基于發(fā)展“科學(xué)探究”的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式的實(shí)踐探索

章婷婷

【摘要】基于發(fā)展“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)，筆者在實(shí)驗(yàn)“檢測生物組織中的油脂”的教學(xué)課堂上，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析和討論，探索并構(gòu)建符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平和能調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式。

【關(guān)鍵詞】生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式 “科學(xué)探究”核心素養(yǎng) 實(shí)踐探索

【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）48-0215-02

《生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017版）提出，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)課程的特點(diǎn)，也是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一[1]。教師開設(shè)高中生物實(shí)驗(yàn)課，不僅幫助學(xué)生掌握生物學(xué)知識(shí)理論和操作技能，更多的是發(fā)展學(xué)生的觀察、質(zhì)疑、獨(dú)立思考和解決生物學(xué)問題的能力。但是，有些生物老師或?qū)W校應(yīng)試思想根深蒂固，認(rèn)為生物實(shí)驗(yàn)浪費(fèi)時(shí)間，少開設(shè)生物實(shí)驗(yàn)課甚至不開設(shè)。即使開設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)校也遇到了諸多問題，如教材中的實(shí)驗(yàn)材料的獲取受到地方性和季節(jié)性的限制，實(shí)驗(yàn)材料的獲取需要較長的周期，實(shí)驗(yàn)過程太繁雜，實(shí)驗(yàn)器材缺乏，實(shí)驗(yàn)結(jié)果現(xiàn)象不明顯等，浙教版必修教材中有34個(gè)活動(dòng)，不少學(xué)校只開設(shè)了必修一教材中的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，打擊了學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)探究的積極性和生物學(xué)科學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)是學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑和自主探究的過程中逐步形成的，而教材中設(shè)置的實(shí)驗(yàn)和活動(dòng)為學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)和能力發(fā)展創(chuàng)設(shè)了真實(shí)而自然的情境。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式一般由教師先講授、教師演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)三個(gè)部分組成，采用的大多數(shù)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的方式，限制了學(xué)生的大膽思維和科學(xué)探究能力的發(fā)展。筆者大膽轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)課堂模式，讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：學(xué)生通過查閱資料后選擇的實(shí)驗(yàn)材料趨于生活化、多樣化，且不被季節(jié)和地點(diǎn)限制，實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)簡單化，可操作性增強(qiáng)，同時(shí)，學(xué)生會(huì)積極主動(dòng)去分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和反思實(shí)驗(yàn)思路的設(shè)計(jì)的合理性。本文以“檢測生物組織中的油脂”為例，分別記錄課前、課上、課后的師生具體活動(dòng)，為構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式提供實(shí)踐依據(jù)。

1.實(shí)驗(yàn)課前，教師微課設(shè)疑，學(xué)生自主設(shè)計(jì)

為了增加實(shí)驗(yàn)課堂上的學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和交流討論時(shí)間，教師課前制作“檢測生物組織中的油脂”的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)背景的微課，供學(xué)生課前自學(xué)。微課內(nèi)容，除了介紹觀察對(duì)象是細(xì)胞中的油脂和如何正確使用染色劑外，還可例舉以往學(xué)生完成該實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)遇到的一系列問題，如實(shí)驗(yàn)切片成功率低、實(shí)驗(yàn)結(jié)果現(xiàn)象不明顯和實(shí)驗(yàn)材料過于單一等。學(xué)生如果按教材實(shí)驗(yàn)步驟重復(fù)切片，不斷積累切片的經(jīng)驗(yàn)，雖然最終能切出符合實(shí)驗(yàn)要求的切片，但是機(jī)械的重復(fù)無疑限制學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路和影響學(xué)生的探究熱情。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)微課中介紹的實(shí)驗(yàn)原有問題出發(fā)，打破思維定勢，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教材確定的實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，表1是學(xué)生自主設(shè)計(jì)的部分實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新方案，分別從體驗(yàn)、技術(shù)、方法和材料四個(gè)角度，從生活中普遍可見的實(shí)驗(yàn)材料和簡易的實(shí)驗(yàn)操作出發(fā)，對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行再設(shè)計(jì)[2]。

2.實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生自主操作，教師評(píng)價(jià)表現(xiàn)

