研究性学习的探究与实践 论文

研究性学习的探究与实践摘要：本文以系统地开展研究性学习活动-口罩的防护作用为例，通过：创设问题情境，进入探究状态；体验实践过程，自主建构知识；表达交流成果，传播创新理念，这三个阶段，采取逐层递进的方式展开，来探寻和感悟研究性学习的一般规律，体验和倡导研究性学习在生物核心素养培养方面的重要作用，也期望在课堂教学中能够适时、灵活地借鉴和应用，为创新型人才的培养“添砖加瓦”。关键词：研究性学习，创设情境，建构知识，创新理念，核心素养。［1］引言：关于研究性学习（包括探究性学习在内），有人认为：“研究性学习是指学生在教师的指导下，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［2］”；从狭义的角度看“研究性学习是学生在教师指导下，从自然现象、社会现象和自然生活中选择和确定研究专题，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问［3］题的学习活动”。初中生物“新课标”把“倡导探究性学习”列为三个“课程基本理念”之一。研究性学习也是2001年国家教育部颁布的《基础教育课程改革刚要（试行）》［4］中作为必修课提出的“综合实践活动”的重要内容之一，其重要性可见一斑。研究性学习作为必修课“综合实践活动”的内容，实施二十年来，效果并不理想，其原因这里不多加评论。但是笔者认为最重要的是，秉承对下一代负责的态度，研究性学习不能被现代教育所漠视和遗忘，必须让更多的有责任心、有担当的教育工作者真正认识到其重要意义，并在教育工作中倡导和实施。研究性学习不仅能够提高学生的学习兴趣和对知识掌握的深度，而且对培养学生生物学核心素养，具有重要的作用和意义；但是其更大的价值是培养学生的探究意识和创新精神，它不仅是对传统教学模式的补充，更是对传统教学模式的提高！基于生物学科的综合性和实践性特点，我们系统地开展了一次研究性学习活动-口罩的防护作用。通过这次活动，我们归纳出研究性学习的一般规律：创设问题情境，进入探究状态；体验实践过程，自主建构知识；表达交流成果，传播创新理念，这三个阶段。下面就以这三个阶段为线索，来具体说明，期望对大家开展研究性学习活动有所启发。一、创设问题情境进入探究状态在校生物兴趣小组活动过程中，我引导学生按照个人特长和兴趣爱好成立研究性学习小组，开展研究性学习活动，小组人数在3-6人。经过酝酿，有4位自愿者组成临时活动小组，为了使活动富有成效，我又邀请了一位生物老师参与指导。通过利用课余时间开研讨会形式，让小组成员明确活动范围：同学们感兴趣的、与生物课堂学习密切相关的研究性学习活动；同时为了激活同学们的知识储备，确定活动主题，我们提出了供参考选择的研究课题：针对目前学生中普遍存在的不良饮食习惯和课本中的“合理膳食与食品安全”学习内容，开展学生营养状况调查；针对目前新冠肺炎疫情在世界上蔓延，结合“预防传染病”的知识，探究口罩的防护作用，等等。并告诉同学们，可以多角度思考，提出自己的想法、课题。经过小组成员的交流探讨，发现新冠肺炎疫情在世界上仍在流行，特别是在我们的邻国——印度，疫情的发展非常严重，处于失控状态，在我国的防控形势也很严峻。因此小组成员决定从研究性学习角度，来探讨口罩的防护作用。“口罩的种类有很多，选择哪种来研究呢？”有同学提出，针对防护传染病的作用和使用的普遍程度，小组成员讨论决定，选择“一次性医用外科口罩”作为研究对象。活动主题确定了，该如何进行活动呢？我们先让小组成员回去后查找资料，思考制定活动方案草案，给他们以独立思考的时间和机会，然后通过集体研讨方式，确定活动方案。在研讨会上，首先我们让同学们明确活动的指导思想和活动目标，然后同学们展示自己的具体方案和想法，接着交流讨论确定总方案。