高中生物探究性实验教学建模探析

文/嵇海岗

【摘 要】探究性实验教学是高中生物实验教学的有机组成部分，在教学中有着十分重要的地位，探究性实验教学建模的内容包括分析设计思路与过程、分析每个环节的思维过程以及提升学生参与度的方法、探究出实验课的实施形式与组织方式、提升学生的综合能力；实施流程包括创设情景，提出问题；自主探索，分析问题；合作分享，解决问题；深层质疑，回顾方法；拓展思想，领悟精髓几方面，本文主要分析高中生物探究性实验教学中存在的问与建模思路。

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关键词 高中生物；探究性实验教学；建模

1.引言

近年来，高中生物新课程改革进行的如火如荼，新课程标准注重学生科学研究能力与探究能力的培养，这就为探究性教学模式的开展提供了广阔的机遇，探究性实验教学是高中生物实验教学的有机组成部分，在教学中有着十分重要的地位，教学模式作为联系教学实践与教学理论的纽带，对于培养学生的综合能力也有着重要的作用，下面就从探究性教学的角度分析高中实验教学的建模方式。

2.高中生物探究性实验教学中存在的问题分析

2.1实验处理导入环节的问题

在进行探究性实验教学前，教师一般会创设好相应的问题情景，以便让学生获取到感性认识，但是由于一些因素的影响，很多教师都未采取科学的方法引导学生观察，启迪学生思考，也不注重学生发现问题与提出问题能力的培养。

2.2提问环节中存在的问题

提问是激发学生求知欲望的基本方法，在探究性实验课之中，教师必须要提出各种有质量的问题才能够全面的激发出学生的探究性思维能力，但是在教材中，却没有对问题的设置方法、设置重点、设置难点进行明确的规定，为了有效的提升学生的探究积极性，必须要根据教学的内容与难点来设置问题，因此，如何提出与教学内容息息相关的问题也是教师需要努力的方向。

2.3实验设计环节中存在的问题

生物实验的设计能力与科学探究能力有着密切的关系，设置好科学合理的方案能够有效的提升学生分析问题和解决问题的能力，因此，实验设计环节也是高中生物探究性实验教学的中心环节，在这一环节中，要遵循一定的实验设计原则，并处理好变量的问题，将实验分析的结果用精准的语言描绘出来，但是，由于各种因素的影响，在现阶段的实验设计环节中还存在着一些不足，这就直接影响着学生综合能力的提升。

2.4分组讨论与分组实验环节中存在的问题

为了充分的体现出学生的主体地位，在实验的过程中一般都会设置学生分组讨论以及分组实验的环节，这一环节能够鼓励学生发挥出自己的见解，有效的提升学生的主观能动性，也可以激发出学生的竞争意识，培养学生的合作能力。但是在实际的分组讨论与分组实验环节中却存在着不少的问题，要么流于形式，要么与教学目标脱节，这就导致学生难以在讨论与动手的过程中获取到相应的能力。

2.5教学手段的选择与时间安排中存在的问题

进行探究性生物实验教学会耗费大量的时间，由于高中生物学科在高考中的分值比例偏低，一般均按照教学大纲的要求进行授课，甚至还有部分学校减少了生物课的课时，在这种情况之下，花费大量的时间进行探究性实验教学几乎不太可能，因此，如何合理的安排时间，选择什么样的教学手段也是一个亟待解决的问题。

3.高中生物探究性实验教学建模思路

3.1建模目标

探究性实验教学模式的建立是为了鼓励学生在自主探究的过程中建立独有的科研方法，构建出生物学科知识体系，从而提升自己的实验设计、实验创新以及实验动手能力，同时，提升学生对生物科研的兴趣，让学生在探究的过程中领悟到科学精神与科学观念，养成良好的学习习惯，形成正确的人生观与价值观，提升自己的问题意识、研究意识、合作与交流意识，从而为学生的全面发展奠定好坚实的基础。除此之外，通过对探究性实验教学建模的研究，教师的专业水平也可以得到一定的发展。

