“導引—生成”課堂教學改革在高中生物教學中的應用

王平

隨著基礎教育課程改革的全面推進，課堂教學改革也就自然成了課程改革的核心。在此背景下，我校根據實際開展了一系列的實踐活動：建設“U”型學習小組，再造教學流程，形成統一的導學案范式，通過培訓強化師能，使課堂由“教師中心”轉向“學生中心”，讓學生變“要我學”為“我要學”，使他們從“不會”到“學會”再到“會學”，從而提高了課堂教學效益。

在這些實踐活動中，筆者也發現一些問題：例如，教師引導技能不足從而導致學生在某些環節呈現盲目、無序的狀態；教師問題設置隨意，缺乏深度和廣度，從而導致師生互動相對低效；把課堂還給學生以后，教師常處于“課堂掌控”與“否定預設”的矛盾中，對課堂中生成的問題不能及時解決，更不能合理有效地使用課堂上的生成資源，沒有形成動態生成的教學觀……這些問題制約了課堂教學改革的順利進行。為了突破“瓶頸”，在課堂上真正體現學生的主體與教師的主導相結合，讓師生成為一個學習共同體，實現師生的共同進步，共同發展，故提出“導引—生成”的課堂改革思想。

“導”是指教師對學生在正式進入課堂教學前的指導和引導，主要是指以“導學案”為載體的“導學”。“引”是指在“導”的基礎上，教師在課堂上組織教學時的方式與其他輔助。“導引—生成”可分為三個層級：興趣引起——問題引進——思想引領。“生成”強調的是學生在課堂上“生成什么”，具體指學生在課堂教學實施前教師的“導”和課中教師的“引”，通過課堂教學過程中的自主、合作、探究、分享、反思、總結等實現動態生成。“生成”包括以下兩個方面：對學生而言，是指生成問題、生成方法、生成新知、生成知識體系、生成能力、生成發展等；對教師而言，是指生成教學方案、生成理念、生成教學智慧等。“導”是“引”的前提，“引”是“生成”的基礎和條件，“生成”是“教學活動”的目的。“導引—生成”是有效完成教與學的兩個不可或缺的相輔相成的組成部分。“導引”是教的藝術，“生成”是學的升華。

1 設計思想

按照“導引—生成”教學改革思想，將“降低反應活化能的酶”這節課分為三個部分：

（1） 導學案為載體，引導學生自主學習，激發學習興趣。

（2） 以問題為引導，讓學生在解決問題的同時掌握實驗設計的基本方法。

（3） 以分組實驗為過程體驗，讓學生在實踐中掌握實驗的基本步驟，生成實驗設計的基本思想，在師生交流學習中學會合作、討論、評價、反思及應用的能力。

2 教材分析

本節課是高中學生第一次系統地接觸到生物學實驗。通過本節課的學習，學生可以深刻理解酶能夠降低化學反應的活化能，學會實驗設計及操作的基本步驟、基本原則，并能夠正確運用，解決生活中的實際問題。

3 學情分析

學生對酶的認識有限，但對催化劑比較熟悉，教師可以此作為切入點進行教學。經過初中階段的學習，學生已具有一定的實驗操作能力和實驗設計基礎。通過分組實驗、交流評價、教師的啟發和引導，使學生掌握實驗設計的基本原則、實驗的基本步驟，并且能夠靈活運用。

4 教學目標

（1） 理解酶在細胞代謝中的作用、本質。

（2） 學會科學家實驗方法和探究精神，認同科學是在不斷的探索和爭論中前進的，并進一步掌握實驗產生的過程，為下一步設計實驗奠定基礎。

（3） 學會實驗操作的基本步驟，學會控制自變量和無關變量，觀察和檢測因變量的變化以及設置對照組，掌握實驗設計的基本原則。

（4） 在小組學習中，學會合作與交流、分享與評價；在師生互動中學會質疑與追問，總結和歸納，逐步從學會到會學，形成學習學科的基本思想和方法。

5 教學重難點

（1） 酶的作用和本質；

（2） 酶能夠降低化學反應的活化能；

（3） 實驗操作的基本技能及實驗設計的基本原則。

6 教學流程

6.1 準備階段

設計的導學案見表1。

設計意圖：在整個學習過程中，導學案為學生起到思維導航的作用。整節課的主體內容貫穿于導學案中，可以指導學生看書和思考，也兼具學習筆記和課堂檢測的作用。

6.2 “導引—生成”的過程

（1） 分組交流，解決問題。

設計意圖：“分組交流”可以讓學生在交流中彌補不足，也讓教師真切了解到學生在自主學習中生成的問題，對課前的預設進行調整或補充，增強對學生學習指導的針對性。

教師講解：生命科學是一門實驗科學，“降低化學反應活化能的酶”這一節是高中生物第一次對生物學實驗的系統的介紹，今天就讓我們一起走進實驗，體會實驗中的奧妙世界。請翻到課本78頁。你們通過課前的自主學習，可能已經解決了一些問題，同時也產生了一些新的問題，現在通過組內交流解決。

