高中生物探究性實驗教學建模探析

嵇海崗

【摘 要】探究性實驗教學是高中生物實驗教學的有機組成部分，在教學中有著十分重要的地位，探究性實驗教學建模的內容包括分析設計思路與過程、分析每個環節的思維過程以及提升學生參與度的方法、探究出實驗課的實施形式與組織方式、提升學生的綜合能力；實施流程包括創設情景，提出問題；自主探索，分析問題；合作分享，解決問題；深層質疑，回顧方法；拓展思想，領悟精髓幾方面，本文主要分析高中生物探究性實驗教學中存在的問與建模思路。

【關鍵詞】高中生物；探究性實驗教學；建模

1.引言

近年來，高中生物新課程改革進行的如火如荼，新課程標準注重學生科學研究能力與探究能力的培養，這就為探究性教學模式的開展提供了廣闊的機遇，探究性實驗教學是高中生物實驗教學的有機組成部分，在教學中有著十分重要的地位，教學模式作為聯系教學實踐與教學理論的紐帶，對于培養學生的綜合能力也有著重要的作用，下面就從探究性教學的角度分析高中實驗教學的建模方式。

2.高中生物探究性實驗教學中存在的問題分析

2.1實驗處理導入環節的問題

在進行探究性實驗教學前，教師一般會創設好相應的問題情景，以便讓學生獲取到感性認識，但是由于一些因素的影響，很多教師都未采取科學的方法引導學生觀察，啟迪學生思考，也不注重學生發現問題與提出問題能力的培養。

2.2提問環節中存在的問題

提問是激發學生求知欲望的基本方法，在探究性實驗課之中，教師必須要提出各種有質量的問題才能夠全面的激發出學生的探究性思維能力，但是在教材中，卻沒有對問題的設置方法、設置重點、設置難點進行明確的規定，為了有效的提升學生的探究積極性，必須要根據教學的內容與難點來設置問題，因此，如何提出與教學內容息息相關的問題也是教師需要努力的方向。

2.3實驗設計環節中存在的問題

生物實驗的設計能力與科學探究能力有著密切的關系，設置好科學合理的方案能夠有效的提升學生分析問題和解決問題的能力，因此，實驗設計環節也是高中生物探究性實驗教學的中心環節，在這一環節中，要遵循一定的實驗設計原則，并處理好變量的問題，將實驗分析的結果用精準的語言描繪出來，但是，由于各種因素的影響，在現階段的實驗設計環節中還存在著一些不足，這就直接影響著學生綜合能力的提升。

2.4分組討論與分組實驗環節中存在的問題

為了充分的體現出學生的主體地位，在實驗的過程中一般都會設置學生分組討論以及分組實驗的環節，這一環節能夠鼓勵學生發揮出自己的見解，有效的提升學生的主觀能動性，也可以激發出學生的競爭意識，培養學生的合作能力。但是在實際的分組討論與分組實驗環節中卻存在著不少的問題，要么流于形式，要么與教學目標脫節，這就導致學生難以在討論與動手的過程中獲取到相應的能力。

2.5教學手段的選擇與時間安排中存在的問題

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

3.高中生物探究性實驗教學建模思路

3.1建模目標

探究性實驗教學模式的建立是為了鼓勵學生在自主探究的過程中建立獨有的科研方法，構建出生物學科知識體系，從而提升自己的實驗設計、實驗創新以及實驗動手能力，同時，提升學生對生物科研的興趣，讓學生在探究的過程中領悟到科學精神與科學觀念，養成良好的學習習慣，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，從而為學生的全面發展奠定好堅實的基礎。除此之外，通過對探究性實驗教學建模的研究，教師的專業水平也可以得到一定的發展。

例如，在影響酶活性的條件的教學中，需要使用實驗來引導學生理解，其實驗目的為：

（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，理解實驗的重復與對照原則

（3）培養學生求真務實的態度

3.2主要內容

探究性實驗教學建模的內容包括以下幾個方面：

分析設計思路與過程；

分析每個環節的思維過程以及提升學生參與度的方法；

探究出實驗課的實施形式與組織方式；

提升學生的綜合能力；

在影響酶活性的條件的這個實驗的學習內容為：掌握因變量與自變量的方法，掌握實驗操作方式，理解實驗的重復與對照

3.3建模理論依據

生物探究性試驗教學建模的理論依據主要為構建主義理論，反省思維五步法的理論認為，學生需要被引導者進行探究與實踐，鼓勵學生獲得發現，激發出學生學習興趣。探究性實驗的過程實際上就是發現問題與構建知識系統的一個過程，除此之外，還有教育心理學理論、新課程理論、教育實驗理論、中學生物學教學法、學習心理學理論等。

