也很好，并沒有責怪他，反而對他勇于探究的精神給予鼓勵和贊揚。) 史蒂文繼續(xù)說：“動物與其天敵的平衡與這個問題有關嗎?” 史密斯問：“你能用一些資料證明這些看法嗎

32、?”(史蒂文的提問已經(jīng)違背了規(guī)則，因為他的問題并不能直接觀察得到。但是史密斯老師并未簡單粗暴地打斷他的提問，而是鼓勵他重新組織問題，以免傷害他進行探究的信心。這一點在探究訓練的整個過程中都是十分重要的。) 史蒂文不肯定地說：“我有一個想法?！?他繼續(xù)說：“在狼被消滅之后，其他的食肉動物如美洲野貓、郊狼、猛禽如鷹，它們就能更有效地捕殺鹿，所以鹿的數(shù)目下降了?！?史蒂文是先收集資料，然后才提出自己的假設，顯然他的假設所取得的資料并不充分，無法由資料得到驗證，這個假設自然需要修改。) 史蒂文看來是說完了。停了一下，史密斯轉向帕姆。帕姆發(fā)言：“吉姆和我有另一個想法?！?史密斯贊揚說：“很好，說吧?！?

33、對于學生提出的不同見解，教師如能進行贊許，可以激勵學生進一步的思考，增加他們成功的信念。) 帕姆說：“在鹿的天敵被消滅后，鹿的數(shù)量增加了，以后，那個地區(qū)不能供養(yǎng)它們，所以它們被餓死，它們的數(shù)量就下降了?！?“好!”史密斯說：“我們能用一些資料來證實這些觀點嗎?”(對學生的觀點進行肯定或否定，往往會削弱學生的探究活動，因此，除了對于一些初次嘗試這種模式或者年紀較小的學生之外，教師一般不應直接評價。史密斯這里的做法雖然也鼓勵了學生進一步探究的熱望，但也在某些程度上暗示了學生，不利于學生培養(yǎng)獨立探究的精神。)羅妮問：“狼被消滅后，鹿區(qū)的美洲野貓增多了嗎?”史密斯說：“沒有?！薄敖祭悄?”“也沒有增多

34、。” 薩利接著問：“在狼被消滅后，在這個地區(qū)發(fā)現(xiàn)了很多無皮死樹嗎?” “是的?！?史蒂文問：“在狼被消滅后，在這個地區(qū)發(fā)現(xiàn)了很多鹿的尸體嗎?” “是的?！笔返傥睦^續(xù)問：“在狼被消滅以前也是這樣嗎?” “是的” “后來更多了嗎?” “是的。” “那些尸體很瘦嗎?” “是的?！?史蒂文感到奇怪：“那些尸體是得過病的嗎?” “有一些是得過病的?！?吉姆問：“那個地區(qū)的鹿是黑尾鹿嗎?” “是的?！?“獵鷹是違法的嗎?” “是的，在1905年就宣布獵鷹是非法的。” 彼里繼續(xù)問道：“這些鷹以壯年鹿為食嗎?”“不，的確不是?！?蘇珊問道：“那個地區(qū)冬季很冷嗎?”“是的?！比缓?，史密斯提議：“讓我們看看你們提

35、出的假設，看看它們是否與資料一致?！?(學生在提出假設后，開始以提問的方式收集資料。從學生的提問可以看出他們基本上是依照證明假設的需要進行的，中間也有一些學生的思路并不十分清晰。但無論對哪種情況，教師都要認真聽取。在學生取得了相當多的證據(jù)后，教師作為探究活動的指導者、監(jiān)督者，應及時提醒他們注意建立起假設和證據(jù)間的聯(lián)系。這樣一是可以把學生的注意力集中在證明假設上，提問具有一定的目的性、邏輯性。二是讓學生及時由收集資料過渡到得出結論階段，合理地利用教學時間。) 瓊妮主動地說：“我認為可以取消第一個假設?！?史密斯問：“為什么呢?瓊妮!” “嗯,因為這個假設假定其他食肉動物是鹿的數(shù)量下降的原因，但是

