二、发现法

(一)发现法概述

发现法,亦称“解决问题法”,是主张由学生自己发现问题并解决问题的一种教学方法。

发现法是由美国心理学家、教学论专家、哈佛大学教授布鲁纳根据瑞士心理学家皮亚杰(Jean Piaget)关于儿童智力结构发展的理论而倡导的,认为每门学科都有一些基本概念和原理,它们就是各门学科的结构,教师应从学科内容本身激发儿童的学习动机,引导儿童自己去发现和掌握这种结构, 他把与这种结构课程相应的一套教学方法称为“发现法”。布鲁纳指出:“我采用的假设、发现,无论是一个学生独自摸索出来的,还是由一位科学家在他那个领域的最前哨里栽培出来的,本质上都是重新整理或改造证据,以便一个人能够超越如此重新结集的证据,达到新的洞察力”,他又指出:“以发现为重点,确实帮助儿童学会多种多样的问题解决,学会多种多样的为更好的使用而转换信息,帮助他学会怎样完成真正的学习任务”。因此,发现法和传统教学方法的区别在于:传统的教学方法是把学科当做一堆现成的成果来教,而发现法则是教这一门学科的结构、学科体系和学习科学家的思考方式和行动程序;传统的教学方法调动学生理解教材、掌握知识,而发现法则要求学生理解、发现科学形成的过程。发现法的实质,是以发展学生探索能力为主线来组织教学的过程;是以培养探究性思维的方法为目标,以基本教材为内容,使学生通过再发现的步骤进行学习。采用发现法的目的在于重视学生学习的主动性和积极性,尽量地发展学生认识的可能性,发展学生对掌握知识的探讨和创造精神。

从各国教育学的论述中,可以看到:发现法对于学生,是一种学的方法; 对于教师,是一种教的方法。所以又有“发现学习”或“发现教学”之称。发现法是按照发现事物的“姿态”与方式来组织学生学习的。它突出了“学生主体地位”,着眼于学生的“发现”活动。强调学生在教师的指导下对教材的钻研,调动学生的主观能动性,促进学习的“内在动机”。发现法的一般步骤是:一是提出使学生感兴趣的问题。由教师根据教学需要和学生想看、想知道、想做的心理状态提出问题,或者把学生置于一定情境中使之产生问题,再由学生自己去发现;二是提出解决问题的各种可能的假设和答案。教师帮助学生把问题分解为若干需要回答的疑点,激起学生的探究要求,明确发现目标。但问题要既适合其已有的知识,又要经过学生的努力才能解决; 三是树立假说。根据所要发现的目标,提出解决问题的各种可能假设或答案, 引导学生的思考方向,推测各种答案;四是协助学生收集和整理有助于下断语的资料。根据假说,尽可能提供可以发现的依据;五是组织审查资料。根据活动过程中的发现而得出结论,提取原理或概念;六是引导学生用分析、思维去证明结论,对假设和答案从理论上和实践上加以检验,补充甚至修改, 最后解决问题。而日本的广岗亮藏却把发现法划为 3 个阶段。一是展开阶段:

①把握整体;②制定学习计划。二是发现阶段:①顺次搞清楚学习问题:②

归纳、整理并上升为结构化的知识。三是最后阶段(实践与验证阶段):将结构化了的知识用于实践,在实践中检验,再认识。

布鲁纳还进一步指出:只有充分训练过的智慧,才能进行发现。他说: “促使学生进行发现的因素有 4 种:①教师和学生的合作;②学生参与结论的形成;③使学生了解各种可供学生选择的方法的不同观点;④让学生对所引用的材料发表自己的意见。”这 4 个因素充分体现了教师主导作用和学生自觉性、积极性相结合的原则,使学生不是被动地接受现成的知识,而是积极地参加知识的实践,从而把发现知识与训练智慧统一起来了。

(二)发现法的作用

布鲁纳指出发现法的效果有以下 4 个方面:

