探究式教學法在高中生物課堂中的應用

摘 要：探究式教學法是以學生為中心的教學模式，強調(diào)培養(yǎng)學生的自主學習能力及探究性思維。本文以《細胞中的糖類和脂質(zhì)》一課為例，探討探究式教學法在高中生物課堂中的應用。首先分析了探究式教學法的理論基礎及實施流程；其次針對該課程設計了以問題為導向的教學活動，包括提出探究性問題、設計探究性實驗、小組合作探究等環(huán)節(jié)；最后通過實踐檢驗了探究式教學法在該課程中的可行性及效果，發(fā)現(xiàn)其有助于提高學生的批判性思維、實踐操作能力及合作學習能力。本研究為探究式教學法在高中生物課堂的有效應用提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：探究式教學法；高中生物；細胞糖類和脂質(zhì)

21世紀以來，我國教育改革為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才而不斷探索新的教學模式。探究式教學法作為一種以學生為中心的教學方式，逐漸受到廣泛關(guān)注。探究式教學法強調(diào)培養(yǎng)學生的自主學習能力、問題解決能力及創(chuàng)新思維，旨在引導學生主動參與到探究活動中，從而掌握知識的本質(zhì)和方法。相比傳統(tǒng)灌輸式教學，探究式教學更能激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)其獨立思考和創(chuàng)新能力，是實現(xiàn)素質(zhì)教育目標的有效途徑之一。

高中生物作為自然科學體系中的重要組成部分，其內(nèi)容涉及細胞、遺傳、進化等諸多抽象概念，學生對其的理解和掌握較為困難。為提升高中生物課堂教學效果，探究式教學法應運而生。本文以《細胞中的糖類和脂質(zhì)》一課為例，探討探究式教學法在高中生物課堂中的具體應用，旨在為生物教學改革提供一定的參考[1]。

一、探究式教學法的理論基礎及實施流程

探究式教學法的理論基礎主要來源于建構(gòu)主義學習理論。建構(gòu)主義認為知識并非客觀存在，而是學習者在社會文化語境中主動建構(gòu)的結(jié)果。其核心觀點包括：

（一）知識建構(gòu)的主體性。學習者是知識的主動建構(gòu)者，而非被動接受者。學生應該在探究活動中主動思考、實驗、交流，以構(gòu)建自己的知識體系。

（二）情境性學習。知識的形成和運用離不開特定的情境和語境。探究式教學強調(diào)創(chuàng)設富有挑戰(zhàn)性的情境，激發(fā)學生的內(nèi)在動機，促進知識的主動獲取。

（三）合作性學習。學習是一個社會性的過程，學生之間的交流互動有助于知識的共同建構(gòu)。探究式教學通常采用小組合作的方式，培養(yǎng)學生的交流、合作能力。

（四）反思性學習。學習不僅包括知識的獲取，更需要對學習過程和結(jié)果進行反思總結(jié)。探究式教學要求學生對探究活動進行反思，促進元認知能力的發(fā)展。

（五）基于建構(gòu)主義理論，探究式教學法一般包括以下實施步驟：

1.提出探究性問題。教師設計富有挑戰(zhàn)性、開放性的問題，引發(fā)學生的好奇心和探究欲望。這些問題應當與學生的生活經(jīng)驗或已有知識相關(guān)，具有一定的開放性和延展性。

2.設計探究性活動。圍繞探究性問題，教師設計觀察實驗、數(shù)據(jù)收集、模擬仿真等多樣化的探究活動，為學生創(chuàng)設情境化的學習環(huán)境。這些活動要注重培養(yǎng)學生的動手操作能力、分析問題能力、解決問題能力等。

3.組織小組合作探究。將學生分成小組開展探究活動，鼓勵他們互相交流討論、啟發(fā)思維，共同探討問題的解決方案。教師在活動中扮演引導和支持的角色，適時給予反饋和指導。

