探究學(xué)習(xí)在生物教學(xué)中的新形式

新一輪的基礎(chǔ)教育課程改革重視探究學(xué)習(xí)在教學(xué)中的應(yīng)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力，以及交流與合作的能力。我們的生活世界時(shí)時(shí)刻刻被多種多樣的生物所包圍，可供學(xué)生發(fā)揮好奇心的生物現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。正是這種獨(dú)特的學(xué)科性質(zhì)，使得探究學(xué)習(xí)在生物教學(xué)中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。那么，到底什么是生物探究學(xué)習(xí)呢?《全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》中指出：“生物課程中的科學(xué)探究是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取生物科學(xué)知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)?！?/p>

生物教學(xué)中探究學(xué)習(xí)的類(lèi)型多種多樣。其中，在中學(xué)生間開(kāi)展生物科技創(chuàng)新活動(dòng)，并將其作為一種探究學(xué)習(xí)的類(lèi)型是較為新穎且有效的形式。

以廈門(mén)市鳥(niǎo)——白鷺，以及潮間帶底棲生物多樣性的研究課題為例，筆者嘗試探討在中學(xué)生中間開(kāi)展生物科技創(chuàng)新活動(dòng)的一般程序和具體操作過(guò)程。

一、選題

選題是開(kāi)展探究學(xué)習(xí)的第一步，也是極其關(guān)鍵的一步，要根據(jù)課程教學(xué)需要和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件確定選題。選題應(yīng)該合理，有較強(qiáng)的可操作性，具有明確的目的和意義，富有特色，并且有較高的新穎性。

在此項(xiàng)研究中，我們選擇《朝間帶底棲生物多樣性測(cè)定及白鷺保護(hù)探討》作為研究課題。廈門(mén)素有“鷺島”之稱(chēng)，周邊島嶼自古至今均是鷺科禽鳥(niǎo)的活動(dòng)區(qū)域，鷺鳥(niǎo)資源十分豐富。廈門(mén)市政府已在鷺類(lèi)較密集繁殖的大嶼、雞嶼兩島建立自然保護(hù)區(qū)，主要保護(hù)對(duì)象是黃嘴白鷺、巖鷺(均為國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物)、白鷺、大白鷺、中白鷺、夜鷺、池鷺、蒼鷺、牛背鷺等鷺科鳥(niǎo)類(lèi)和它們的自然生存環(huán)境。課題以廈門(mén)白鷺自然保護(hù)區(qū)的建立和維護(hù)為研究核心，通過(guò)白鷺覓食的中間環(huán)節(jié)，將生物多樣性與白鷺保護(hù)相結(jié)合，探討白鷺與環(huán)境的相互關(guān)系，繼而提出保護(hù)白鷺、保護(hù)環(huán)境的建議。白鷺在廈門(mén)的棲息地主要在雞嶼島和大嶼島兩個(gè)島嶼，主要食物來(lái)源是棲息地的潮間帶底棲生物。這些生物的生存狀況，直接與白鷺有關(guān)，因而確定以潮間帶底棲生物多樣性的測(cè)定為研究對(duì)象，是研究自鷺與環(huán)境相互關(guān)系的重要方式，通過(guò)這一研究可進(jìn)一步探究保護(hù)白鷺的措施，為有關(guān)部門(mén)提出建議。

在此項(xiàng)研究中，學(xué)生學(xué)會(huì)了到網(wǎng)上、到圖書(shū)館找資料；懂得了應(yīng)用課堂所學(xué)分類(lèi)知識(shí)區(qū)分生物類(lèi)型；并且該課題的研究結(jié)果得到有關(guān)部門(mén)的重視，為其制定多項(xiàng)措施來(lái)保護(hù)白鷺的棲息地提供了一些參考意見(jiàn)，對(duì)生態(tài)的保護(hù)起了一定作用，具有很強(qiáng)的教學(xué)意義和政策意義。

二、制訂研究方案并實(shí)施調(diào)查

在研究方案的制訂過(guò)程中，準(zhǔn)備工作、研究的形式、時(shí)間、地點(diǎn)、方法、步驟，每一個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。在該項(xiàng)目研究中，我們按下列程序?qū)嵤┭芯?，得到了預(yù)期的結(jié)果。

