借助“問題串”引導生物實驗探究

焦燕南

[摘? ?要]生物是一門以實驗為基礎的學科，教師在高中生物教學中引導學生開展生物實驗探究十分重要。“問題串”是引導高中生開展生物實驗探究的有效“觸發器”。基于此背景，文章對設計引導式“問題串”，指明實驗探究方向;設計啟發式“問題串”，推進實驗探究進程;設計創新式“問題串”，激發實驗探究熱情的策略進行了探究，希望能夠取得一定的借鑒效果。

[關鍵詞]高中生物;實驗教學;問題串

[中圖分類號]? ?G633.91? ? ? ?[文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2020）33-0059-02

在高中生物課堂教學中，引導高中生開展實驗探究是十分重要的，高中生在實驗探究的過程中才能有效地促進對生物學知識的內化。但是，現在很多高中生在開展生物實驗的過程中，往往根據教師預設的步驟進行，這就失去了生物實驗的目的。高中生開展生物實驗的過程應該是一個自主化探究的過程，教師在這個過程中不能給高中生思維上的禁錮，應該通過問題串引領他們進行自主化的探究學習，這樣，才能有效地促進他們核心素養的提升。

一、設計引導式“問題串”，指明實驗探究方向

在高中生物課中，很多知識點僅僅依靠教師的講解，高中生并不能夠進行深入理解，要促進他們對這些知識的內化，需要他們展開自主化的探究實驗。在這個過程中，教師并不是簡單地教給高中生進行實驗探究的步驟，而是要根據教學內容為他們設計引導式“問題串”，通過引導式“問題串”為他們指明開展實驗探究的方向，這樣，他們的生物實驗探究學習才會具有挑戰性，他們才會自主地參與到生物實驗中去。

例如，在教學“酶的發現”一課時，教師首先可以給學生介紹斯帕蘭扎尼實驗并播放這一實驗的視頻。學生通過觀看斯帕蘭扎尼實驗視頻，觀察到斯帕蘭扎尼制作了一個精致的金屬籠，在里面放了一小塊肉，先讓鷹吞下這個金屬籠之后，隔一段時間再取出來，里面的肉塊就不見了。在高中生觀看這一實驗視頻之后，教師可以通過以下“問題串”引導高中生進入下一階段的學習。（1）斯帕蘭扎尼提出這個實驗假設的前提是什么？（2）他做這個實驗的目的是什么？（3）這個實驗有什么精妙之處？（4）假如對實驗的環境做出改變，所得到的實驗結果是否還會一致？這些問題都是極具思考和探究價值的，在這些問題的引導下，學生自然能夠開展自主化的探究實驗活動，在探究實驗的過程中得出相應的結論。

在完成這一實驗之后，教師還可以繼續追問：（1）對于斯帕蘭扎尼的實驗，怎樣才能做出有效的證明？（2）會涉及哪些證明方法？（3）如果替換金屬籠，是否會出現不同的實驗結果？通過這樣的問題串，能夠進一步引導學生對自己的實驗過程進行反思，并且對實驗結論進行總結與提升，從而在這個過程中培養他們的科學探究精神。

以上案例中，教師設計的“問題串”是基于實驗道具的替換，為高中生的驗證指明了方向，也能夠進一步熟悉并掌握這一實驗的具體步驟以及方法。由此可見，通過問題串的設計，有效激發了高中生的自主探究欲望，有助于提升其綜合素養，并為其形成良好的科學素養打下扎實的根基。

二、設計啟發式“問題串”，推進實驗探究進程

在高中生物教學過程中，實驗是重要環節，既有助于強化高中生的動手操作能力，也能夠幫助高中生深化對內容的理解和記憶。具體的實驗步驟既包括探究目的以及所涉及的科學原理，也包括儀器的使用方法等。對于不同的實驗環節需要結合不同的方法，立足于多提問、多引導的方式，幫助高中生形成自主反思，以此強化對相關知識點的理解和記憶。教師要善于根據教學內容為學生設計啟發式“問題串”，以此推進高中生實驗探究的進程。

1.設計對應性“問題串”，推進實驗探究進程

高中生在開展生物實驗探究的過程中，是按照一定的步驟進行的，在每一個步驟中都有著起關鍵作用的操作要點，教師要根據每一個環節中的操作要點為學生設計對應性的啟發式問題，這樣就形成了“問題串”，通過這樣的“問題串”能夠有效推進學生實驗探究的進程。

例如，在高中生開展“蛋白質的檢測”這一實驗的過程中，教師首先可以設置問題：常見的還原性糖以及非還原性糖主要有哪些？針對所涉及的材料可以提問：（1）實際研磨的過程中加入石英砂的原因是什么？（2）如果不加，是否會對實驗產生影響？為什么要現混現用？

