基于7E教學模式深化中學生物學實驗教學

摘 要：本文基于7E教學模式，探究生物學實驗教學對教學效果的影響，以“探索植物生長調節劑的應用”一節內容為例，通過構建具體的實驗教學場景，采取遞進式實驗研究方法，從創設情境、思考關聯、初探問題、定義概念、挖掘深度、知識遷移、拓展延伸等方面進行相應的改進，旨在提高中學生物學實驗教學的有效性和教學效果。

關鍵詞：7E教學模式；生物學實驗教學；深化教學效果

文章編號：1003-7586（2024）09-0066-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

實驗教學是中學生物學教學中不可或缺的一部分，其對學生的概念理解、創新實踐和科學思維等能力的培養有著重要的促進作用。傳統的生物學實驗教學存在著諸如實施難度大、教學體系混亂及指導效果不佳等問題，從而難以滿足學生的學習需求。因此，在中學生物學實驗教學中采用基于7E教學模式的教學方法，對于提升實驗教學效果具有重要的意義。

7E教學模式是一種基于探究性學習和建構主義理論的教學方法，該模式以七個步驟引導學生進行學習和實踐。根據7E教學模式理論指導下的中學生物學實驗教學流程（見圖1），引入啟發性問題，能夠引起學生產生疑問、自主思考并提出假設，從而激發其對生物學實驗的興趣和探索欲。學生通過實驗，經歷體驗、觀察、操作的過程，結合實驗假設、方案設計、數據記錄和收集等實驗過程，經歷分析、歸納總結等一系列科學思維活動，提高自身的實驗技巧，從而培養實踐操作能力、科學思維與科學探究能力。實驗過程強調團隊合作，學生在合作中解決問題，可以增進對生物學知識的理解和掌握，加深對生物學理論的認識。

本文以“探索植物生長調節劑的應用”一節內容為例，探討基于7E教學模式的中學生物學實驗教學設計。

1 激發環節：創設情境，引發興趣

在7E教學模式中，激發環節是首要步驟，旨在通過提出問題、展示實驗或講述故事等方式，調動學生的注意力，在教學開始前創造積極的學習氛圍，激發學生對實驗的興趣和主動參與的意愿。

教師可以根據不同的實驗內容和學生的興趣來設計激發環節的具體策略和方法。教師可以利用圖像或視頻資料，展示相關的生物學現象或實驗結果，以激發學生的學習興趣；還可根據教學內容提出相關問題，引導學生對實驗主題進行思考和討論；亦可將實驗教學與學生的生活經驗相聯系，降低學生的認知難度。

本案例中，學生在學習植物生長素的生理作用、植物生長調節劑的類型和作用并理解生長素濃度及其生理作用關系的基礎上，思考教師提出的問題“如何設計實驗探究植物生長調節劑對植物生根的影響”。學生通過激發環節的引導，能夠對實驗的目的和意義產生初步認知，并對實驗流程產生思考，進而積極提出問題，并主動參與到實驗教學中。

激發環節是7E教學模式的關鍵步驟，教師在此環節通過創設情境，為后續的實驗探究和學習奠定基礎，也為學生構建知識體系和解決實際問題提供動力。

2 參與環節：思考關聯，點化介入

參與環節是學生積極參與實踐和探究的過程。參與的過程可以有效激發學生主動學習的意識和內在動機，幫助其建立良好的思維習慣。參與環節是學生實現有效學習的關鍵，在過程中學生可以運用所學的知識和技能，掌握科學實踐的基本技能和方法，從而提高自身對知識的理解和應用能力。參與過程還可以培養學生的批判性思維和創新思維能力，通過思考和解決現實生活中的生物學問題，提出新的觀點和假設，開展科學探究和創新實踐，進而培養學生的科學思維。

學生可以在教師的指導下單獨進行實驗，也可以與其他同學一起合作完成實驗。本案例中，教師作為實驗教學活動的促進者，需要在過程中引導學生發掘并理解重要的概念及原理，幫助其建立基于實踐的知識體系。學生通過思考問題，圍繞植物的生根過程自主設計兩組實驗并收集數據，對比人工合成的植物生長調節劑對植物生根的影響（見表1）。

實驗一：植物生長調節劑對陸生植物生根影響

種類生菜牛至迷迭香歐芹薄荷檸檬香蜂草

效果

實驗二：植物生長調節劑對水培植物生根影響

種類菖蒲金錢草銅錢草龜背竹富貴竹綠蘿

效果

3 探索環節：探究問題，初涉概念

探索環節是指學生通過實踐和探究自主獲取知識、理解概念和發展科學思維的過程。在探索環節，學生有機會通過實驗、觀察、調查和探索等活動，自主提出問題、設計實驗，并親自探究自然界中的現象或問題，發現問題間的關聯、其模式和規律，從而積極構建知識體系，發展科學探究素養。