1 查閱資料，做好準(zhǔn)備工作。課題確定后，學(xué)生先分頭查閱有關(guān)資料，了解已經(jīng)做過(guò)的工作和目前白鷺棲息地的自然狀況及白鷺生存狀況；學(xué)習(xí)有關(guān)生態(tài)學(xué)知識(shí)，掌握研究潮間帶底棲生物多樣性的測(cè)定方法；了解和掌握潮間帶的分區(qū)、潮汐的測(cè)算。

2 確定調(diào)查的時(shí)間、地點(diǎn)。將調(diào)查地點(diǎn)選擇在白鷺棲息和覓食較為集中的島嶼——雞嶼島和大嶼島：對(duì)照地點(diǎn)選擇在人群活動(dòng)比較頻繁、很少見(jiàn)到白鷺棲息和覓食的廈門(mén)大學(xué)白城海邊，安排在退潮時(shí)進(jìn)行觀察和采集。

3 探究活動(dòng)的形式。本活動(dòng)以觀察、采集、定量和定性分析的方式進(jìn)行；采集白鷺棲息、覓食地附近島嶼的潮間帶灘涂的，各種生物樣本，進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，觀察白鷺的生活習(xí)性，了解白鷺?lè)毖艿睾鸵捠车氐牡刭|(zhì)地貌。

4 做好采集觀察準(zhǔn)備。準(zhǔn)備資料登記本，帶齊采集用的水桶、鏟子、標(biāo)本瓶、解剖盤(pán)、采集筐和觀察用具——照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡，以及水、干糧等野外生活用品。

三、外出觀察與采集的方法

該課題的研究手段是對(duì)照實(shí)驗(yàn)法，即采用相同方法，在相關(guān)的生態(tài)環(huán)境中，采集不同區(qū)域的多種樣本，進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。研究中，通過(guò)采集樣本、進(jìn)行生物類(lèi)型分類(lèi)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出結(jié)論，所以在研究過(guò)程設(shè)置單一變量，控制無(wú)關(guān)變量很重要。對(duì)此，我們進(jìn)行了相應(yīng)處理。

1 時(shí)間：選擇天氣晴朗，開(kāi)始退潮時(shí)出海，以保證有足夠的時(shí)間采集和整理標(biāo)本。

2 記錄：記錄當(dāng)天氣溫、潮時(shí)、風(fēng)向、海水鹽份、海水PH值，記錄行進(jìn)中觀察到的鷺鳥(niǎo)飛行或棲息狀況，進(jìn)行拍照。

3 采集灘涂生物標(biāo)本：攜帶工具，分組，按高、中、底潮帶隨機(jī)抽取樣方，用鐵筐限定挖掘范圍，取得相同體積的樣方范圍內(nèi)所有生物體，裝入桶內(nèi)，約取10～20個(gè)樣方，上岸立即對(duì)所有樣本進(jìn)行清洗，并對(duì)各樣方內(nèi)生物的種類(lèi)、數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)登記。

4 觀察白鷺覓食地的地質(zhì)地貌：根據(jù)有關(guān)書(shū)籍介紹，分析白鷺的覓食的地質(zhì)狀況；在不同潮汐時(shí)段，觀察白鷺覓食、停棲的地點(diǎn)，觀察灘涂上是否有紅樹(shù)林；對(duì)鷺群的遠(yuǎn)、近距離的活動(dòng)進(jìn)行拍照。

5 采集相關(guān)的樣本：白鷺覓食地灘涂的水樣和土樣。

按以上方式，在白鷺棲息地附近覓食場(chǎng)所和非覓食場(chǎng)所的潮間帶灘涂上，分別進(jìn)行樣方采集和地質(zhì)地貌勘察及白鷺覓食狀況分析，獲得第一手資料，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可信度大，說(shuō)服力強(qiáng)。