  1. 提高智慧的潜力 布鲁纳曾指出:“学习中的发现确实影响着学生,使之成为一个‘构造主义者’。学生对遇到事物进行组织时所抱的态度,不仅力图发现规律性和联系性,而且还想使信息不致于陷于自流状态,以保证信息随时发挥其可能发挥的作用”。发现本身包含着已知观念内部改组,这种改组使那些观念和学习者面临的新知识更好联系起来,或者说使正在进行的工作同他早已熟知的模式配合起来。因此,发现法有利提高智慧潜力的作用, 有助于发展学生的智力,例如观察能力、推理能力、直觉思维能力等。

  2. 使外来动机向内在动机转移 布鲁纳认为,学生对学习材料本身具有内在的兴趣,这是最好不过的动机,发现法可以调节动机,使外来的动机(如父母和教师的奖罚、同学间的竞争等)向内在动机(如兴趣在发展,视野开阔了等)转化,使一般兴趣转为对某一学科的学习兴趣,从而增加学生对学习的持久动力。本来,学生进行发现学习难度很大,之所以可行,很重要的原因就在于,当学生自己有所发现的时候,会产生兴奋感、自豪感,会体验到成功的快乐,这对学生将是一种极大的鼓励,从而提高对学习和发现的信心。

  3. 学会发现的探索法 布鲁纳说:“人们只有通过练习解决问题和努力于发现,方能学会发现的探索方法。一个人越有这方面的实践经验,就越能把学习所得转化成一种解决问题或调查研究的作风,而这种作风对他可能遇到的任何工作都有用处。”即使对发现法并不完全赞同的人,也承认发现法对于培养学生的探究方式和解决问题能力是有益的。

  4. 有助于保持记忆 布鲁纳认为,人类记忆的首要问题不是储存而是检索。发现法学得知识不但易于新旧联系,融会贯通,而且便于按系统、按类别、按新旧、按时间顺序保存在大脑中,随时可以检索,从而提高记忆效果。

从以上看出,发现法在教学中的作用是显著的,它适应了发展学生创造精神与能力的时代要求,国外认为发现法是今后最有发展前途的教学方法。在中学生物学教学中,必须根据各自不同的实际情况,十分重视对发现法的研究和运用。关于教师如何引导学生运用发现法去学习上,国外一致的意见有两点:一要培养学生对新学的知识产生兴趣,树立自己能够解决问题的信心;二要训练学生运用已有的知识解决新问题的技能,包括善于明确探索的对象的技能,找出与其它事物之间联系、区别的技能,促成学生发现的技能。

但是,发现法也还是有局限性的,其缺点也是显而易见的:如费时较多; 如不注意系统科学知识的接受,就会使学生对基础知识、基本技能的掌握不能得到保证,而且也会使学生的智能发展落空等。因此,布鲁纳本人也不认为学生学习只用发现法一种就可以了,并不排斥讲授法、问答法、讨论法以

及各种形式的练习。因此,在具体教学实践中,要根据教学目的,教学内容特点,学生的实际,教师本人的特点和长处,学校的教学条件等,灵活地运用包括发现法在内的各种教学方法,使其优缺点能够取长补短,使自己的教学方法不断走向成熟和完善,不断地提高教学效果。

(三)发现法在中学生物学教学中应用的举例

有的教师在“苔藓植物”一节教学中的做法是:为学生提供丰富的观察材料,利用自己设计的课堂练习作为提纲将教材划分为一个个发现阶段,让学生观察、阅读、讨论、总结。

  1. 课前准备 课前着重做好以下 4 项准备工作:
  1. 材料准备。实物有校内生物园屋后成片的长出孢蒴的葫芦藓和屋后沟堑上的地钱。标本有过去学生自己制作的葫芦藓生物史原色浸制标本和地钱原色浸制标本。

  2. 设计课堂练习题。根据初一学生知识水平教师设计了一套课堂练习,并刻印出来。

  3. 布置预习。说明下节课教师将带领大家进行调查、观察,认识一类我们常见但又陌生的植物。只要大家认真预习,会达到预期的目的。

  4. 分组。将学生分为 4 个小组。

课堂练习题

学习内容

习题

答案

观察生活环境

1.葫芦藓的生活环境哪种描述最合适?