在探索過程中，教師需要向學生提供必要的背景知識和指導。本案例以考題“使用生長素類似物并選擇浸泡法或沾蘸法處理植物插條，促進其生根”作為導入，引導學生思考植物生長調節劑的不同使用方法對植物生長發育的影響，激發學生的好奇心和探索欲。教師以問題鏈的形式引導學生構建知識體系：①哪些蔬菜用浸泡法和沾蘸法更容易生根和發芽？②水溫處于什么范圍有助于促進蔬菜快速生根和發芽？③哪些蔬菜對于生長素的需求較大？④實驗中如何控制生長環境的pH？

4 解釋環節：定義概念，解讀方案

解釋環節是指教師對學生參與的實驗進行解釋和歸納的過程。教師利用有效的教學策略和方法，引導學生將實驗結果與所學知識進行關聯和解釋，同時提供實驗結果的相關知識點，促進學生在實踐中獲得對概念和原理的深入理解。

本案例中，教師引導學生觀察植物生長調節劑對植物生長速度的影響，分析植物生長調節劑對植物生長高度的作用，比較實驗組和對照組之間的差異，探討植物生長調節劑的作用，理解植物的生長發育過程，從而提出有利于農業生產的可行建議。

通過教師的引導和解釋，學生能夠將探究結果與所學知識聯系起來，并對實驗結果進行深入思考，理解實驗蘊含的科學原理，提升運用知識解決實際問題的能力。

5 精致環節：挖掘深度，拓寬廣度

精致環節是指學生通過探究和解釋，進一步深化并擴展學習內容的過程。教師在精致環節需要發揮指導和啟發的作用，鼓勵學生探索更復雜的問題，并進行更深入的思考和討論，同時幫助學生將所學知識應用于解決復雜問題，培養學生的分析和創新能力。通過精致環節的學習，學生可以進一步應用并深入理解所學知識，解決更具挑戰性的問題，進而提高學習成果的質量和深度。

在精致環節，教師作為教學的指導者，需要為學生提供更高層次的問題，引導其進行獨立、深入的探究，發展其高階思維能力和解決問題的能力。教師還可利用思維導圖、寫作、展示等形式的任務，幫助學生將所學知識與實際應用相結合，從而對知識進行理解和內化。

6 延伸環節：知識遷移，解決問題

延伸環節是指學生將所學知識和技能應用到實際情境或其他領域的過程。延伸環節的具體策略和方法可以根據學科特點進行設計，從而幫助學生將所學知識與現實生活或其他學科領域結合起來，提高學習成果的實際應用價值。

本教學案例中，實驗發現落地生根這種植物含有影響其他植物生根、生長的物質。該物質在一定濃度范圍內對其他植物的生長具有促進作用，高濃度則有抑制作用。教師進而引導學生深入研究并嘗試對現有植物生長調節劑的知識進行補充，發展學生對知識的應用遷移能力。

延伸環節中，教師作為引導者和促進者，需要引導學生參與項目研究、創新設計和實踐活動；學生通過實踐培養將所學知識轉化為解決問題的能力，進而發展學生的科學思維。

7 評價環節：同條共貫，拓展延伸

評價環節是指教師對學習成果進行檢查和評估的過程。教師可以借助不同的評價工具和方法，對學生的學習成果進行評估，以檢測學生對所學知識和技能的掌握程度，同時針對學生的學習進展和存在的問題提供反饋和指導。

本案例中，教師采用習題對學生掌握知識的理解程度進行評價，結合多糖光譜分析等鑒定方法，構建理論與實際的聯系，促進評價環節的實施。

總之，基于7E教學模式的中學生物學實驗教學方法是一種有效的教學模式。該模式通過增加實驗內容的多樣性和提高學生的參與度，將理論與實踐有機結合起來；采用多種評價方法，全面了解學生的學習情況，對于促進學生理解生物學概念，培養實踐能力和科學思維，以及發展生物學學科核心素養具有重要作用。基于7E教學模式的中學生物學實驗教學能夠使學生更好地理解和應用生物學知識、培養實踐探究能力和科學思維能力。教師在未來的中學生物學實驗教學中，應重視并充分應用基于7E教學模式的教學方法提升教學效果，從而推動學生的全面發展。

參考文獻

［1］謝雪錦.高中生物學實驗與STEM教育的融合［J］.中學生物學，2019（1）：42-44。

［2］石進德，謝雪錦.基于設計思維的高中生物學實驗教學設計與研究［J］.中學生物教學，2023（6）：69-72。