四、整理資料，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出調(diào)查結(jié)果

最后要對(duì)調(diào)查所得的數(shù)據(jù)按照實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的環(huán)境狀況和不同生物樣方進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，得出結(jié)果。此項(xiàng)研究進(jìn)行下列分析：對(duì)在不同島嶼，不同地質(zhì)灘涂的幾次采樣進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)比；將拍攝到的圖片進(jìn)行分析、篩選；應(yīng)用香農(nóng)一威納多樣性指數(shù)公式，計(jì)算底棲生物多樣性指數(shù)，分析結(jié)果；根據(jù)分析結(jié)果，得出白鷺覓食地泥灘的底棲生物種類(lèi)、數(shù)量，以及多樣性指數(shù)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沙灘。

在分析、整理所獲得的材料、數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)具有完整的資料，使其具有多樣性和代表性。所采用的實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)正確，基本可靠，數(shù)據(jù)可信，具有說(shuō)服力。

五、撰寫(xiě)研究報(bào)告

研究報(bào)告的撰寫(xiě)也是研究中很重要的環(huán)節(jié)，要求學(xué)生要有較強(qiáng)的文字功底，在闡述實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的基礎(chǔ)上，得出結(jié)論并提出相關(guān)的意見(jiàn)和建議，使得研究項(xiàng)目更具價(jià)值。此項(xiàng)目研究報(bào)告的撰寫(xiě)包括三個(gè)方面。

1 按一般科學(xué)研究論文要求寫(xiě)出摘要、關(guān)鍵詞、引言、材料與方法、結(jié)果、結(jié)論及參考文獻(xiàn)等，附上原始記錄和實(shí)地拍攝的照片。

2 根據(jù)調(diào)查結(jié)果，得出結(jié)論，提出觀點(diǎn)——如白鷺覓食地的底棲生物多樣性高于非覓食地，白鷺需要足夠的食物才能生存、繁衍，因此保護(hù)白鷺覓食地也是保護(hù)白鷺?biāo)鶓?yīng)開(kāi)展的重要工作。紅樹(shù)林能保護(hù)底棲生物的多樣性，因而保護(hù)紅樹(shù)林就是保護(hù)底棲生物的多樣性，從而間接起到保護(hù)白鷺的作用。

3 分析現(xiàn)狀，提出建議。在此項(xiàng)研究中，我們提出的建議有：①?gòu)B門(mén)本島原本有多處是鷺類(lèi)的主要繁殖地，后由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的增加和人為活動(dòng)的頻繁，繁殖地逐漸減少。鷺類(lèi)生性膽怯、機(jī)警、易受干擾。所以，建議有關(guān)部門(mén)加強(qiáng)對(duì)周邊島嶼的管理，適當(dāng)限制人類(lèi)活動(dòng)在該類(lèi)島嶼的加劇，防止鷺類(lèi)再次大規(guī)模遷移。②大嶼、雞嶼兩島居民較少，有部分灘涂養(yǎng)殖業(yè)在此進(jìn)行，爭(zhēng)奪了鷺類(lèi)的覓食地，應(yīng)逐漸將贏利性的養(yǎng)殖業(yè)撤離保護(hù)區(qū)，適當(dāng)放養(yǎng)鷺類(lèi)可捕食的貝類(lèi)。同時(shí)應(yīng)該有計(jì)劃地栽種紅樹(shù)，恢復(fù)紅樹(shù)林的生態(tài)景觀，間接營(yíng)造鷺類(lèi)所適合的生態(tài)環(huán)境。③由于廈門(mén)的地理環(huán)境和白鷺的保護(hù)措施較好，鷺類(lèi)的增長(zhǎng)速度較快，在保護(hù)鷺類(lèi)的問(wèn)題上，應(yīng)具有前瞻性，要擴(kuò)大保護(hù)區(qū)，保護(hù)好附近有大片紅樹(shù)林的東嶼，使其成為白鷺及其它水鳥(niǎo)的另一覓食地。

六、研究報(bào)告送交相關(guān)部門(mén)和有關(guān)專(zhuān)家鑒定

研究報(bào)告完成后，可請(qǐng)教相關(guān)專(zhuān)家并修改完善。研究報(bào)告是否可行、所提出的意見(jiàn)和建議是否有價(jià)值，必須經(jīng)有關(guān)部門(mén)和專(zhuān)家鑒定，寫(xiě)出評(píng)審意見(jiàn)。最后交市科協(xié)，參加科技創(chuàng)新比賽。

(責(zé)任編輯：朱蒙)