方案中确定了活动时间：以课外活动时间为主，以及活动形式：搜集资料信息，集体研讨交流，探究性实验，宣传，展览等。具体实施的活动方案是：1.收集资料信息：通过网络、学校以及县图书馆，调查访问药店和医院等卫生防疫部门等方式收集资料；2.集体交流讨论整理资料，确定如何实施实验；3.进行探究性实验；4.总结交流成果；5推广宣传举办展览等。本阶段，作为指导老师，我们首先为学生创设一定的问题情境，做好背景知识的铺［5］垫，激活学生原有的知识储备，提供研究范围，诱发探究动机，并引导学生建立研究性学习小组。活动成员在独立学习、小组合作的基础上，归纳出研究的具体主题，形成具体的活动方案。二、体验实践过程自主建构知识活动方案确定后，同学们主动地上网、到图书馆查找、搜集口罩防护的知识，并且在我们的带领下，同学们到药店、医院去咨询专业人员。经过一段时间的资料收集，同学们回到活动室，将收集的资料交流、讨论、整理出来；根据整理的资料发现：这种口罩一般分三层，最外层是防潮无纺布，可以阻挡飞溅的液体和飞沫；中间层是熔喷布（无纺布的一种），可以阻挡和吸附微小颗粒和细菌，是口罩的核心层；最内层为长纤维无纺布，可以吸收产生的液体。学生1：“如何验证各层的作用呢？”，学生2：“实验”，学生3：“怎么设计实验呢？”，同学们患难了，这时，我做出了提示：“口罩防护的主要是固体颗粒尤其是粉尘和水汽或液体，可以采取模拟实验的方法解决”。于是大家又开始活跃起来，针对液体的防护，同学们提出了口罩防潮作用实验：把口罩四边去除，取出各层无纺布，将自来水分别滴入各层无纺布里，看看是否漏水；针对水蒸气的防护，又怎么设计实验呢？有同学说：“烧热的开水会冒出蒸汽，可以利用这个蒸汽实验！”，“这个创意真好！”，我及时对同学的创意做出了肯定！如何具体实施呢？另一位同学说：“将开水倒在烧杯中，再把口罩的无纺布密不漏缝地盖在杯口上，看看水蒸气能不能冒出来”，“怎么看得更清楚呢？”，“拉一个背景布”，同学们在“你问我答”中“解决了问题。接着同学们就地取材，从家里找来了几种不同颜色的背景材料：有灰色的、白色的、黑色的不透明薄膜，哪种颜色好呢？经过同学们的验证发现，黑色的背景效果最好！在黑色背景下试试能否看到水蒸气冒出，由此判断无纺布的防水汽作用，随后再用手试试无纺布是不是潮湿，从而判断其是否吸水。如何设计中间层熔喷布的吸附能力实验呢？老师：“靠什么力吸附呢？”学生1：“静电吸附”，老师：“吸附力量大吗？”，学生1：“不大”，学生2：“那就选择很轻小的东西”，同学们的思路打开了，学生3：“什么东西轻小呢？”，学生2：棉絮”，学生1：“碎纸屑”，学生4：“先用棉絮试试吧”，通过同学们的试验发现：“棉絮很容易相互粘连，不容易分开，效果不好；再改用碎纸屑，并且把纸屑撕得碎些，这样再试，效果好多了！同学们在你问我答和动手实践中，蹦出一个个思想的火花！怎么设计口罩对固体颗粒物的防护作用呢？我首先做出了提示：“最好选择模拟粉尘颗粒的防护，生活中固体颗粒主要是粉尘”。“到哪去找粉尘呢？”有同学问，“什么能模拟粉尘？又比较容易获取？”，我反问道，有同学说：“我发现奶奶蒸馒头用到面粉，用面粉代替粉尘”，“好”同学们齐声说。怎么具体实施呢？首先“选择什么样的面粉？”，“有颜色的面粉会好些”，“什么颜色呢？”，同学们又来到超市调查，结果发现了黄色的玉米面粉，可以带回去试试。为了使实验更有说服力，同学们决定让一位同学带上口罩亲自实验，于是口罩对粉尘的防护作用实验设计好了：将面粉放在培养皿中，将培养皿放在带好口罩的实验者面前，另一位同学用一塑料管对着面粉吹气，然后取下口罩，看看实验者的口鼻处是否有面粉，用来模拟口罩对粉尘的防护作用。经过活动小组同学的共同努力，各个实验方案设计终于计完成了！真是“众人拾柴火焰高”啊！活动方案设计完成后，接下来就是实施实验了。首先确定活动地点：生物活动室。根据实验方案，准备实验材料，确定实验时间，做好分工合作。