例如，在影响酶活性的条件的教学中，需要使用实验来引导学生理解，其实验目的为：

（1）理解酶的特性、温度对酶活性的影响

（2）掌握因变量与自变量，理解实验的重复与对照原则

（3）培养学生求真务实的态度

3.2主要内容

探究性实验教学建模的内容包括以下几个方面：

分析设计思路与过程；

分析每个环节的思维过程以及提升学生参与度的方法；

探究出实验课的实施形式与组织方式；

提升学生的综合能力；

在影响酶活性的条件的这个实验的学习内容为：掌握因变量与自变量的方法，掌握实验操作方式，理解实验的重复与对照

3.3建模理论依据

生物探究性试验教学建模的理论依据主要为构建主义理论，反省思维五步法的理论认为，学生需要被引导者进行探究与实践，鼓励学生获得发现，激发出学生学习兴趣。探究性实验的过程实际上就是发现问题与构建知识系统的一个过程，除此之外，还有教育心理学理论、新课程理论、教育实验理论、中学生物学教学法、学习心理学理论等。

心理学家皮亚杰的理论认为，知识是依靠个人的经验与探索发现，对于外部世界的认知则是个体在与外部环境作用的过程中形成的，因此，构建主义学习理论最为重要的特征的个体的主动参与性，其中，认知客体是知识的探索者和认知结构的构建者。将这种理念引入教学过程中就强调学习的过程应该有学生主动完成，学生只有在实践与真实的过程中主动的获取知识，才可以顺利的完成知识体系的构建。

探究性实验教学有着生成性与构建性的特征，探究性的教学过程即学生在教师的引导之下完成知识构建的一个过程。因此，在生物实验教学中，教师应该为学生提供出充分的实验环境，让学生在与他人的对话、合作与互动过程中形成自己的认知体系。

3.4建模过程分析

3.4.1生物探究性实验模式实施方式

根据教学目标的要求，将学生分为不同的小组，小组人数根据班级实际情况与实验难易程度来决定，人数为3-5人不等，每个小组选择一名学生作为项目负责人，按照以下的程度开展实验：

在进行实验前，由小组负责人组织成员进行负责，收集实验材料，大家共同商讨出实验方案，小组成员共同对方案进行讨论与修改，并完成实验报告，由教师进行审阅，给出指导意见，学生再根据教师指导意见进行修改与实验准备。

在课堂中，按照以下的模式实施实验：

创设情景，提出问题；自主探索，分析问题；合作分享，解决问题；深层质疑，回顾方法；拓展思想，领悟精髓。

创设情景，提出问题：在这一过程中，教师应该为学生提供一定的探究背景与资料，学生则根据这类资料进行分组讨论，并最终确定出探究的任务与重要问题；

在本次试验中，即可提出几个问题：

酶有什么样的特性？

温度对酶活性有什么影响呢？

自主探索，分析问题：在这一过程中，教师需要引导学生从不同的层面与角度来寻求解决问题的方法，尝试让小组成员进行自主设计，设计内容包括实验用具与材料的选择，因变量、自变量与其他变量的设计，步骤的安排，实验过程的记录，整个设计过程应该遵循简明扼要、步骤简单、现象明显的原则；

提出问题后，就可以引导学生进行实验，对同一种酶设置好不同PH值与温度，再与正常PH值与温度中酶的活性进行对比，用表格记录结果

合作分享，解决问题：在这个过程中，由小组成员共同分析实验设计的可行性，并综合组员意见确定好最优的实验方案，严格的按照实验程序进行操作；在记录结果完成之后，即以分组讨论方式讨论方案，看PH值与温度的设置是否合理，展开实验操作，记录实验现象

深层质疑，回顾方法：在这一过程中，教师需要引导学生来观察实验现象，对实验有感性的认识，并与学生进行交流，掌握好问题的解决方法。

拓展思想，领悟精髓：这是一个将感性认识上升到理性认识的一个过程，这个过程尤为重要，能够帮助学生理解相关的生物原理与概念，促进相关知识的迁移，鼓励学生在实践过程中分析问题、解决问题。

待整个实验完成后，便可以组织学生进行讨论，分析设置PH值与温度的方法，同时，扩展应用，让学生描述出PH值与温度对酶活性影响的曲线图

3.5评价体系的建立

进行教学评价是探究性实验教学必不可少的一个环节，科学的评价能够帮助学生了解自己在设计与操作过程中存在的不足，也能够帮助教师了解学生的基础能力，促进学生与教师的共同进步。具体的评价内容应该包括情感态度、实验设计能力、实验观察能力、实验操作能力和语言表达能力。

在评价方法上，以选择多种评价相结合的方式进行，具体的评价方式应该根据学生的实际情况进行选择，可以采用学生自评、小组互评与教师评价相结合的方式。

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参考文献

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[5]张姝.谈科学过程技能在高中生物探究性实验教学中的培养——以“绿叶中色素的提取和分离”为例[J].山东教育学院学报,2010(04)

（作者单位：江苏省震泽中学）