36、我們發(fā)現(xiàn)美洲野貓的數(shù)量并沒有增加，只是由于禁止殺鷹，鷹的數(shù)量才有所增加。” 史密斯笑著說：“很好，瓊妮。” 比爾激動地舉起手來：“我認為我們需要把第二個假設改一下.” 史密斯鼓勵說：“說下去吧，比爾?！薄拔覀儼l(fā)現(xiàn)一些鹿一定是餓死的，因為他們的尸體很瘦，一些樹的皮被啃光了。同時，我們還發(fā)現(xiàn)一些鹿的尸體是得過病的，這也能說明疾病可能是導致一些鹿死亡的原因?！?比爾繼續(xù)說：“我認為這個假設應該改成這樣：在鹿的天敵被消滅以后，它們的數(shù)量增加了，以致那個地區(qū)不能供養(yǎng)它們，鹿變得很容易餓死，或得疾病而死。以前狼吃掉了鹿群中最弱小的一部分，所以，鹿群從整體上來說能夠保持健康?！?史密斯笑著說：“好，比爾?！?/p>

37、 (瓊妮和比爾一個取消了假設，一個對原有假設進行修改，最后得出了合理的結論。無論哪種情況，一定要讓學生建立起證據(jù)之間的因果關系，從而很好地利用資料證實假設。在這里，史密斯老師積極引導學生對假設和證據(jù)進行深入思考，對于培養(yǎng)學生對事物內(nèi)在原因的分析和概括是很有助益的。)本懷疑地說：“我們并不知道狼吃的什么樣的鹿呀!” “我知道了，”杰克搶著說，“在狼被消滅之前，所發(fā)現(xiàn)的鹿的尸體，相對于壯年期的鹿來說，一般是幼小的或衰老的嗎?”史密斯微笑著說：“是的?！?“那就對了，”杰克斷言，“那就證明比爾的觀點：狼吃鹿群中較弱小者。” 全班學生都感到滿意，因為他們的假設被這些資料證明了。 (對于學生并不嚴密的結

38、論，還要讓學生自已提出困惑之處。這樣，學生才能不斷對自己的結論進行修改、完善，不斷提高進行嚴密的探究活動的能力。如果學生對不嚴密的結論不能提出疑問，教師可予以一定的引導。比如可以問：“有什么資料能夠證明以前狼吃掉了鹿群中最弱小的一部分呢?”) 以上的活動是一位教師用薩奇曼模式教生態(tài)學課的實例。現(xiàn)在，讓我們轉而敘述這種模式，看看它與一般探究法是如何聯(lián)系的。 史密斯老師的活動由一個問題開始：當一種動物的天敵被消滅以后，為什么它們的數(shù)量沒有上升，卻反而下降呢?史蒂文提出問題：是否看見其他的動物殺鹿。這時學生開始收集資料。在我們繼續(xù)討論之前，應當評論史蒂文帶頭收集資料的兩個問題。首先，根據(jù)一般探究過程

39、概括的步驟，在收集資料之前就假設一種解決問題的辦法，從邏輯上講，這是一種正確的順序，因為，當資料收集過程基于一種特定的假沒，并受這種假設的指導時，就會有更高的效率?？墒牵瑓⒓犹骄康膶W生，常常在建立假設或清楚地陳述假設之前，就開始收集資料。這不是一個嚴重的問題，但往往表明學生在開始時的效率有些偏低。當他們積累了探究的經(jīng)驗之后，他們的效率就會更高，而且他們可能會在開始收集資料之前假設一些解釋(解決問題的辦法).無論如何，學生參與活動是重要的。因此，如果學生喜歡的話，應當允許他們一開始就收集資料。在收集了一些資料以后，教師可以鼓勵學生作出解釋(假設)，、 薩奇曼模式的另一個獨特的特點是收集資料的方法

