高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)建模探析

高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)建模探析【摘要】探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)組成部分，在教學(xué)中有著十分重要的地位，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)建模的內(nèi)容包括分析設(shè)計思路與過程、分析每個環(huán)節(jié)的思維過程以及提升學(xué)生參與度的方法、探究出實(shí)驗(yàn)課的實(shí)施形式與組織方式、提升學(xué)生的綜合能力；實(shí)施流程包括創(chuàng)設(shè)情景，提出問題；自主探索，分析問題；合作分享，解決問題；深層質(zhì)疑，回顧方法；拓展思想，領(lǐng)悟精髓幾方面，本文主要分析高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問與建模思路。

關(guān)鍵詞 高中生物；探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)；建模

1.引言

近年來，高中生物新課程改革進(jìn)行的如火如荼，新課程標(biāo)準(zhǔn)注重學(xué)生科學(xué)研究能力與探究能力的培養(yǎng)，這就為探究性教學(xué)模式的開展提供了廣闊的機(jī)遇，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)組成部分，在教學(xué)中有著十分重要的地位，教學(xué)模式作為聯(lián)系教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)理論的紐帶，對于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力也有著重要的作用，下面就從探究性教學(xué)的角度分析高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建模方式。

2.高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題分析

2.1實(shí)驗(yàn)處理導(dǎo)入環(huán)節(jié)的問題

在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，教師一般會創(chuàng)設(shè)好相應(yīng)的問題情景，以便讓學(xué)生獲取到感性認(rèn)識，但是由于一些因素的影響，很多教師都未采取科學(xué)的方法引導(dǎo)學(xué)生觀察，啟迪學(xué)生思考，也不注重學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與提出問題能力的培養(yǎng)。

2.2提問環(huán)節(jié)中存在的問題

提問是激發(fā)學(xué)生求知欲望的基本方法，在探究性實(shí)驗(yàn)課之中，教師必須要提出各種有質(zhì)量的問題才能夠全面的激發(fā)出學(xué)生的探究性思維能力，但是在教材中，卻沒有對問題的設(shè)置方法、設(shè)置重點(diǎn)、設(shè)置難點(diǎn)進(jìn)行明確的規(guī)定，為了有效的提升學(xué)生的探究積極性，必須要根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容與難點(diǎn)來設(shè)置問題，因此，如何提出與教學(xué)內(nèi)容息息相關(guān)的問題也是教師需要努力的方向。

2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計環(huán)節(jié)中存在的問題

生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計能力與科學(xué)探究能力有著密切的關(guān)系，設(shè)置好科學(xué)合理的方案能夠有效的提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力，因此，實(shí)驗(yàn)設(shè)計環(huán)節(jié)也是高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的中心環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中，要遵循一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計原則，并處理好變量的問題，將實(shí)驗(yàn)分析的結(jié)果用精準(zhǔn)的語言描繪出來，但是，由于各種因素的影響，在現(xiàn)階段的實(shí)驗(yàn)設(shè)計環(huán)節(jié)中還存在著一些不足，這就直接影響著學(xué)生綜合能力的提升。

2.4分組討論與分組實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中存在的問題

為了充分的體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位，在實(shí)驗(yàn)的過程中一般都會設(shè)置學(xué)生分組討論以及分組實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)能夠鼓勵學(xué)生發(fā)揮出自己的見解，有效的提升學(xué)生的主觀能動性，也可以激發(fā)出學(xué)生的競爭意識，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力。但是在實(shí)際的分組討論與分組實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中卻存在著不少的問題，要么流于形式，要么與教學(xué)目標(biāo)脫節(jié)，這就導(dǎo)致學(xué)生難以在討論與動手的過程中獲取到相應(yīng)的能力。

2.5教學(xué)手段的選擇與時間安排中存在的問題

進(jìn)行探究性生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)會耗費(fèi)大量的時間，由于高中生物學(xué)科在高考中的分值比例偏低，一般均按照教學(xué)大綱的要求進(jìn)行授課，甚至還有部分學(xué)校減少了生物課的課時，在這種情況之下，花費(fèi)大量的時間進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)幾乎不太可能，因此，如何合理的安排時間，選擇什么樣的教學(xué)手段也是一個亟待解決的問題。

3.高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)建模思路

3.1建模目標(biāo)

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的建立是為了鼓勵學(xué)生在自主探究的過程中建立獨(dú)有的科研方法，構(gòu)建出生物學(xué)科知識體系，從而提升自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新以及實(shí)驗(yàn)動手能力，同時，提升學(xué)生對生物科研的興趣，讓學(xué)生在探究的過程中領(lǐng)悟到科學(xué)精神與科學(xué)觀念，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，形成正確的人生觀與價值觀，提升自己的問題意識、研究意識、合作與交流意識，從而為學(xué)生的全面發(fā)展奠定好堅實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外，通過對探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)建模的研究，教師的專業(yè)水平也可以得到一定的發(fā)展。

例如，在影響酶活性的條件的教學(xué)中，需要使用實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)學(xué)生理解，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椋?/p>

（1）理解酶的特性、溫度對酶活性的影響

（2）掌握因變量與自變量，理解實(shí)驗(yàn)的重復(fù)與對照原則

（3）培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)的態(tài)度

3.2主要內(nèi)容

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)建模的內(nèi)容包括以下幾個方面：

分析設(shè)計思路與過程；

分析每個環(huán)節(jié)的思維過程以及提升學(xué)生參與度的方法；

探究出實(shí)驗(yàn)課的實(shí)施形式與組織方式；

提升學(xué)生的綜合能力；

在影響酶活性的條件的這個實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容為：掌握因變量與自變量的方法，掌握實(shí)驗(yàn)操作方式，理解實(shí)驗(yàn)的重復(fù)與對照