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂上，實(shí)驗(yàn)員老師提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是開放式，所以筆者要求學(xué)生自行準(zhǔn)備材料和用具，或者課前交用品清單給實(shí)驗(yàn)室，由實(shí)驗(yàn)員老師準(zhǔn)備。

教師基于“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)，確定表現(xiàn)評(píng)價(jià)量表的具體內(nèi)容，供學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)進(jìn)行“自我評(píng)價(jià)”，達(dá)到“以評(píng)促學(xué)”的評(píng)價(jià)目標(biāo)，同時(shí)老師根據(jù)表現(xiàn)評(píng)價(jià)量表觀察學(xué)生表現(xiàn)、即時(shí)評(píng)價(jià)和反饋，旨在“以評(píng)促教”。表2是教師制定的“檢測生物組織中的油脂”實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)評(píng)價(jià)量表，學(xué)生通過顯微鏡的規(guī)范使用和觀察，開啟對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)，通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、生物繪圖和表達(dá)交流，掌握了科學(xué)探究的基本思路和方法。

實(shí)驗(yàn)課堂后期的表達(dá)交流部分，小組間分享實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程、觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和反思，在實(shí)驗(yàn)“檢測生物組織中的油脂”中，學(xué)生討論熱烈，總結(jié)得到：大豆種子解離壓片處理（圖1）和以豬腸系膜為實(shí)驗(yàn)材料（圖2）進(jìn)行觀察的實(shí)驗(yàn)中，取材方便，操作簡單，實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯。

3.實(shí)驗(yàn)課后，評(píng)價(jià)總結(jié)，反思教學(xué)

由活動(dòng)“檢測生物組織中的油脂”表現(xiàn)評(píng)價(jià)量表結(jié)果（表3），教師可知：（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作部分得分低，原因是學(xué)生剛接觸探究性實(shí)驗(yàn)，尚未建立科學(xué)探究思維。（2）顯微鏡使用得分低，原因是學(xué)生初步接觸顯微鏡，操作不熟練。教師依據(jù)量表中學(xué)生的表現(xiàn)，針對(duì)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)課堂上，可以多設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)鍛煉學(xué)生的探究能力。

4.基于發(fā)展“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)下，探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的幾點(diǎn)思考

4.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)多維度、多軌道、多角色展開

“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”可以多維度展開，如“檢測生物組織中的油脂”中，教師充分發(fā)揮學(xué)生自主探究的積極性，鼓勵(lì)學(xué)生從“體驗(yàn)、技術(shù)、方法和材料”四個(gè)角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究?！皩?shí)驗(yàn)教學(xué)”可以多軌道進(jìn)行，結(jié)合發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)的目標(biāo)，充分利用地方資源，將學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和生物實(shí)驗(yàn)校本課程、研究性學(xué)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐課程緊密結(jié)合?！皩?shí)驗(yàn)教學(xué)”可以多角色進(jìn)行，教師的角色不再僅僅是組織者和教育者，更是評(píng)價(jià)者和指導(dǎo)者。

4.2 構(gòu)建考慮到多層次學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

實(shí)驗(yàn)課堂上，教師把實(shí)驗(yàn)課堂還給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建充分體現(xiàn)學(xué)生主體性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。但是教材中一些復(fù)雜探究實(shí)驗(yàn)，如“探究光合作用的影響因素”等，對(duì)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)操作提出較高的要求，部分基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生無法自主完成。教師可以考慮為這些學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)供他們參考，引導(dǎo)各種層次的學(xué)生都參與到探究活動(dòng)中，體現(xiàn)“從學(xué)生出發(fā)，滿足多層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

4.3 完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施

目前大多數(shù)學(xué)?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，往往不能滿足學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)材料多樣化選擇和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所需儀器的需求。教育一線的生物教師，除了申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室建造經(jīng)費(fèi)，用于購買更多的實(shí)驗(yàn)耗材外，還應(yīng)充分發(fā)揮聰明才智，就地取材，利用當(dāng)?shù)睾蛯W(xué)校現(xiàn)有的自然資源開展結(jié)合地方特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1]普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].人民教育出版社，2017：4-5.

[2]王仁君.生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].教學(xué)與管理，2002，11：74-75.