40、。學生通過向教師提出問題來收集資料，教師對學生問題的回答只能用“是”或“不是”，這就把分析問題的責任交給了學生因而促進了思維技能的發(fā)展。 ， 在史密斯老師的活動里，分析過程隨著提出假設而進行。這個假設提出，導致鹿的數(shù)量下降的原因是，其它食肉動物的數(shù)量迅速地增加。第二個假設提出，是因為饑餓致死，這就引起學生收集另外的資料。通過提問來收集資料的結果如下： 、美洲野貓的數(shù)量沒有增加(例如：狼被消滅以后，在鹿區(qū)出現(xiàn)了更多的美洲野貓嗎?沒有) 2、在那個地區(qū)有很多無皮死樹。 3、在那里有很多瘦鹿和病鹿的尸體。 這就導致取消第一個假設和對第二個假設的修改即因為饑餓加上疾病導致鹿數(shù)量的減少。這一步驟與一般探

41、究的最后階段相符合。在一般的探究中進行“假設收集資料一修改假設的循環(huán)。提出假設，收集資料，接受或否定假設，這種過程繼續(xù)下去，直到一個假設能說明所有的資料為止。 以上對探究活動進行了說明和論述，這種活動可以概括成下面幾個步驟； 1開始上課由教師提出問題。這類問題一般要求學生解釋某些現(xiàn)象為什么會發(fā)生。 2學生假設一種問題的答案(或直接收集資料)。 3學生以向教師提問的形式收集資料，這些問題可用“是”或“不是”來回答。 4修改假沒和收集更多的資料，然后提出更多的假設，收集更多的資料，直到形成一個能說明所有資料的結論為止。案例：“植物的礦質(zhì)營養(yǎng)一節(jié)的教學設計安 軍 (北京市第一零一中學北京 10009

42、1)1 教學設計思想 生物學屬于自然科學，這門課程擔負著培養(yǎng)和提高學生科學素質(zhì)的重任。幫助學生了解科學，熱愛科學，理解科學研究的全過程，習得科學的思維方法，養(yǎng)成嚴謹?shù)膶嵤虑笫堑目茖W態(tài)度，這是新課程標準對教學的要求，也是生物學教師在進行教學設計時要努力實現(xiàn)的目標。 新教材的編寫更加側重科學過程和科學史講述，引入生命科學前沿的新發(fā)現(xiàn)、新進展，刪除了一些偏、難、繁的內(nèi)容，教學中更多地強調(diào)探究，探究是科學研究的核心。本節(jié)教學采用探究學習的教學策略，創(chuàng)設教學情景部分模擬科學研究工作，如：提出假設、設計實驗、提出研究思路、分析數(shù)據(jù)圖表、模擬論文講解等激發(fā)學生興趣，在活動中潛移默化地滲透科學研究過程訓練科學

43、的思維方法，培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)。教學設計中通過小組討論，全班討論，角色扮演等生動活潑的教學形式，使學生始終能主動地參與學習，成為學習的主人。2 教學設計21 教學過程的設計思路22教學過程設計說明221教學中首先從一個實驗觀察引入，請學生觀察用土壤浸出液和蒸餾水培養(yǎng)的植物，問：“它們在長勢上有什么區(qū)別”，“為什么土壤浸出液中的植物長得好?”引出植物要生長得好需要吸收土壤中的礦質(zhì)元素，從而提出課題。222像科學家那樣設計實驗，理解對照實驗的設計方法 科學家通過溶液培養(yǎng)法研究得到植物必需的礦質(zhì)元素種類。這段內(nèi)容的處理，教師采用請學生設計實驗找出植物生活所必需的礦質(zhì)元素的方法。 在引導學生提出實驗設

