基于探究能力培養的高中生物實驗課課例研究

陳義虎

【摘要】 開展高中生物實驗教學培養學生的探究能力困難重重，而開展探究能力培養對于提學生核心素養有重要意義。本文通過在高中生物實驗教學中開展培養學生探究能力的教學實踐，并對實驗課進行分析反思，為素質教育落到實處開辟了一條新的途徑。

【關鍵詞】 自主探究 高中生物實驗 課例

【中圖分類號】 G633.91 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2018）07-046-02

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1. 高中生物實驗教學中實施探究性教學面臨的困難

1.1實驗教學課時少，實驗教學設備缺乏

在現有的高中生物課教學中實驗課時安排少，許多實驗被簡化成在教室內由教師演示，甚至干脆取消。理論課的學習時間很有限，實驗教學時間更是難以保證。有些學校受條件限制，教學用實驗設備也很缺乏。

1.2教師缺少實驗探究教學培訓

教師在實驗教學中要指導學生探究，除了具備專業知識、實踐經驗外，還要經歷實驗探究訓練。大多數生物學教師是在傳統的接受式學習環境中培養出來的，若沒有經過專業的實驗探究教學培訓和實踐，很難在實驗教學中對學生開展有效的探究學習指導。

1.3學生知識經驗不足，提出問題能力差

正如愛因斯坦所說：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要”。在實驗教學中實施探究學習要求學習者必須具備一定的知識經驗，才能在教師的引導下以強烈的問題意識去尋找解決問題的線索，才能做出合適的假設并展開積極的探究。如果學生基礎太差或缺乏探究動機和興趣，則提不出問題，使探究難以進行。

1.4實驗教學內容選擇難

由于生物學科不同內容具有不同的抽象性、現象性和形象性的特點，實驗教學中在知識內容，智力操作，態度等方面的不同要求，造成探究不同內容的不同困難。

1.5學生之間交流少

學生和學生之間在設計實驗方案和實施的過程中缺乏交流和溝通。學生之間的個體差異性導致在實驗探究的過程中，經常會出現一些教師沒有想到的創新之作，教師要及時發現，并加以鼓勵和正確的引導，讓學生能夠在自由、平等的條件下相互交流，讓好的點子在全體同學之間共享。

2.高中生物探究性實驗課課例分析

2.1以人教版高中生物學教材必修一中“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”為例，闡述自主探究課堂教學模式的實施過程，探討該模式在高中生物實驗教學中的作用。

2.1.1課前活動

分析教材，搜集素材，創建自主探究前資料，自主探究前資料必須立足于教材內容與學生學情之上。根據教材，本節內容可分解為以下兩部分：

（1）理論知識部分：

①鑒定4種有機化合物（糖類、脂質、蛋白質及淀粉）的試劑及其顏色反應；

②各實驗材料的選擇標準；

③此處“糖類”指代還原糖而非其他糖類的原因。

（2）實驗操作部分：

①選擇不同實驗材料的取材方法；

②每種鑒定試劑與待測樣品反應操作的步驟與注意事項；

③鑒定還原糖試劑水浴加熱的原因；

④斐林試劑與雙縮脲試劑使用注意事項；

⑤復習顯微鏡操作步驟；

⑥實驗操作過程安全事項。

課前，教師搜集相關素材，包括與知識點相關的文字、圖片、實驗操作視頻等作為自主探究前資料。

2.1.2教師將準備好的自主探究前資料利用學校公共平臺發送給學生開始課前基礎知識的學習，然后以小組為單位組內互助解決個人獨立學習時遇到的學習問題并設計本小組想探究內容和方案。然后小組長收集通過小組互助后仍然沒有解決的問題和本小組的探究方案提交給教師。教師根據學生提交問題和探究方案備課和準備實驗材料（也可學生自備）及儀器、用具等。

2.1.3課堂活動

（1）教師講解示范，教師重點講解學生提出的具有典型性的問題，現場展示實驗操作，再次強調注意事項。

（2）各小組討論、反思，進一步完善實驗方案，確定最佳實驗方案。

（3）開展本小組的探究實驗，各小組準備了蘋果、香蕉、肉類等材料。首先各小組預測每種樣品所含的成分，其次分別將不同的檢測試劑與待測樣品反應。因不同小組選擇待測材料不同，材料的處理方法不同，檢測的方法不一樣，每個小組要有專門的記錄員，及時記錄實驗探究過程中出現的問題以及實驗現象；最后根據已學到的理論知識，推測并比較每種未知樣品所含成分以及含量上的差別。教師在此期間，要關注各小組操作規范與否、安全事項是否注意等問題，同時負責個別學生的答疑工作。