①屋后阴地③沟旁湿地③潮湿砖土④腐殖质丰富的阴湿地

观察叶

2.葫芦藓叶的特征是:

①叶片由表皮、叶肉、叶脉构成②叶由叶片、叶柄、托叶组成③叶小,密,薄,无叶脉

观察假根

3.对葫芦藓假根描述正确的有:

①着生在茎基部和叶腋处②极短、无分枝⑤较长, 相邻植株间假根互相交错④假根有主根和侧根

观察茎

4.葫芦藓茎的特征有:

①柔饮②硬挺③矮小④无分枝

5.雌枝和雄枝的区别是:

①雌枝比雄枝长②雌枝比雄枝多③雌枝顶端叶片紧包呈芽状,雄枝顶端叶片散开呈花朵状④雄枝上有葫芦

总结植物体特征

6.葫芦藓植物体特征是:

①有根、茎、叶②有根、茎、叶、果实③有茎、叶④ 无机械组织和输导组织

观察地钱

7.地钱区别于葫芦藓的特征是:

①有直立茎②无直立茎③为叶状体④无假根

观察图Ⅱ-26 葫芦藓的生殖器官

8.属于雌性生殖器官的特征有:

①长颈烧瓶状②囊状③产生一个卵细胞④产生多个精子

观察孢蒴

9.对孢蒴描述正确的是:

①着生在芽上②着生在蒴柄上③有蒴帽④碾破孢蒴有黄色粉末——孢子

观察原丝体

10.对原丝体描述正确的是:

①似真菌菌丝②似水绵⑤产生芽体,假根④不能独立生活

总结生殖特征

11.葫芦藓生殖特征有:

①由原丝体进行接合生殖②有雌、雄生殖器官③合子发育成胚④胚能独立生活

续表

二、发现法 - 图1

附答案:

1.④ 2.③ 3.①③ 4.①③ 5.③④ 6.③④ 7.②③ 8.①③ 9.②

③④ 10.②③ 11.② 12.② 13.③④⑤

  1. 教学过程 利用下午第二节课和课外活动时间,组织学生到生物园,

    发给学生课堂练习及标本,教师划出区域,要求学生以课堂练习为调查、观察的线索,认真仔细地观察、辨认植物和标本,教师巡视、指导。学生的情绪十分高涨,为自己的每一点发现而高兴,还经常相互交换意见和争论一些问题。

20 分钟后,以组为单位,根据课堂练习进行阅读、讨论,在此基础上完成练习题。

再过 20 分钟,要求学生回答问题。第一组回答 1、2、3 题。第二组回答4、5、6、7 题。第三组回答 8、9、10 题。第四组回答 11、12、13 题。同学们发言很积极,教师选了一些平常发言较少的学生回答问题,结果回答也很好。发言情况简单记述如下:

第 2 题,有的学生将中肋当作叶脉,教师提醒学生回忆绿色开花植物叶

片的结构,并指导学生阅读课本第 181 页上的有关内容,解决了这一问题。

学生对第 3 题答案④有争论,教师让学生回忆在“地衣植物”一节中讲到的

真根与假根的区别,统一了看法。第 5 题答案③不好区分,有一学生说从标本(茎叶体阶段)上能看到,经大家仔细观察,基本弄明白了。教师问:如果你拿到的葫芦藓未长出孢蒴,你根据什么鉴别雌雄枝呢?答案③;如果已长出孢蒴呢?答案④。最后就第 13 题答案⑤进行了认真的讨论和归纳。

最后,教师把课本上的复习题作为课后练习,经检查情况良好。讨论题

  1. 什么是现代教学方法?它的主要特点是什么?

  2. 什么是发现法?运用发现法进行教学的一般步骤是怎样的?

  3. 发现法的主要作用有哪些?在中学生物学教学中为什么要重视对发现法的研究和运用?