北京市十一学校　　陶术研

《标准》要求教师最大限度地激发和调动学生学习的积极性，进行主体性学习、合作式学习、探究性学习。那么，在实施新课程教学模式中，如何提高学生的探究兴趣？如何实现学生的探究价值？如何促进学生在探究中合作互助？这些都是摆在每位教师面前亟待解决的问题。在教学实践中，根据我校的实际，利用我校的特色条件（校园内植物品种繁多，有大量的乔木、灌木和草本植物，同时还有许多珍稀植物和奇花异草如银杏、泡桐、杜仲、合欢等），我以调查校园植物为题，大胆整合生物知识，从课内走向课外，以激发学生的探究兴趣，培养他们主动探究自然奥秘的科学素养，让学生在研究探索中获得亲身体验，培养他们以小组合作形式进行探究性学习、专题研究的能力，提高学生的综合素质。具体做法如下。

一、情境激疑，主动探索

（一）揭示主题

为激发学生兴趣，我首先创设了一个问题情境。先后将学生带到校园内的圆柏和侧柏下、大叶黄杨和小叶黄杨树旁，问：“请说出它们的名字，找出它们特征上有哪些不同？”然后再把他们带到泡桐和银杏树下，问同样的问题，并追问：“关于它们，你们知道什么？还想知道什么？校园绿化能给大家带来哪些好处？”

同学们置身于真实的问题情境中，面对这些司空见惯的校园植物，一时还真的难以说出它们的名字，也找不到比较它们特征的着眼点。面对问题和困惑，学生的探究兴趣被激活了。此时揭示研究课题的时机已经成熟。

（二）相关辅导

为使学生尽早进入状态，抓住重点，我从以下几个方面做了必要的辅导和说明：

1. 为什么要对植物进行分类。地球上已知生物200多万种，其中植物30万种，动物150多万种，其余为病毒、细菌、菌物等。为利于世界文化交流，以便对植物进行归类研究、开发利用与人类关系密切的植物资源，需要给每一种植物一个世界公认的名称，编写出它们的“家谱”。

2. 通过什么方法进行分类。目前世界上通用的方法是“等级法”，分类单位是：门、纲、目、科、属、种。其中，种是最基本的单位。

3. 植物分类的依据是什么。植物有六种器官，根、茎、叶可以作为分类的参考，但因其易受外界因素的影响，不同的条件下其形态、大小、颜色等方面都有较大的差异，而花、果实、种子的形态和结构比较稳定，是植物分类的主要依据。

4. 提供和介绍参考资料，如《北京植物志》和《植物图谱》，参观裸子植物和被子植物标本，必要时可向老师、专家咨询。

5. 明确具体要求。鉴定要精确，有实事求是的科学态度和严谨认真的求知精神；保护校内植物资源，不伤害植物；如有特殊需要，须经审批后方可采集，用后要做成植物标本，存放于生物标本室。

这些颇具挑战性的实际问题和教师的相关辅导，激发了学生对科学探究的兴趣，诱发了学生的“研究”愿望和动机。学生参加活动的积极性和主动性空前高涨，为本次课题的成功奠定了坚实的基础。

（三）主动探究，鉴定挂牌

具体实施的第一步是分组。教师以校园植物的分布和品种的相似性或相异性为原则，把学生分成六个组，以小组为单位开展研究工作。

第二步是找准出发点，发现问题，开始探究。鉴定的核心任务是抓住植物的分类依据。在实际操作中，学生首先遇到的问题就是有的植物不在花期，根本就没有生殖器官怎么办。只能从营养器官入手。例如，在鉴定大叶黄杨和小叶黄杨时，第二组学生提出：两者无论是树形、叶形、株高都十分相似，从哪着手鉴别呢？为攻克这一难关，获得详实可靠的资料，有的学生把全套的《北京植物志》搬到了学校，希望得到某些有用的信息，经过仔细观察记录，将它们的营养器官的所有特征进行列表比较、分析，反复推敲，结果发现，两者在叶长、叶形和幼茎三方面有如下的细微差别：

这样，一个简单的植物检索表被他们“发现”了，发现了差别，就能进行比较和鉴定了。负责裸子植物鉴定的第四组负责松、杉、柏的鉴定。这三种植物表面上看没有什么区别，怎么办？经小组研究决定：仔细观察、全面比较。最后，列表总结得出：三者都有针形叶和球果。球果卵状、较大且二针一束的是油松（皮褐色），三针一束（白色）的是白皮松，反之，球果小型，有鳞状和刺状二型叶且树冠呈椎状的是圆柏，只有鳞状叶且小枝扁平的，是侧柏。再如，负责珍稀植物鉴定的第三组，通过对银杏的资料查询得知：银杏全身是宝，药用价值极高；是植物界的活化石，中国独有，而我校就有20棵，这增强了他们的自豪感和责任感。有的实在找不到分类依据，他们就用数码相机拍下来，向老师或专家请教；有的只能找到一个球果，就以它为线索，跟踪追击，上网查询或查阅资料……

