合作探究模式下的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

熊世周

1 教材分析

“探究影響酶活性的因素”是人教版必修1《分子與細(xì)胞》第五章“細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用”第一節(jié)“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”中的內(nèi)容。本節(jié)教學(xué)需兩課時(shí)：第一課時(shí)學(xué)習(xí)酶的發(fā)現(xiàn)、概念和特性；第二課時(shí)進(jìn)行“影響酶活性的因素”探究實(shí)驗(yàn)。本節(jié)前一部分所教授的知識(shí)為此次實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)探究溫度和pH等因素對(duì)酶的活性的影響，使學(xué)生親身體驗(yàn)，獲得感性經(jīng)驗(yàn)，對(duì)知識(shí)有更深入的理解，同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力等。下面介紹第二課時(shí)“探究影響酶活性的因素”的教學(xué)設(shè)計(jì)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解影響酶活性的因素，加深對(duì)酶特性的理解。

2.2 能力目標(biāo)

① 培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究的能力，掌握實(shí)驗(yàn)探究的一般方法，能嘗試提出問(wèn)題、作出假設(shè)；并嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。② 促進(jìn)思維發(fā)展，提高合作、交流以及自主學(xué)習(xí)的能力。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

① 培養(yǎng)敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、善于表達(dá)的科學(xué)精神。② 在實(shí)驗(yàn)小組的討論和交流中培養(yǎng)合作精神。③ 體驗(yàn)合作的快樂(lè)和成功的喜悅。④ 激發(fā)對(duì)生物科學(xué)的興趣和熱愛(ài)，學(xué)會(huì)用發(fā)現(xiàn)的眼光探索生活中的問(wèn)題，將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中。

3 教學(xué)準(zhǔn)備

多媒體課件、加酶洗衣粉一袋、實(shí)驗(yàn)材料用具等。

4 教學(xué)過(guò)程

4.1 創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題

教師拿出一袋加酶洗衣粉，請(qǐng)一位學(xué)生閱讀使用說(shuō)明，并提問(wèn)：加酶洗衣粉的包裝袋上，為什么會(huì)注明這種洗衣粉的適用溫度范圍呢？

教師PPT展示：唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶都是在消化道中作用的，唾液的pH為6.2～7.4，胃液的pH為0.9～1.5，小腸液的pH為7.6。并提問(wèn)：為什么不同部位的消化液的pH不一樣呢？胃液與小腸液的pH差別這么大，胃蛋白酶隨食糜進(jìn)入小腸后，還會(huì)發(fā)揮消化作用嗎？

教師要求學(xué)生討論后，提出問(wèn)題或說(shuō)出結(jié)論。

設(shè)計(jì)意圖：教育家托爾斯泰說(shuō)：“成功的教學(xué)所必須的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣”。精彩有趣的課堂開(kāi)頭往往給學(xué)生帶來(lái)富有新意親切的感覺(jué)。教師從學(xué)生熟悉的生活情境入手，引導(dǎo)學(xué)生思考并自主提出探究的問(wèn)題，這體現(xiàn)了“注重與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系”的課程理念，又能一下子激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

4.2 作出假設(shè)

教師提問(wèn)：提出了研究的問(wèn)題接下來(lái)該干什么呢？實(shí)驗(yàn)探究的一般程序是怎樣的呢？并引導(dǎo)學(xué)生得出：pH和溫度會(huì)影響酶的活性。

設(shè)計(jì)意圖：明確科學(xué)探究的一般步驟，便于學(xué)生按照科學(xué)的思路去分析和解決問(wèn)題，讓學(xué)生以原有知識(shí)為基礎(chǔ)自主作出合理假設(shè)。

4.3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

在探究活動(dòng)的開(kāi)展上，教師只是提供了實(shí)驗(yàn)中可能用到的備選材料，并用PPT展示參考思考題（① 你所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的自變量是什么？因變量是什么？用什么方法控制自變量？怎樣觀察或檢測(cè)因變量？② 無(wú)關(guān)變量有哪些？如何控制？③ 對(duì)照組怎么設(shè)置？是否需要進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)？④ 預(yù)期會(huì)有怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？⑤ 想探究溫度對(duì)酶活性的影響，應(yīng)設(shè)定哪幾個(gè)溫度數(shù)值？怎樣將不同溶液的溫度分別調(diào)到設(shè)定的數(shù)值？想探究pH對(duì)酶活性的影響，應(yīng)設(shè)定哪幾個(gè)pH？怎樣將不同溶液的pH分別調(diào)節(jié)到設(shè)定的數(shù)值？）。至于設(shè)計(jì)研究溫度或pH還是其他因素（如陰陽(yáng)離子等）以及實(shí)驗(yàn)的具體方案如何，則由各學(xué)習(xí)小組根據(jù)興趣通過(guò)討論來(lái)確定。在學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師不急于讓學(xué)生馬上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，而是引導(dǎo)學(xué)生上臺(tái)交流自己的實(shí)驗(yàn)方案。在學(xué)生介紹的過(guò)程中，教師和學(xué)生一起對(duì)各小組的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出一些意見(jiàn)和建議，從而幫助各小組形成一個(gè)合理、可行的實(shí)驗(yàn)方案。