為了有助于全面提升高中生的觀察能力，教師可以提問：（1）如果在還原糖中增加斐林試劑之后，溶液顏色會不會發生改變？（2）具體的變化順序是怎樣的？為了使高中生充分理解實驗材料會對實驗結果產生影響，可以設計提問：在轉動細準焦螺旋的過程中，如果花生切片的細胞始終只有一部分清晰，導致這一現象產生的原因是什么？在這樣的問題串引導下，學生自然能夠對開展“蛋白質的檢測”過程中需要的實驗材料進行選擇，并且會對實驗過程中的注意事項進行明確。有了這樣的基礎之后，學生就會在實驗的過程中，通過獨立思考、合作探究的方式得出相應的實驗結論。

以上案例中，教師針對每個環節設置了與此相對應的問題，這樣環環相扣的“問題串”自然能夠有效地引導高中生進行高效的生物實驗探究。可見，教師為學生設計與實驗重點相對應的導學問題是十分重要的，這樣，才能為他們的實驗探究指明方向。

2.設計啟思性“問題串”，推進實驗探究進程

高中生開展生物實驗探究的過程是一個自主化生物研究性學習的過程，他們的研究性學習能力還是比較弱的，需要教師的有效引領與指導，而教師為他們設計啟思性“問題串”是有效的指導方式之一，能夠幫助他們推進實驗探究的進程，并且在這個過程中激活他們的探究思維，從而達到生物實驗探究的高效化。

例如，在高中生開展“探究溫度和PH對酶活性影響的實驗”的過程中，教師可以結合實驗中所使用的實驗器材展開分析，之后設計如下問題：（1）選擇哪種酶作為實驗材料更適合？為什么？（2）在這一實驗過程中，會發生怎樣的實驗現象？你能夠預期怎樣的結果？（3）實驗的自變量以及因變量分別是什么？基于哪些方法能夠有效控制變量？（4）應該如何設置對照組？是否可以重復進行試驗？在提出這一系列問題之后，教師要為學生預留充足的時間探討問題，在學生進行探討之后，再引導他們自主完成實驗設計方案，其他組就此展開分析，對其中的優點以及不足之處進行討論，并提出改進方法。然后，教師再組織學生開展生物實驗探究。在以上問題串中，第1個問題能夠引導學生對實驗的材料進行選擇，從而為實驗的開展奠定物質基礎;第2個問題能夠引導學生對實驗的結果進行預測，有效地培養他們科學探究過程中的猜想能力;第3個問題和第4個問題則指向具體的實驗操作步驟和方法，能夠幫助他們對實驗方案進行完善、對實驗過程進行預設，從而取得事半功倍的教學效果。

以上案例中，教師為學生設計啟思性“問題串”，給他們留下了思考的空間，這樣能夠讓他們在此過程中完善實驗方案，在此基礎上開展的生物實驗探究活動自然是高效化的。

三、設計創新式“問題串”，激發實驗探究熱情

教師是課程資源的開發者，在高中生物實驗教學中，教師可以對教材中的一些驗證性實驗、模擬性實驗進行改編，并通過創新式“問題串”引導學生將其改編為探究性實驗，這樣就可以為學生提供一個良好的合作平臺，為其預留充足的思考交流空間，促進其創新思維的發展，全面燃起他們對生物實驗的探究熱情。

例如，“植物細胞的質壁分離及質壁分離復原”的實驗過程中，教師可以在完成教學目標之后，為高中生設計一部分探究性思考問題。（1）材料：在這一實驗過程中，是否可以選擇其他的植物細胞替代洋蔥外表皮細胞？在選擇洋蔥外表皮時，為何要盡量選擇紫色部分？有何特殊作用？（2）試劑：是否可以選擇其他試劑代替蔗糖溶液？怎樣才能夠選擇恰當的試劑濃度？（3）操作方法：在這一實驗過程中是否存在有效的改進方法？是否可以對具體的步驟進行簡化處理？在經過實驗、思考以及探討之后，高中生便可自主推導出最終結論。教師還可以根據這一實驗過程，引導學生展開對其他植物細胞的探究：實驗思路以及實驗方法可以遵循原實驗;對于蔗糖溶液，可以由之前30%的濃度，分別替換為40%、20%以及10%濃度的溶液，并分別觀測具體的實驗現象。這樣，通過對生物實驗的改進，成功地將驗證性實驗改變為探究性實驗，學生在實驗的過程中，自然就經歷了科學探究的過程，這對于提升他們的科學核心素養是具有重要意義的。

以上案例中，高中生在親歷生物實驗之后，能夠更深入透徹地理解“植物滲透吸水”這一生物原理，也會因為實驗的成功獲得成就感，提升學習自信，發展動手操作能力。通過探究性實驗，必然有助于激發高中生對生物實驗的探究熱情，有助于發展其創造性思維能力。

總之，在高中生物課堂教學中，教師通過有效的“問題串”引導高中生開展生物實驗探究十分重要，這樣，才能讓高中生在探究實驗的過程中進行高效的生物學習，促進課堂教學效率的提高。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

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[3]? 王桔紅，馬瑞君.新課程背景下粵東地區高中生物實驗教學現狀調查與思考[J].教育與教學研究，2014（5）：110-113.

（責任編輯? ? 黃諾依）