（4）小組總結反思，全班共享成果

各小組反思，如最終的結果與預測的結果是否相符，實驗設置過程存在哪些不足，應如何改進。最后教師進行歸納總結。

（5）知識升華拓展

教師引導學生思考：還原糖、脂肪、蛋白質、淀粉可以用顏色反應來鑒定，那其他類有機物鑒定呢？這些鑒定方法在生活中有何應用？課堂上檢測的每種待測樣品的有機物種類含量是否一致？這對于日常生活中人們選擇食物有何啟發？依據新課標的基本理念，注重課本知識與現實生活的聯系，使學生學以致用。

2.1.4教學反思

按照《普通高中生物課程標準（實驗）》的要求，將探究教學與提高學生實驗基本操作技能結合，需要充足的教學時間。本節課是應用翻轉課堂教學，提前讓學生學習好實驗相關的基礎知識，讓學生有充足的時間去思考自己想要探究的實驗，完成實驗設計，并在課堂中也有充足的時間去開展探究實驗，培養他們的創新能力。優勢及待改進可以體現在以下幾個方面。

（1）優勢

首先，照顧不同層次學生理論知識學習通過實驗前材料完成。不同學習能力的學生可以通過投入不同的時間學習閱讀、觀看實驗前材料，直至將知識點完全理解為之；也可以通過小組學生之間討論，或向教師咨詢。從而節約課堂講授理論知識時間。這與傳統課堂學生自行預習理論部分知識，而無法同步了解自己掌握與否教師無法監控學生學習效果、課堂再次重講理論知識是有本質區別的。

其次，課前能充分思考，設計探究實驗，發揮創新能力；課堂實驗操作時間增多，大大增加了學生在課堂上的實驗操作的時間，為探究實驗教學的開展、提高學生實驗操作技能和充分對實驗進行完善和創新提供了有力的保證。

（2）待改進地方

理論知識由學生課前自主完成，占用了學生的課后時間，學生是否能夠調節？是否增加了學生的負擔？學生是否具備極大的自主性完成實驗前材料的學習？學生學習效率如何呢？調查結果如下：

調查結果顯示，有少部分同學不能很好適應“翻轉課堂”，在與學生交流中發現有個別學生跟不上課堂學習的節奏，這就要求我們在今后的教學實踐中，必須加大對個別學生的追蹤力度，做好個別學生的心理輔導和學習方法指導，化解他們在學習過程中遇到的障礙和困難。同時也要積極尋求家長的配合，請家長積極反饋學生在自主學習過程中遇到的困難和問題，共同管理，挖掘學生的學習潛力，提高學習效率。

相對于傳統備課，教師在課前進行了大量的準備工作，不但要備好實驗前的學習資料，還要根據不同小組學生設計的實驗準備實驗材料，在教學任務一定的條件下，是否增加了教師的負擔？這些問題有待解決。

綜上所述，由于“翻轉課堂”對學生的自主學習能力和自我管理能力提出了更高要求，在進一步提高學生實驗探究能力的同時，也潛移默化地提高了學生的創新能力，較好克服了傳統教學中的“重知識、輕能力”的問題。在“翻轉課堂”常態化教學實踐的不斷探索中，筆者越來越迫切地感覺到，只有不斷變換學習方式，創造條件及時化解學習過程中遇到的障礙和問題，增強學習過程中的快樂體驗和成功體驗，才能促使學生不斷增強自主學習的內驅力，逐步提升自主學習能力，更好培育學生的創新能力。比如，在討論互動、實驗成果共享環節中，筆者還特別注意在實現研究小組內部討論的同時，為各研究小組之間的交流互動留出時間，培養學生的表達能力、探究能力、合作學習能力，學生思維的深度、廣度、獨特性、辯證分析與批判性思維能力因此逐步得以培育，最大限度提高學生的創新能力。

這種教學模式在高中生物實驗教學中運用是有廣泛前景的。對于師資、生源保證的重點中學，為探索可高學生探究能力，培養學生創新能力的教學模式提供了方向。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]徐繼林，胡位榮.新課標下廣東省高中生物學實驗開設現狀調查[J].中學生物學，2012，28（10）：56-58.

[2]王曉晨.“翻轉課堂”在培養學生創新能力方面的優勢分析[J].天津市教科院學報，2016，3.