44、計時，需要教師反應機敏及時指出學生實驗設計欠合理的一面，例如：學生提出可以通過測定培養(yǎng)液中哪種離子少了，來確定必需礦質(zhì)元素，教師引導：“我相信科學家早期做過類似的工作，但吸收了就一定是必需的嗎?比如Pb可以被人體吸收，但有害。必需元素是指那些缺乏后會出現(xiàn)某種病癥的元素。”學生提出：“在蒸餾水中放一種元素如P，觀察植物生長情況?！苯處熞龑В骸笆遣皇侵参锷L只需要一種礦質(zhì)元素，怎樣修改這個實驗?”學生提出：“在培養(yǎng)液中放多種元素，只缺一種元素，如P(缺乏對照)?！苯處熞龑В骸澳泐A期會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?長得好不好跟誰比?” 這樣學生由開始設想用土培養(yǎng)，后來討論得出土壤成分復雜，不好控制條件，因而換成溶液

45、培養(yǎng)；又由只給植物提供一種礦質(zhì)元素到提出給植物提供完全培養(yǎng)液和缺一種元素的培養(yǎng)液，進行對照實驗，控制實驗條件，通過學生互相評價，教師評價，逐漸形成較為成熟合理的實驗設計，教師借機引導出對照實驗應注意的問題(對照的思想和實驗條件的控制等)。告訴學生科學家就是通過這種方法，即溶液培養(yǎng)法找到植物的必需礦質(zhì)元素的。223理解科學是不斷向前發(fā)展的 在這里還有一個別具匠心的設計，告訴學生最初人們只是找到了N、P、S、K、Ca、Mg、Fe這7種礦質(zhì)元素是植物必需的元素，后來隨著技術的改進和藥品的純化又發(fā)現(xiàn)了其他幾種微量元素。問學生：“人們目前認識到植物必需的這14種礦質(zhì)元素，這個數(shù)字l4會不會在將來改變?”

46、學生答：“應該會改變。”緊接著問：“為什么?”學生能體會到科學是不斷發(fā)展的。224理解科學的發(fā)展具有自我更正的特性。植物根細胞吸收礦質(zhì)元素是主動運輸?shù)倪^程，這一概念的建立在科學史上走過一段彎路。人類最初對這個問題的認識是錯誤的，后來經(jīng)過分析大量的實驗事實才認識到：“根細胞吸收礦質(zhì)元素的過程是主動運輸?shù)倪^程”。處理這段教材時，教師先請學生提出猜想，“礦質(zhì)元素是如何進到根細胞內(nèi)部的?你能提出你的猜想嗎?”學生往往會提出一個錯誤的猜想，即認為：“礦質(zhì)元素離子是隨著水進入根細胞內(nèi)部的(假設l)?！蓖瑫r，有的學生會根據(jù)前面章節(jié)所學過的細胞膜的選擇透過性，認為：“礦質(zhì)元素離子是通過主動運輸?shù)姆绞竭M入根細胞

47、內(nèi)部的(假設2)”。 教師提供資料(2組實驗事實：材料l：用菜豆做實驗，發(fā)現(xiàn)菜豆吸水量增加1倍時，鉀離子、鈣離子、硝酸根離子、磷酸根離子等的吸收量同原來各自的吸收量相比，只增加了0107倍。材料2：番茄由光下移到暗處，吸水下降了，但吸收鉀離子反而增多了)，引導學生分析，共同否定了假設l。這段討論設計的目的在于，潛移默化地告訴學生人們認識問題的本質(zhì)不是一個簡單的過程，會有一些錯誤的認識，但是科學本身具有自我更正的特性。225發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力 請學生分小組討論如何證明假設2，即科學的結論不能僅從理論到理論，一個假說要成為理論，一定要有充足的實驗證據(jù)。在這里請學生提出證明假設2的研究思路希望