实施实验也不是一帆风顺，遇到了一些意想不到的问题，例如，做熔喷布的吸附实验时，开始同学们撕取的卫生纸碎纸条较大，熔喷布吸附不起来，接着同学们把纸屑撕得更小，吸附效果还是不理想，因为纸屑之间也相互粘连，于是同学们又耐心把纸屑尽量相互分开，经过同学们的反复尝试，终于成功了！再比如：做口罩的防尘作用模拟实验时，由于拿吹气管的同学，放吹气管的角度不准确，以及放面粉的培养皿放置的位置不准确，结果面粉喷溅到口罩以外的其他地方，经过同学们的反复调整、尝试和配合，最后终于圆满完成了实验！在本阶段，同学们在学校、药店、医院等开放的情境中，积极主动地搜集处理信息，通过小组合作、人际交往、沟通等形式，以科学的态度解决实际问题，从一个新的角度[6]认识环境、发现自我，践行新知的构建！三、表达交流成果传播创新理念经过上一阶段的活动，特别是实验活动的设计和实施，同学们感受颇多，“趁热打铁”，我们及时让同学们对实验现象、结果进行讨论、总结，得出实验结论：一次性医用外科口罩，能有效阻挡、吸附粉尘颗粒、水汽微小液滴等。“那么口罩如何防护细菌、病毒呢？”，有同学提出了新的问题，“回去搜集资料后再回答吧”，我提议。经过几天的查阅资料，同学们回到活动室，经过集体讨论后得出结论：口罩核心层的熔喷布，[7]是由很多纵横交错的纤维组成，纤维的直径是0.5～10微米，能够阻挡和吸附细菌，但是病毒很小，例如新冠病毒直径是0.1微米左右，如何阻挡病毒呢？原来病毒一般会吸附在尘埃、飞沫上，直径就可以达到5微米左右，这样口罩就可以阻挡、吸附病菌、病毒，起到防护作用了！在得出结论的基础上，我不失时机地让同学们完成实验报告，写出自己的感悟和心得（图9）并提交。同时将活动过程、结论和感悟制作成PPT和视频等资料，在班级中宣传，在学校里展览，到社会上宣传。在这阶段中，同学们通过将活动成果进行汇报、宣传、展览等形式，分享了活动成果，使越来越多的人意识到口罩防护作用的重要性，践行了生物学“核心素养”的培养，也增强了同学们服务社会的意识！在研究性学习施行的过程中，这三个阶段常常是相互交织和循序推进的，并不是截然分开的。例如在创设情境的过程中，为了能使第二阶段的设计实施实验顺利进行，针对材料的选择以及一些实验过程也要进行预试验；在实践过程中，也可以适时创设问题情境。例如到药店、医院之前，我问同学们：“你们进去后找什么人员调查询问？怎么和他们沟通？问些什么问题？”等等，正是这些情境的创设，让同学们“有备自信而来”，“高兴满意而去！”。通过这次研究性学习活动的开展，使学生走出课堂，走向社会；在活动实践中使学[8]生自觉磨炼意志，陶冶情操，体验挫折与成功，增强积极进取、探索创新意识；通过学生自己搜集处理信息，设计实施实验等活动，培养了同学们创新实践能力、批判性思维能力和团队协作精神。这正是在践行生物学“核心素养”的培养！教学有法无定法，研究性学习的本质在于：让学生亲历知识产生与形成的过程，使学生学会独立运用其脑[9]力劳动，追求“知识”发现、“方法”习得与“态度”形成的有机结合与高度统一。研究性学习活动是有规律可循的，在教学活动中，根据自己的学科特点和教学内容，抓住研究性学习活动的本质灵活运用，定能取得意想不到的效果。参考文献[1]许广长：《研究性和探究性问题提出的若干原则》，生物学教学，2001年8期，页码：27-39，页数：3页，ISSN：1004-7549。[2]张肇丰：《试论研究性学习［Ｊ］》，课程·教材·教法，2000，6。[3]钟启泉等：《为了中华民族复兴为了每位学生的发展［Ｍ］》，上海：华东师范大学出版社，2001，10。[4]杜成宪，（日）添田晴雄：《城市中小学校课程开发的实践与课题中日比较研究》，华东师范大学出版社，2005年。[5]刘宏君：《研究性学习在高职英语教学中的实施》，辽宁教育行政学院学报，2006年6期，页码：104，106，