3.3建模理論依據(jù)

生物探究性試驗(yàn)教學(xué)建模的理論依據(jù)主要為構(gòu)建主義理論，反省思維五步法的理論認(rèn)為，學(xué)生需要被引導(dǎo)者進(jìn)行探究與實(shí)踐，鼓勵學(xué)生獲得發(fā)現(xiàn)，激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。探究性實(shí)驗(yàn)的過程實(shí)際上就是發(fā)現(xiàn)問題與構(gòu)建知識系統(tǒng)的一個過程，除此之外，還有教育心理學(xué)理論、新課程理論、教育實(shí)驗(yàn)理論、中學(xué)生物學(xué)教學(xué)法、學(xué)習(xí)心理學(xué)理論等。

心理學(xué)家皮亞杰的理論認(rèn)為，知識是依靠個人的經(jīng)驗(yàn)與探索發(fā)現(xiàn)，對于外部世界的認(rèn)知則是個體在與外部環(huán)境作用的過程中形成的，因此，構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論最為重要的特征的個體的主動參與性，其中，認(rèn)知客體是知識的探索者和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的構(gòu)建者。將這種理念引入教學(xué)過程中就強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的過程應(yīng)該有學(xué)生主動完成，學(xué)生只有在實(shí)踐與真實(shí)的過程中主動的獲取知識，才可以順利的完成知識體系的構(gòu)建。

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著生成性與構(gòu)建性的特征，探究性的教學(xué)過程即學(xué)生在教師的引導(dǎo)之下完成知識構(gòu)建的一個過程。因此，在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)該為學(xué)生提供出充分的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生在與他人的對話、合作與互動過程中形成自己的認(rèn)知體系。

3.4建模過程分析

3.4.1生物探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綄?shí)施方式

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求，將學(xué)生分為不同的小組，小組人數(shù)根據(jù)班級實(shí)際情況與實(shí)驗(yàn)難易程度來決定，人數(shù)為3-5人不等，每個小組選擇一名學(xué)生作為項目負(fù)責(zé)人，按照以下的程度開展實(shí)驗(yàn)：

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，由小組負(fù)責(zé)人組織成員進(jìn)行負(fù)責(zé)，收集實(shí)驗(yàn)材料，大家共同商討出實(shí)驗(yàn)方案，小組成員共同對方案進(jìn)行討論與修改，并完成實(shí)驗(yàn)報告，由教師進(jìn)行審閱，給出指導(dǎo)意見，學(xué)生再根據(jù)教師指導(dǎo)意見進(jìn)行修改與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。

在課堂中，按照以下的模式實(shí)施實(shí)驗(yàn)：

創(chuàng)設(shè)情景，提出問題；自主探索，分析問題；合作分享，解決問題；深層質(zhì)疑，回顧方法；拓展思想，領(lǐng)悟精髓。

創(chuàng)設(shè)情景，提出問題：在這一過程中，教師應(yīng)該為學(xué)生提供一定的探究背景與資料，學(xué)生則根據(jù)這類資料進(jìn)行分組討論，并最終確定出探究的任務(wù)與重要問題；

在本次試驗(yàn)中，即可提出幾個問題：

酶有什么樣的特性？

溫度對酶活性有什么影響呢？

自主探索，分析問題：在這一過程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生從不同的層面與角度來尋求解決問題的方法，嘗試讓小組成員進(jìn)行自主設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)用具與材料的選擇，因變量、自變量與其他變量的設(shè)計，步驟的安排，實(shí)驗(yàn)過程的記錄，整個設(shè)計過程應(yīng)該遵循簡明扼要、步驟簡單、現(xiàn)象明顯的原則；

提出問題后，就可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對同一種酶設(shè)置好不同PH值與溫度，再與正常PH值與溫度中酶的活性進(jìn)行對比，用表格記錄結(jié)果

合作分享，解決問題：在這個過程中，由小組成員共同分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計的可行性，并綜合組員意見確定好最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)方案，嚴(yán)格的按照實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行操作；在記錄結(jié)果完成之后，即以分組討論方式討論方案，看PH值與溫度的設(shè)置是否合理，展開實(shí)驗(yàn)操作，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

深層質(zhì)疑，回顧方法：在這一過程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生來觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對實(shí)驗(yàn)有感性的認(rèn)識，并與學(xué)生進(jìn)行交流，掌握好問題的解決方法。

拓展思想，領(lǐng)悟精髓：這是一個將感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的一個過程，這個過程尤為重要，能夠幫助學(xué)生理解相關(guān)的生物原理與概念，促進(jìn)相關(guān)知識的遷移，鼓勵學(xué)生在實(shí)踐過程中分析問題、解決問題。

待整個實(shí)驗(yàn)完成后，便可以組織學(xué)生進(jìn)行討論，分析設(shè)置PH值與溫度的方法，同時，擴(kuò)展應(yīng)用，讓學(xué)生描述出PH值與溫度對酶活性影響的曲線圖

3.5評價體系的建立

進(jìn)行教學(xué)評價是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)必不可少的一個環(huán)節(jié)，科學(xué)的評價能夠幫助學(xué)生了解自己在設(shè)計與操作過程中存在的不足，也能夠幫助教師了解學(xué)生的基礎(chǔ)能力，促進(jìn)學(xué)生與教師的共同進(jìn)步。具體的評價內(nèi)容應(yīng)該包括情感態(tài)度、實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力、實(shí)驗(yàn)觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和語言表達(dá)能力。

在評價方法上，以選擇多種評價相結(jié)合的方式進(jìn)行，具體的評價方式應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，可以采用學(xué)生自評、小組互評與教師評價相結(jié)合的方式。

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