研究性学习方法浅析

2018-04-28

研究性学习是为适应新形势的需要而倡导的一种新兴的学习方法,也是现行中学生物学教材中突出体现的一种学习方法,它有助于激发学生的创造动机,提高社会实践能力,树立科学思想,培养创新精神。

研究性学习方法也是科学探索的方法。一般包括观察法、调查法和实验法。

1 观察法

观察法是自然常态条件下,对事物进行周密详细的观察并作出客观的记录,对观察到的现象,保持客观的现度,作出周密的分析,揭示事物的本质。

随着科学技术的进步,人们的观察工具越来越精密,观察手段越来越严谨,对观察对象的偏差也越来越小,因此,得出的结论也越来越科学。

对事物的观察研究往往也能解决大问题。例如,1865年,法国立耳城的制酒作坊里,发生了一件怪事,本来香味芬芳的啤酒都变成了酸洒。一批批发酸的啤酒堆在酒窖里,再也卖不出去。各酒厂的老板决定请当时的大科学家巴斯德帮助解决这个难题,巴斯德把发酸的啤酒对照着不发酸的鲜啤酒在显微镜下仔细观察,结果发现,鲜啤酒中只有一个较大的圆型菌(酵母菌),而在发酸的啤酒中却有许多更小的杆状菌(乳酸杆菌)。正是由于乳酸杆菌的污染和繁殖才是造成啤酒发酸的祸根。后来通过高温灭菌、密封处理等技术,就解决了啤酒发酸的问题。

2 调查法

对许多问题的探索,往往需要走进现实,接触实际进行科学调查。调查法主要包括直接调查(如实地考察)和间接调查(如调查访问,查阅资料和媒体报导等)。无论是直接调查还是间接调查,都要如实地做好详细记录并进行整理、统计和分析,并得出客观、严谨的结论。

例如,藻类专家毕滋凯先生对我国和世界范围内的水绵进行广泛的实地考察和周密的观察,对水绵的种类、生态分布、形态结构、生理功能、繁殖的方式等方面进行记录整理,综合分析,写出论文,介绍给大家,对水绵的继续研究和保护、开发和利用都具有一定的意义。

再如,教师可以指导学生对二十世纪八十年代以来人类基因组计划的研究的成果在各种媒体上进行调查。首先要求学生制定该课题的研究计划,如何实施,最后写出调查报告,以提高学生接触社会的实践能力和调查研究的能力。

3 实验法

3.1 实验的方法步骤

实验是科学研究的重要方法。一般是指在人为控制条件下,研究对象的变化,从变化结果中抽象出科学结论的方法,实验研究通常分为以下几个步骤:

(1)提出问题:人们对事物作细致观察以后,常常由于对普通存在的一些现象,想对为何出现这些现象的原因作进一步探究而提出问题,并且提出的问题必须具有探究的意义。例如,孟德尔在观察了生物的各种遗传变异现象后,提出生物的遗传是否受某种因素的控制?有没有规律可循?

(2)实验:实验是解决问题的重要途径,指在人为控制的条件下研究事物变化的一种方法。这是科学方法的最大特色,也是科学方法中最能得到正确答案的一步,选择什么样的实验材料,如何设计实验可充分展现研究者的才华。例如,孟德尔选择豌豆作实验材料做杂交实验,对遗传性状的研究从一对到多对的方法,作客观记录并用数量统计的方法,都是使实验取得成功的重要方法。

(3)假说:科学方法的第三步是假说,假说,也称假设或猜想,指根据实验观察到的现象、数据等提出解释,用来说明某种现象但未经最后证实的论题,也就是对提出的问题所作出的参考答案,假说一般分为两个步骤:第一步,提出假说,即依据发现的事实材料或已知的科学原理,通过创造性思维,提出初步假定;第二步,作出预期(推断),即依据提出的假说,进行推理,得出假定性的结论。例如,孟德尔在一对相对性状的豌豆杂交验中,F2中的性状分离比都是3:1,由此,他提出“遗传因子“的概念,“控制相对性状“的“遗传因子”在形成配子时要相互分离的假说,用以解释F2中出现3:l的性状分离比的现象。

(4)验证:一个问题常常有多个可能的答案,但往往只有一个是正确的。因此,一个“假说”提出来以后,就不一定就是正确的,假说是对还是错,需要加以验证,即依据假说或预期,设计实验方案,进行实验验证。

例如,孟德尔提出,“控制相对性状的遗传因子在形成配子时要相互分离”的假说后,确实能解释3:l的性状分离比的遗传问题,但这个“假说”要上升为理论,还需进一步验证。孟德尔用它的“假说”预期了测交实验后代的性状分离比为1:1。后来孟德尔通过测交实验,对其后代进行统计分析,其后代的性状分离比确实为1;1。因此,这个“假说”才可上升为理论——分离定律。