合作探究激發理性思維的優美和力量

顏紅

摘 要：以“探究酶特性實驗”教學為例，通過合作、討論激發學生理性思維，使其滲透于課堂教學實踐，從而提高學生的生物素養，感知理性思維之美。

關鍵詞：探究合作;思維實驗;科學素養

“酶特性”是人教版高中生物《必修一.分子與細胞》第五章第一節，第二課時內容。本節課是以實驗教學為基礎，探究過程中可以多角度訓練學生的思維實驗的能力。并利用生成性的問題逐步合作探究完善實驗。

一、開發“像科學家一樣思考”的思維實驗，激發理性思維之美

在實驗條件有限的情況下，可進行思維實驗，它不需要親自動手實驗，而是通過分析其他研究著實驗數據和結果，作出假設、得出結論和因果推論。

在探究比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗后延伸拓展如下表格

教師設問：為什么選擇肝臟糜和馬鈴薯？

煮沸和生的材料，生物特性會發生什么變化？

教師問題的拋出，誘導學生進一步疑惑：試管大小不同是否會影響結果？如果肝臟大塊使用效果如何？換成蘋果泥是否可以？等一系列問題串。基于以上事實、證據的的思維實驗，訓練了學生運用科學思維的方法解決的無關變量要遵循等量且適宜的原則。

二、生成性問題的及時解決，彰顯智慧之美

實驗過程是一個動態過程，有很多未知因素會發生，這樣在操作過程中會可能出現大量的生成性資源，如果教師為了課堂按照預想的進行，忽略掉這一點，就違背了學生的認知規律。如果處理得當恰恰是最能體現教師和學生智慧之美。例如探究酶專一性實驗。

出現如下問題：學生只用一只試管，沒有對照組，該如何描述實驗現象？

實驗中未貼標簽？試管混亂，該怎么辦？實驗現象不明顯，始終不變成藍色？

小組討論分析實驗失敗可能原因：碘液是夠加多了;淀粉太稀;共用滴管;唾液的量的多少等等。導致很多問題的生成。此時如果教師能智慧的引導學生討論、及時解決問題，則定能碰撞智慧之花，彰顯智慧之美。

三、在“真”探究中提升學生的科學探究素養，提升內在美

科學探究的最終目的是解決問題，但是在高中教學中由于考試壓力的存在，出現了“偽”探究現象，探究僅限于提供實驗材料，和實驗流程，且完全可以預知實驗結果，有的就是驗證實驗當著探究實驗來進行。

作為教師應在課堂中盡可能的為學生創造親手做實驗分機會，以下為“酶特性”這一節提供的所用試劑和實驗用品

（1）學生分組9組，最好用托盤分組。

（2）專一性實驗：

每組：100ml小燒杯2個，滴瓶2個（蔗糖酶和可溶性淀粉），稀碘液，試管2支，膠頭滴管2個。注：蔗糖酶已自備。

（3）溫度實驗

每組：試管6支，500ml燒杯3個（其中冷凍冰一個，提前一晚;一個待用熱水，有塑料燒杯最好;一個常溫用），熱水瓶一個（保溫用），玻璃棒一個，溫度計一個。

（4）pH實驗

每組：100ml燒杯3個，分別裝有等體積pH為5、7、9的體積分數3%過氧化氫溶液，（用到酸和堿），蒸餾水，鑷子3把，PH試紙+標簽紙+吸水濾紙若干。

以上提供的實驗材料和用具易于準備，便于學生操作，讓學生真正的在做的中學，在做中發現問題，從而培養學生的科學探究的素養，提升內在美。

四、引發情感體驗，促進科學價值觀的形成，感知生物之美

本節的最后，讓學生了解有關酶諾貝爾獎與高中生物相關內容的知識，如1997年ATP合成酶作用機理由約翰沃克科斯發現，獲得諾貝爾化學獎，1975年逆轉錄酶的發現，獲得了諾貝爾生理學獎。讓學生感知諾貝爾獎及其成就在生命科學史上具有的重要意義。并體會任何一項科學成果的取得都是科學家們不斷探索而獲得。感知生物學之美，這有助于培養學生實事求是的科學態度和堅忍不拔的科學精神，從而熱愛學習生物學科。

結語：事實上，不僅實驗探究類試題需要理性思維，整個高中生物學學習體系都是高度依賴理性思維，在高考復習中，學生不能只聚焦對基礎知識的記憶和再現，更重要的是深度挖掘的發展過程，從中體會科學的思維方式，訓練學生的理性思維，讓理性思維的力量能夠讓學生在一定的情境中分析問題，通過現象理解生命的規律和本質。

參考文獻

[1]郭琪琦.基于核心素養的中學生物實驗創新趨勢[J].中學生物學，2017（7）：11-13

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