4.展示探究成果。每個小組派代表匯報探究過程和結(jié)果，教師給予點評并適時補充相關(guān)知識。這一環(huán)節(jié)有助于培養(yǎng)學生的表達交流能力，同時也為后續(xù)的反思評價做好準備。

5.反思與評價。最后，教師引導學生對探究活動進行反思總結(jié)，包括探究設計的合理性、實施過程的優(yōu)缺點、所獲得的新認識等。教師根據(jù)學生的表現(xiàn)進行綜合評價，并提出改進建議，為下一輪探究活動做好準備。

總的來說，探究式教學法以建構(gòu)主義理論為基礎，通過設計探究性情境、組織小組合作探究等環(huán)節(jié)，引導學生主動參與到學習過程中，培養(yǎng)其批判性思維、實踐操作能力和自主學習能力，從而達成知識的主動建構(gòu)[2]。

二、探究式教學法在《細胞中的糖類和脂質(zhì)》教學中的實施

《細胞中的糖類和脂質(zhì)》是高中生物必修課程中的重要內(nèi)容之一，涉及細胞的重要組成成分及其功能。該課程的教學目標包括：了解糖類和脂質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)及其在細胞中的分布，掌握糖類和脂質(zhì)在細胞中的主要功能，培養(yǎng)學生的實驗操作技能和探究精神。為實現(xiàn)上述目標，可以采用探究式教學法開展教學活動。

（一）提出探究性問題

課堂開始時，教師可以拋出以下探究性問題，引發(fā)學生的好奇心和探究欲望：

1.糖類和脂質(zhì)在細胞中有哪些重要的功能？

這個問題旨在引導學生思考糖類和脂質(zhì)作為細胞的重要組成成分，在維持細胞生命活動中扮演的關(guān)鍵角色。通過對這個問題的探究，學生可以了解糖類在細胞中的儲能、結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)功能，以及脂質(zhì)在細胞膜結(jié)構(gòu)和細胞間信號傳遞中的重要作用。

2.如何設計實驗來檢測細胞中的糖類和脂質(zhì)？

這個問題引導學生思考如何通過實驗手段觀察和識別細胞中糖類和脂質(zhì)的存在形式。學生需要設計實驗流程，選擇適當?shù)膶嶒灧椒ê蜋z測試劑，以期在顯微鏡下直觀觀察到這些重要的細胞成分。

3.細胞膜中的磷脂雙層有什么特點？

這個問題著眼于細胞膜的結(jié)構(gòu)，引導學生探究磷脂雙層在維持細胞完整性和調(diào)節(jié)細胞代謝方面的獨特作用。通過對這個問題的探究，學生可以理解磷脂分子的兩親性特點，以及由此產(chǎn)生的細胞膜的流動性和選擇通透性。

這些探究性問題既與學生已有的生活經(jīng)驗和認知結(jié)構(gòu)相關(guān)，又具有一定的開放性和延展性，有助于激發(fā)學生的探究熱情，引導他們投入后續(xù)的探究活動中。

（二）設計探究性活動

基于上述探究性問題，教師可以設計以下一系列探究性活動：

1.觀察酵母菌細胞

目標：讓學生觀察并識別酵母菌細胞的基本結(jié)構(gòu)。

實驗步驟：

①制作酵母菌細胞的顯微鏡標本。

②在顯微鏡下觀察酵母菌細胞的形態(tài)，辨認細胞壁、細胞膜等結(jié)構(gòu)。

③學生繪制酵母菌細胞的結(jié)構(gòu)示意圖，并標注各個部分。

④討論觀察結(jié)果，思考細胞結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。

2.檢測細胞中的糖類

目標：讓學生了解細胞中糖類的存在形式及其分布。

實驗步驟：

①制備幾種含糖的植物細胞樣品（如蔬菜、水果等）。

②使用碘液等試劑檢測細胞中是否含有淀粉等多糖。

③觀察檢測結(jié)果，分析糖類在細胞內(nèi)的分布情況。

④討論糖類在細胞代謝中的作用。

3.模擬細胞膜的磷脂雙層結(jié)構(gòu)