就这样，经过了四周的材料收集、分析鉴定，最后经过首都师范大学胡东教授的审核，87种植物被正式命名，600多张塑封植物名牌把校园植物装点一新，成为校园文化亮丽一景。

植物的鉴定命名是植物分类学中较烦琐的一项工作。通过仔细的观察、对比、分析和积极主动的探究，学生体会了“发现”的快乐，产生了浓厚的兴趣。这正是培养学生严谨认真、耐心细致的科学态度的最佳时机。这也得到了专家的肯定与赞赏，专家认为，“中学生做科研是件了不起的事，活动不仅体现了中学生对自然与环境的关注，而且开了环境教育与校园文化建设的好头。”

二、深化活动，继续探索

植物挂牌之后，学生的研究欲望被激活了，接着，教师引导他们把活动进一步深化，探究植物与人类的关系。例如，第五组为了研究植物能否制造氧气，借用物理实验室“真空不传声”的实验装置把小白鼠放入密闭的玻璃罩内，做对比实验，他们做了如下探究：

1. 问题的提出：人和动物的呼吸以及工业上大量地消耗空气中的氧气，加上生活中的燃料燃烧，空气中的氧气会用光吗？

2. 设计并观察实验：取三个密闭的玻璃瓶，分别编上1号、2号、3号，每瓶中各放一只小鼠，其中2号和3号瓶中各放一盆天竺葵，将1号、2号放在阳光下，3号放在阴暗处。认真观察并做详细的实验记录，包括温度、湿度、小鼠的活动状态。

3. 实验结论：1号和3号瓶中的小鼠不久死亡；而2号瓶中的小鼠生活正常。

4. 现象分析：1号和3号小鼠死亡前有挣扎症状，2号小鼠生活正常。分析实验原因：根据1号和2号的对比，可能与这盆植物有关；根据2号和3号的对比，可能与光照有关。

5. 猜想：导致这种结果的原因可能是由这盆植物造成的。

6. 查阅资料、收集证据。学生找教师咨询，到图书馆查阅相关资料，上网收集信息，研究植物的作用──植物能利用光能进行光合作用：植物能“吞碳吐氧”。从而推出，可能就是这个原因才使2号瓶中的小鼠得到了氧气的供应而保全了生命。1号瓶中的小鼠，因瓶内氧气用完窒息而死；3号瓶中的植物因缺乏光照而不能进行光合作用，不能放出氧气而同样使小鼠窒息而死。由此，得出结论：只要有阳光和绿色植物存在，就能保证二氧化碳与氧气的良性循环，氧气就不会用完。

五次失败后的可喜成功，令大家激动、兴奋，体验了成功后的愉快，激发了学生的科研乐趣，开阔了学生的视野，培养了学生参与社会决策的意识，增强了对“可持续发展战略”的理解。

三、理论提升，表达交流

在亲自动手操作的活动中，他们在教师的指导下对自己的活动进行了整理并上升为理论。他们的研究报告虽然比较简单，但却能从不同角度在一定程度上论述植物对人类的作用，概括起来主要有以下几个方面。

1. 植物是天然的“氧气库”。

据测定：1 hm阔叶林每天能吸收1 t二氧化碳，释放0.73 t氧气，可供1 000人呼吸一天。全球森林每天大约能吸收5.5×10 t二氧化碳，同时放出4×10 t氧气。

2. 植物是天然的“消毒器”。

据统计，闹市区内氟化氢含量是绿化区含量的数百倍，植物叶面上有气孔，有毒物质可随气体进入叶的组织内，如龙柏可吸收氟化氢并储存于植物体内，经过植物的加工，放出无毒的气体。桑、桦、柳等都有较强的吸氟能力；杨、槐有较强的吸镉能力；水葫芦能转化和消除汞、银、酚。据统计，一亩水葫芦每天可从水中获取75 g银；1 hm柳杉每年可吸收二氧化硫720 kg。由此可见，植物能吸收二氧化硫、氮氧化物、氯气等有害气体 。另外，像银杏、松柏、柳树、大叶黄杨、夹竹桃等均能分泌挥发性的抗生素，“清洗”空气中的细菌和病毒。

