高中生物探究性實驗教學設計初探

李椿

[摘要]探究性實驗教學是高中生物教學的重要組成部分。在設計探究性實驗教學時，應注重對教學內容、學習者、教學目標、組織形式及教學過程的分析與設計，從而有效提高探究性實驗教學的實效性。

[關鍵詞]探究性實驗教學；分析；設計；高中生物

高中階段是學生求知欲旺盛的時期，依據高中生的學習特點以及新課程的要求，研究高中生物探究性實驗教學的設計對高中生的知識建構、身心健康以及個性發展等都有十分重要的作用。本文側重從教學內容、學習者、教學目標、組織形式以及教學過程等方面探討高中生物探究性實驗教學設計的一般方法。

一、探究內容

在設計高中生物探究性實驗教學時，教師要分析學生探究性學習內容的類型，確定范圍和深度，選定所要探究的內容，這與“教什么”“學什么”有關；揭示學習內容中各項知識與技能之間的相互關系，為探究性實驗的安排打好基礎，這與“如何教”“如何學”有關。只有對學習探究內容進行分析，才能確定學習內容的范圍和深度，才能促使學習者達到學習目標。

在選擇探究內容時，首先應考慮學生對書本知識的掌握程度，要盡可能挖掘書本內容，做到“以本為本”，可以將課本上的驗證性實驗改為探究性實驗，如可將“鑒定組織內還原糖、脂肪和蛋白質”的驗證性實驗改為“探究某植物組織中可能存在的主要有機物”的探究性實驗，還可以模擬課本上有關科學家的科學發現進行相關探究，如可模擬光合作用的發現、植物生長素的發現及生理作用進行相關探究；其次，所選擇的探究內容要能激發學生的探究興趣和學習熱情，學生對探究內容的興趣是開展探究活動的動力源泉。因此，我們所選的探究內容要能夠滿足學生的現實需要，即要選擇與學生生活密切有關的內容，要源于生活又高于生活。

二、學習者

高中生物探究性實驗內容的選擇與學習者的分析密切相關。奧蘇伯爾和加涅等心理學家的研究表明，學習者對某項學習目標的學習、已具備的知識與技能、對知識的了解和掌握的程度是教學工作成敗的關鍵。因此，在進行高中生物探究性實驗教學設計時，要以學習者為中心，要突出學習者在學習過程中的主體地位，切實調動和發揮學習者學習的積極性、主動性和創造性，只有這樣才能使高中生物探究性實驗教學獲得成功。

在平時的教學中，教師通常要對學生的學習起點及能力做分析與判斷。如果不加以分析與判斷而將學習者的起點定得太高，脫離學習者的實際水平，就會降低教學效果，使學習者在高難度的學習內容面前望而卻步；如將學習者的起點定得太低，也會脫離學習者的實際水平，會造成時間和精力的浪費，使學習者在低水平的內容上做無用功。長此以往，就會降低學習者的學習興趣。

三、教學目標

教學目標一般是指教學活動預期所要達到的最終結果。確定教學目標要以教學總目標為依據，制定出符合學習內容和學習者實際的具體確切的執行目標。教師要根據新課標的要求和學習者的實際情況，科學準確地制定教學目標。

一般把教學目標分成認知、動作技能和情感三個領域。一個完整、具體、明確的教學目標應包括以下四個部分，通常稱之為“ABCD”法：一是教學對象（Audience）即在教學中針對哪一類學生；二是學生的行為（Behavior）；三是確定行為的條件（Condition），條件是學生學習結果所規定的限制或范圍；四是程度（Degree），程度是學生達到教學目標的最低衡量依據，是闡述學習成就的最低水準。

探究性實驗的教學目標也可參照以上四個方面來制定，下面以“探究植物細胞質流動方向”為例說明。該探究性實驗教學的對象（A）是已學過顯微鏡的使用、學過細胞的亞顯微結構知識的學生；學生的行為（B）是指學生對此探究性實驗的材料選擇（如小黑藻葉片、葫蘆蘚葉片等）、設計、操作等具體行為；確定的行為條件（C）是指在某一節課內、在實驗室里單獨完成或兩人共同完成該實驗；程度（D）是指通過該探究性實驗，學生應熟練掌握臨時裝片的制作技術、高倍顯微鏡的使用，掌握“活的植物細胞細胞質的流動方向是多樣的且是正常的生命現象之一”等基礎知識，提高觀察能力和創造能力，養成實事求是的科學態度等。

四、組織形式

小組合作學習是進行探究性實驗的重要組織形式，合作學習小組是合作學習的基本單位，合作學習小組構建的好壞直接影響到合作學習活動的成功開展。根據國內外學者的研究和實踐發現，小組人數以2～6人為好。探究性實驗教學中開展合作學習，可根據實驗內容、學生特點、實驗環境等進行科學、合理的分組。

在實際探究實驗過程中，教師應根據當時的具體情況和具體條件采取適當的組織形式，著重考慮小組的規模，小組成員的個體差異——學習成績差異、能力差異、性別差異、家庭背景差異、性格差異等，及小組持續合作的時間，等等。

五、教學過程

探究性實驗的一般過程包括：“確定問題”-“分析因果，提出假設”-“設計方案，驗證假設”-“分析數據，得出結論”-“反饋與反思”。

問題的來源可由課本知識引申、挖掘，也可將驗證性實驗加以修改，可由教師提供適度的問題，也可由學生通過學習某一知識自己提出。如探究“溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”，在探究適宜溫度的基礎上，可以引導學生進一步探究水質、衣料、洗滌時間等對洗滌效果的影響；“分析因果，提出假設”是解決問題的關鍵，有助于提高學生的認知策略、學習技能和解決問題的能力。教師作為指導者，可以給予學生提醒、誘導，幫助提高學生的元認知水平，從而使學生作出的假設更切題、更合理、更深刻。“設計方案，驗證假設”階段，實際上是學生具體探究的過程，是學生實驗技能的學習過程。“分析數據，得出結論”這一步，有助于培養學生的信息分析與處理的能力以及相互協作的能力。最后，學生通過對探究過程的反饋與探究結論的反思可逐步建構并不斷完善自己的元認知策略，同時也是對學生問題解決能力的一次大檢閱，非常有利于學生綜合能力的提高與發展。

（責任編輯 黃春香）endprint