（2） 創設情景，引入新課。

設計意圖：興趣是最好的老師，學生通過了解科學家如何從日常生活現象入手，到設計實驗解決問題的過程，學習科學家的探索精神和探究方法。教師通過提問，引導學生深入思考實驗設計的思路及巧妙之處，讓學生對科學實驗產生濃厚的基礎，為進一步的學生分組實驗打下基礎。

觀看視頻，教師講解：課本首先介紹了1773年這個實驗。這個實驗來源于一個生活中常見的現象：雞吃石頭！很久很久以前的人們和你們一樣困惑，他們的猜想是堅硬的石頭可以幫助雞磨碎食物，從而得出這樣的推測，而斯帕蘭札尼對這個推測有質疑，于是實驗就這樣產生了。

教師提問：實驗是如何產生的？（生活現象→提出問題→作出假設→設計實驗）

學生觀看視頻：一個細小的金屬籠子內有一個肉塊，讓鷹整個吞下去。10 h后取出籠子，肉塊沒了！

教師提問：① 為什么要用金屬籠子？（避免肉塊與胃直接接觸，排除物理性消化）

② 斯帕蘭札尼的實驗要解決什么問題？（鳥類的胃是否只有物理性消化？）

③ 什么物質讓肉塊消失了？（胃內的化學物質）

④ 怎樣才能證明你的推測？（提取胃內的化學物質單獨與肉塊接觸。）

（3） 分組實驗，體驗生成。

設計意圖：讓知識在體驗中生成。教師利用生物學科的特點，讓學生通過相互協作、實驗操作，對實驗過程中出現的現象進行觀察和思考，得出結論，并且在體驗過程中掌握實驗的基本步驟和基本技能。這樣的學習才真正體現了學生的主體性和主動性，學生通過這個過程學到的知識才是深刻的。在操作之前，教師要求學生從選材及實驗記錄等方面思考并做好相應的準備。在操作過程中，教師巡視，發現問題，及時指導解決。

教師講解：通過前面的學習，我們知道細胞是新陳代謝的基本單位，細胞內也有許多的化學反應，統稱細胞代謝。反應中還會產生不少對細胞有害的物質，如過氧化氫（俗稱雙氧水）。而我們的細胞中有過氧化氫酶，這種酶在肝臟細胞中特別多，它能將過氧化氫及時分解。

教師提問：這與肝臟的什么功能相適應？（解毒）

教師講解：這也體現了生物體結構與功能相適應的特點，選擇肝臟做實驗材料說明了選材的科學性。

教師提問：為什么要研磨？（增大底物與酶的接觸面積）

教師講解：過氧化氫酶到底在化學反應中起到什么作用，課本用了“比較過氧化氫在不同條件下的分解”這個實驗來闡述。首先我們要設計一個實驗記錄表格。

教師提問：設想一下，實驗應該記錄哪些內容？

教師展示實驗記錄表格，請學生按照課本要求做實驗，在學案上畫好表格并做好記錄。

小組合作，完成實驗，觀察實驗結果，做好實驗記錄。

（4） 分析評價，提升能力。

設計意圖：評價過程既是對實驗過程的反思，也是對實驗設計的總結，通過教師所設計的一系列具有邏輯性的問題，層層追問，引導學生深入分析實驗過程及設計目的，從而讓學生最終得出實驗設計的基本思想即三大原則。同時教師對學生課堂學習的效果進行了及時檢測，通過信息反饋掌握學生的學習情況并及時調整。

教師提問：實驗過程主要有哪些步驟？實驗結果如何？（首先對4只試管進行分組編號，都加入過氧化氫2 mL。然后對4支試管進行不同的處理：2號試管加熱90℃，3號和4號試管分別加入2滴氯化鐵和肝臟研磨液。）

教師提問：1滴肝臟研磨液中假如有a個過氧化氫酶分子，那1滴三氯化鐵中的分子該是多少個呢？請觀察1～4號試管中氣泡產生量。進一步對3、4號試管用點燃的衛生香檢測，觀察3～4號試管的反應是什么？