心理學家皮亞杰的理論認為，知識是依靠個人的經驗與探索發現，對于外部世界的認知則是個體在與外部環境作用的過程中形成的，因此，構建主義學習理論最為重要的特征的個體的主動參與性，其中，認知客體是知識的探索者和認知結構的構建者。將這種理念引入教學過程中就強調學習的過程應該有學生主動完成，學生只有在實踐與真實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建。

探究性實驗教學有著生成性與構建性的特征，探究性的教學過程即學生在教師的引導之下完成知識構建的一個過程。因此，在生物實驗教學中，教師應該為學生提供出充分的實驗環境，讓學生在與他人的對話、合作與互動過程中形成自己的認知體系。

3.4建模過程分析

3.4.1生物探究性實驗模式實施方式

根據教學目標的要求，將學生分為不同的小組，小組人數根據班級實際情況與實驗難易程度來決定，人數為3-5人不等，每個小組選擇一名學生作為項目負責人，按照以下的程度開展實驗：

在進行實驗前，由小組負責人組織成員進行負責，收集實驗材料，大家共同商討出實驗方案，小組成員共同對方案進行討論與修改，并完成實驗報告，由教師進行審閱，給出指導意見，學生再根據教師指導意見進行修改與實驗準備。

在課堂中，按照以下的模式實施實驗：

創設情景，提出問題；自主探索，分析問題；合作分享，解決問題；深層質疑，回顧方法；拓展思想，領悟精髓。

創設情景，提出問題：在這一過程中，教師應該為學生提供一定的探究背景與資料，學生則根據這類資料進行分組討論，并最終確定出探究的任務與重要問題；

在本次試驗中，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，教師需要引導學生從不同的層面與角度來尋求解決問題的方法，嘗試讓小組成員進行自主設計，設計內容包括實驗用具與材料的選擇，因變量、自變量與其他變量的設計，步驟的安排，實驗過程的記錄，整個設計過程應該遵循簡明扼要、步驟簡單、現象明顯的原則；

提出問題后，就可以引導學生進行實驗，對同一種酶設置好不同PH值與溫度，再與正常PH值與溫度中酶的活性進行對比，用表格記錄結果

合作分享，解決問題：在這個過程中，由小組成員共同分析實驗設計的可行性，并綜合組員意見確定好最優的實驗方案，嚴格的按照實驗程序進行操作；在記錄結果完成之后，即以分組討論方式討論方案，看PH值與溫度的設置是否合理，展開實驗操作，記錄實驗現象

深層質疑，回顧方法：在這一過程中，教師需要引導學生來觀察實驗現象，對實驗有感性的認識，并與學生進行交流，掌握好問題的解決方法。

拓展思想，領悟精髓：這是一個將感性認識上升到理性認識的一個過程，這個過程尤為重要，能夠幫助學生理解相關的生物原理與概念，促進相關知識的遷移，鼓勵學生在實踐過程中分析問題、解決問題。

待整個實驗完成后，便可以組織學生進行討論，分析設置PH值與溫度的方法，同時，擴展應用，讓學生描述出PH值與溫度對酶活性影響的曲線圖

3.5評價體系的建立

進行教學評價是探究性實驗教學必不可少的一個環節，科學的評價能夠幫助學生了解自己在設計與操作過程中存在的不足，也能夠幫助教師了解學生的基礎能力，促進學生與教師的共同進步。具體的評價內容應該包括情感態度、實驗設計能力、實驗觀察能力、實驗操作能力和語言表達能力。

在評價方法上，以選擇多種評價相結合的方式進行，具體的評價方式應該根據學生的實際情況進行選擇，可以采用學生自評、小組互評與教師評價相結合的方式。

【參考文獻】

[1]王師瓊.高中生物探究性實驗教學建模探析[D].四川師范大學，2012（06）

[2]陳建明.高中生物探究性實驗教學中教師角色的定位及實施策略[J].中學生物學，2011（04）

[3]朱沈芳.高中生物探究性實驗教學與學生問題意識培養的研究[D].上海師范大學，2012（04）

[4]袁紅英.新課程高中生物探究實驗教學常見現象及策略分析——以《生長素的生理作用》教學為例[J].科教文匯 （下旬刊），2013（07）

[5]張姝.談科學過程技能在高中生物探究性實驗教學中的培養——以“綠葉中色素的提取和分離”為例[J].山東教育學院學報，2010（04）

（作者單位：江蘇省震澤中學）