3. 植物是天然的“吸尘器”。

植物的表面有表皮和腺毛，既能减少水分蒸发，又能分泌黏液吸附大量的烟尘。因为植物的叶片数目多，面积大，是城市主要污染物──烟尘的天然“吸收器”。1 hm树林可吸附烟尘340 t。同时植物也是可吸入颗粒物──花粉的主要“克星”。据悉，原始森林中含有丰富的负离子，它不仅改善心肺功能，促进人体血液循环，还能提高人体免疫力，治疗神经衰弱。所以说，植物有杀菌、吸尘、消毒的作用。

4. 植物是天然的“消声器”。

城市车多、人多、噪声危害大，而且声波遇坚硬而平整的建筑物表面会发生强烈的反射，加大噪声的污染。而绿色植物可通过浓密的枝叶吸收不定向的反射声波，从而大大降低噪声的强度。有资料显示：20～40 m的林带可降低噪声15分贝。

5. 植物是天然的“调温器”和“加湿器”。

俗话说：“大树底下好乘凉”。植物能遮挡太阳辐射热的80%，有人也称植物为气温调节器。另外，植物叶的表面积大，蒸腾作用强，使水以水蒸气形式向空气中释放，成了名副其实的空气加湿器。同时也为降水提供了充分的条件。

此外，植物还有“防风固沙”“防止土壤沙漠外”“涵养水源”“保持水土”等作用。这些信息进一步加深了学生对植物的认识，明确了环境与人类的关系，增强了他们的环保意识，达到了“润物细无声”的教育效果。

四、课后反思

本次综合活动课，取得了显著的研究成果，得到了生物专家的高度评价，极大地激发了学生的“科研”热情。随着探究的深入，从鉴定命名到探究植物的作用，进而探究人类与植物的关系，学生从以下几方面得到了锻炼。

1. 开放性的主题留给学生较大的探索空间，在鉴定过程中既培养了学生的观察能力，又培养了学生根据具体情况提出实际问题的能力。

2. 针对摆在自己面前的实际问题提出假设和猜想，发现问题。

3. 制定具体的计划，进行简单的实验设计，培养学生手脑并用的实践能力、解决问题的能力，在探究过程中还培养学生运用科学原理去解释现象的应用知识能力。

4. 锻炼学生自己收集信息、理解、分析处理信息的能力。在探究过程中培养学生的团结协作能力。同时，也培养学生参与社会活动意识，形成可持续发展的观念，增强学生的社会责任心和使命感，让学生掌握科学的研究方法，主动有选择地获取知识，培养学生的科学素养。

5. 训练学生表达实验结论并与同学交流的能力。完成小论文并在年级内广泛交流。

由此，我们得到了以下启示。

1. 要实现学习方式的转变。

传统的学习方式存在着单一和被动的问题，把学习建立在人的客体性、受动性和依赖性的基础之上，忽略了人的主动性、能动性和独立性，学生缺少自主探索、合作学习、独立获取知识的机会。《标准》要求，教学已不是学生特殊的认知过程，学生也不再是抽象的思维器或“储蓄所”。他们必须在纯理论性的控制下获得解放，生活在自己完整的生活世界中。他们需要理解，需要关注，需要主体地位的凸显。我们应把学生看成是学习的主人。教师讲授为主的学习方式必须转变为让学生通过自己的活动与实践来获得知识、发现知识、建构知识；由以书本学习为主转变为自学自研，以查阅资料、集体讨论、自主学习、合作学习为主；由对知识的记忆为主转变为课堂学习与观察、制作、实验、读课外书、社会调查等相结合为主；等等。多样化的学习方式必能为学生提供广阔的时空课堂和强大的学习资源，为其无穷潜力的迸发提供充分的条件。

开发利用学校环境教育资源，结合综合活动课的设计和实施，充分突出以学生为主体，让学生自主地开展研究性学习，真正做到寓能力培养于具体活动之中，融科学性、趣味性、挑战性、合作性于一体，“知”“能”并进，全员参与、主动学习，培养学生的发散思维和创造力，激发学生的科研意识、增强学生的实践能力和团队意识，从而提高学生的综合素质。

2. 要实现教师行为和观念的转变。

传统观念中的教师是知识的化身，为师独尊。在新的教育理念和课程标准下，必须重新确定教师的角色和职责，教师必须从知识的传授者、教学的主宰者的角色与地位中走出来，成为教学活动的引导者、合作者与组织者。教师的作用是帮助、指导学生的学习，把学生引向无边无际的知识海洋，为他们提供机会、创造条件，并使他们掌握方法、学会学习。尤其是在信息技术蓬勃发展、知识更新周期缩短、知识信息多样化的今天，教师主宰和纯理性控制的枷锁势必被打破。作为教师，观念更新、行为转变已成必然趋势。我们应相信学生具有无穷的潜力，教师能想到的学生就能做到，教师想不到的，有时学生也能做到。师友之功贵在引导，用自己少量的水可以引出学生内心深处的滚滚源泉。