教師要求學生完善實驗記錄表格。

教師提問：這個實驗比較了過氧化氫在這幾種條件下的分解速率，什么叫自變量？（人為改變的）具體是什么？什么叫因變量？（隨自變量的變化而變化的）具體是什么？觀測指標是不是因變量？在這個實驗中我們看到的是什么？（氣泡產生量）

教師講解：氣泡產生量是觀測指標，用這個來表現分解速率。分解速率是因變量，教師要引導學生從實驗的題目中找自變量和因變量。

教師提問：為什么都加2 mL過氧化氫溶液？如果不同會怎么樣？如果是觀察相同的足夠長的時間，氣泡產生量會是什么情況呢？教師引導學生得出結論：在實驗中必須要遵守等量的原則。

教師提問：過氧化氫的量既然可以影響分解速率，那它是不是自變量呢？如果是無關變量，它與實驗無關嗎？

教師講解：確保實驗中只有自變量不同，這也是實驗中必須要遵守單一變量的原則。只有控制好無關變量才能體現實驗結果的科學性。除過氧化氫的量以外，還有沒有其他無關變量？

教師提問：這四組中能不能不要第一組？它起什么作用？這是高中生物課本上最常出現的實驗：此類實驗有實驗組和對照組之分，在這個實驗中，對照組是什么？它為什么可以作為對照組呢？（已知結果）將未知結果的組作為實驗組與已知的對照，就可以從未知走向已知！那這個實驗中有幾組對照呢？（3個）它們分別可以得出什么結論呢？只有通過比較才能得出結論，因此實驗中還必須要遵守對照的原則。

（5） 觀察比較，深入理解。

設計意圖：活化能的概念較為抽象，學生通過實驗對無機催化劑和酶的作用效果已有了比較，再通過觀看形象直觀的視頻，進一步理解活化能的概念及酶作用的機理。

學生觀看酶作用機理的視頻，小組交流討論，分析幾個實驗條件的不同作用。

教師提問：什么是活化能？（從常態到容易分解的活躍狀態，這部分能量就是活化能）為什么會出現4號試管中反應原催化效率比3號試管中的高？加熱與催化有什么本質的不同？（加熱直接使過氧化氫得到能量，催化的作用是降低活化能，而酶的作用更顯著。）

（6） 設計實驗，拓展延伸。

設計意圖：通過觀察視頻中的生活現象，讓學生能學習科學家的探究方法和探索精神。通過小組合作設計實驗，檢測學生的能力達標情況，并引導學生進一步深入思考，形成實驗設計的基本思想，并且能運用到日常生活在解決問題。

教師播放植物的奧妙世界視頻（科學家發現菟絲子在很短的時間內找到宿主植物寄生），請學生根據視頻及提供的材料用具回答導學案的第8題提出的問題并合作探究，設計實驗“探究菟絲子是否依靠嗅覺找到宿主”。

教師提問：這個實驗的自變量、因變量是什么？設計思路是什么？（引導學生注意選材的數量、放置的距離、觀測指標等問題）

學生繼續觀看視頻，了解科學家的實驗過程，思考：科學家直接提取物質是否更嚴密呢？（排除顏色等因素）

最后教師引導學生總結歸納實驗基本步驟。

7 教學反思

在四川省送教活動中，筆者分別在三個地區上了這堂課，總體效果很好。教師以導學案為載體，以小組學習為基礎，讓課堂的交流合作能真正實現。教師在設計教學時要從生活中學生感興趣的現象入手，由教師的問題引進，吸引學生深入探究，在實驗操作、合作交流、師生互動中，使學生逐步生成實驗設計的基本思想，并能結合生活中的實際問題進行靈活運用，科學探究。教師采用該教學策略，在課堂中既能充分體現學生的主體性，也發揮了教師的主導作用。本堂課內容豐富，要達成目標需要師生高度配合。這就要求對學生的小組學習、展示交流等進行培訓，也要求教師精心設計問題，課堂上能靈活應變，及時處理課堂中出現的問題，合理利用課堂資源，生成新的教學方案、教育智慧。由于教師在課前注重了導學案的“導學”，在課中加強了教師“引導”，才使課堂生成更加有效，并且真正實現了師生的共同成長。

參考文獻：

[1] 劉建華.淺談學案導學課堂教學模式的建構[J].教育理論研究，2009.

[2] 葉瀾.教師角色與教師發展新探[M].北京：教育科學出版社，2001.