設(shè)計(jì)意圖：完全放手給學(xué)生去進(jìn)行思維探究，打破傳統(tǒng)的“教師講，學(xué)生聽(tīng)”的被動(dòng)學(xué)習(xí)模式，讓“學(xué)生講，師生一起聽(tīng)”，充分體現(xiàn)”以學(xué)生為中心，把課堂交給學(xué)生，讓學(xué)生真正成為課堂的主人”的新課程理念。

4.4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

學(xué)生按照各小組討論交流的實(shí)驗(yàn)方案或原方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小組成員分工協(xié)作，教師巡回指導(dǎo)、糾正學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，注意強(qiáng)調(diào)規(guī)范性，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生探究活動(dòng)中的閃光點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新精神和合作精神。

4.5 分析結(jié)果，得出結(jié)論

探究的各小組派代表描述自己組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，與預(yù)期結(jié)果加以比較，得出結(jié)論，并作出自我評(píng)價(jià)。經(jīng)過(guò)討論，總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的成功和不足。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)各組展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，組織全體學(xué)生對(duì)結(jié)果分析討論，鍛煉了學(xué)生的歸納推理能力和合作學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生在交流中享受成功的喜悅。

4.6 拓展應(yīng)用

應(yīng)用思考題①：小明剛放學(xué)回家，就看見(jiàn)奶奶拿著一袋洗衣粉往洗衣盆中倒了許多，然后拿著一暖瓶開(kāi)水倒入盆中，盆中立刻起了許多泡沫。“您這是干嗎？”“我給你洗洗你那個(gè)羊毛衫。”小明一看水盆旁邊放著“雕牌加酶洗衣粉”。如果你是小明，你覺(jué)得奶奶的做法對(duì)嗎？你想對(duì)奶奶說(shuō)什么？

應(yīng)用思考題②：設(shè)計(jì)一則加酶洗衣粉的商業(yè)廣告。

應(yīng)用思考題③：視頻播放一則“雕牌洗衣粉下崗篇”商業(yè)廣告，和自己設(shè)計(jì)的比較一下，看誰(shuí)的水平更高？

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用，在于實(shí)踐，以加酶洗衣粉為素材設(shè)計(jì)的思考題又起到很好的前后呼應(yīng)作用，充分體現(xiàn)了生物知識(shí)源于生活、服務(wù)于生活的理念，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。

5 教學(xué)反思

在教學(xué)過(guò)程中，筆者深深體會(huì)到教學(xué)是一門藝術(shù)，不同的教學(xué)方式產(chǎn)生的教學(xué)效果大相徑庭。按照上述的教學(xué)設(shè)計(jì)，本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)取得了良好的效果。當(dāng)小組學(xué)生代表積極展示自己設(shè)計(jì)的廣告（雕牌加酶洗衣粉，讓女人愛(ài)洗衣，讓男人更專一），大家時(shí)而捧腹大笑時(shí)。

① 注重與生活的聯(lián)系。在本節(jié)課的導(dǎo)入時(shí)，從學(xué)生熟悉的洗衣粉入手，通過(guò)對(duì)加酶洗衣粉的包裝說(shuō)明進(jìn)行簡(jiǎn)要討論，引出要探究的課題，顯得非常自然。最后，教師要求學(xué)生設(shè)計(jì)廣告來(lái)加強(qiáng)對(duì)酶在生活中應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，充分體現(xiàn)了生物源于生活、服務(wù)于生活的理念，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。

② 注重探究性教學(xué)。關(guān)于探究活動(dòng)的開(kāi)展上，教師只是提供了實(shí)驗(yàn)中可能用到的備選材料，至于設(shè)計(jì)什么實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)的具體方案如何，則由各小組通過(guò)討論來(lái)確定。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前，教師先引導(dǎo)學(xué)生交流自己的實(shí)驗(yàn)方案，從而幫助各小組形成一個(gè)合理、可行的實(shí)驗(yàn)方案。

③ 充分發(fā)揮小組合作與交流的功能。在本節(jié)課上充分發(fā)揮了小組成員之間的合作與交流的功能，如實(shí)驗(yàn)設(shè)想的討論、實(shí)驗(yàn)具體方案的設(shè)計(jì)、對(duì)方案的介紹和討論、實(shí)驗(yàn)操作等環(huán)節(jié)，都是基于小組合作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上完成的。通過(guò)小組成員之間的交流與合作，學(xué)生的認(rèn)識(shí)不斷得以深化，設(shè)計(jì)的方案不斷趨于明朗和合理，學(xué)生真正體現(xiàn)出了在合作中探究、在探究中合作的學(xué)習(xí)氛圍。

但本節(jié)課也有一些不足之處，如有些啟發(fā)性問(wèn)題設(shè)計(jì)上有些欠缺，還需進(jìn)一步完善。另外時(shí)間的把握也值得商榷，由于時(shí)間和學(xué)生人數(shù)的原因，課堂上不是每位學(xué)生都能表現(xiàn)自己，可能會(huì)影響少數(shù)學(xué)生的積極性。