48、能最大限度地發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力。， 這一內(nèi)容的討論有一定難度，學生因為不了解各種可能的研究手段，思路受局限。教師在分小組討論之前必須鋪墊引導，第l要明確實驗目的證明“根吸收礦質(zhì)元素是主動運輸?shù)倪^程”。第2，回憶主動運輸發(fā)生的條件：需要載體。消耗能量ATP物質(zhì)可逆濃度梯度運輸。在引導時，還應鼓勵學生大膽設想，“盡管我們不了解高科技的研究手段和方法，但我們可以大膽的提出研究設想?！?學生思路打開后，反應熱烈，提出許多種研究思路，比如：抑制ATP的產(chǎn)生。破壞載體，觀察是否有轉運某種離子的現(xiàn)象。增加載體的數(shù)量，觀察轉運離子的速率是否增加了。破壞或改變控制載體的基因。測定并對比培養(yǎng)液及根細胞中該離

49、子的質(zhì)量分數(shù)等等。其中有許多思路與科學家的研究方法不謀而合。這一內(nèi)容的討論是整節(jié)課的高潮和亮點學生提出的想法激動人心。226訓練學生分析問題的能力 然后給學生提供4組數(shù)據(jù)(見附錄)，都是科學家在研究過程中獲得的一手資料，把學生分成9個小組，進行角色扮演，各個小組扮演世界各地的科研小組正在研究根細胞吸收礦質(zhì)元素機理，4組數(shù)據(jù)分發(fā)給各小組，有的小組可能得到的是與別組一樣的數(shù)據(jù)，看誰分析得快，小組分析數(shù)據(jù)完畢后，都要參加“一次國際植物生理學大會”，在大會上把自己的研究工作、數(shù)據(jù)、結論匯報給與會代表，這樣創(chuàng)設情景，學生情緒激動，表現(xiàn)出競爭參與，爭先發(fā)言的場面。分析表格、圖表、曲線時積極主動，語言表達也

50、得到了訓練。這樣在生動有趣的活動中，學生認識到了根吸收礦質(zhì)元素的過程是一個主動運輸過程。 在分析研究曲線及數(shù)據(jù)時，教師要注意學生描述曲線的語言，對發(fā)言的小組及時給予評價，如：表揚描述清楚的學生，引導學生抓住曲線的幾個拐點并引導得出結論。由實驗1和實驗2直接得出：“根吸收礦質(zhì)元素是主動吸收的過程”；由實驗3，分析得出根吸收礦質(zhì)元素與根的呼吸作用關系密切，引導在生產(chǎn)上采用什么方法可以促進根吸收礦質(zhì)元素：由實驗4可分析得出根吸收礦質(zhì)元素需要載體。且載體數(shù)量是有限的。 請學生對比根吸收礦質(zhì)元素與根吸收水分的原理的差別，認清兩者是相對獨立的過程。227此后的教學內(nèi)容通過一系列精心設計的提問環(huán)環(huán)相扣，聯(lián)系

51、前面章節(jié)的知識，學習礦質(zhì)元素的運輸和利用，分析認識根吸水和吸收礦質(zhì)元素的聯(lián)系和區(qū)別，認識根吸收礦質(zhì)元素與呼吸作用的關系密切并聯(lián)系了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關合理施肥和無土栽培技術。3 小結 在課堂上通過互相討論，全班討論，角色扮演等活動，學生的思維被充分調(diào)動起來，主動參與學習成為學習的主人。同時，通過利用搶答器搶答的形式創(chuàng)造一種競爭熱烈的氛圍，教學效果好。本節(jié)課的教學目的在于培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)，訓練學生分析問題解決問題的能力，為學生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力提供平臺。為此，本節(jié)內(nèi)容安排了大量的學生活動要占用一定的課堂時間，新的課程理念已不再強調(diào)知識的系統(tǒng)性和完整性，而強調(diào)學生能力的提高。因此教師可以根據(jù)學生的情況安排課時，礦質(zhì)元素的運輸和利用、合理施肥、無土栽培等內(nèi)容可以考慮放在下一節(jié)課。 附錄： 實驗