目標：讓學生理解細胞膜磷脂雙層的結(jié)構(gòu)特點及其功能。

實驗步驟：

①使用紙巾、塑料膜等材料，模擬磷脂分子的兩端特性。

②將模擬的“磷脂分子”置于水和油溶液中，觀察其在不同環(huán)境下的排列情況。

③總結(jié)磷脂雙層結(jié)構(gòu)的形成機理，并分析其對細胞膜功能的影響。

④討論細胞膜磷脂雙層結(jié)構(gòu)與細胞選擇性通透性的關(guān)系。

這三個探究性活動涵蓋了觀察實驗、檢測實驗和模擬實驗等多種形式，既能幫助學生直觀認識細胞中糖類和脂質(zhì)的存在形式，又能培養(yǎng)其實驗操作技能和探究精神。同時，這些活動環(huán)環(huán)相扣，循序漸進地引導學生深入探究細胞中糖類和脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能[3]。

三、組織小組合作探究

在進行小組合作探究時，教師應該給予學生充分的引導和支持。

首先，在分組環(huán)節(jié)，教師可以采取異質(zhì)性分組的方式，讓學習基礎不同的學生混編在一起。這樣不僅有利于發(fā)揮學習強者的帶動作用，也能促進學生之間的互幫互學。教師還可以為每個小組指定一名組長，負責協(xié)調(diào)小組成員的探究活動。

在小組探究過程中，教師應扮演好引導和支持的角色。首先，教師可以為每個小組準備好所需的實驗器材和試劑，確保探究活動順利進行。其次，教師要適時巡視各小組的探究過程，及時觀察學生的探究狀況。當發(fā)現(xiàn)學生在實驗操作、數(shù)據(jù)分析等方面遇到困難時，教師應耐心解答，給予適當?shù)闹笇А?/p>

此外，教師還可以組織小組內(nèi)部的討論交流。例如，可以讓小組成員分享各自的觀察和想法，討論實驗設計的合理性，探討實驗結(jié)果背后的原理。教師適時提出引導性的問題，啟發(fā)學生深入思考，共同探尋問題的答案。這種小組內(nèi)部的討論交流，不僅有助于加深學生對知識點的理解，還能培養(yǎng)他們的溝通表達、合作探究等能力。

在小組合作探究的過程中，教師要給予適當?shù)臅r間和空間，讓學生自主探索，發(fā)揮主動性。同時，教師要密切關(guān)注學生的探究狀況，及時提供必要的指導和幫助，確保探究活動順利進行。通過小組合作探究，學生不僅能深入理解所學知識，還能培養(yǎng)實踐動手、分析問題、合作交流等方方面面的能力，為未來的學習和發(fā)展打下堅實基礎[4]。

四、展示探究成果

在探究活動結(jié)束后，每個小組都需要派代表進行成果展示。這一環(huán)節(jié)不僅讓學生梳理和總結(jié)探究過程，還能培養(yǎng)他們的表達交流能力。

在展示環(huán)節(jié)，學生代表需要條理清晰地介紹小組的探究設計、實驗操作、觀察結(jié)果以及得出的結(jié)論。例如，在展示酵母菌細胞觀察的實驗時，學生可以向全班介紹實驗的目的、步驟，并描述在顯微鏡下觀察到的細胞結(jié)構(gòu)特征。同樣地，在展示糖類和脂質(zhì)檢測的實驗過程時，學生需要說明所使用的染色試劑、觀察到的結(jié)果，并解釋這些結(jié)果背后的化學原理。

在學生展示的過程中，教師要給予細致的點評和指導。首先，教師要評估學生的實驗設計是否合理，能否有效回答探究性問題。例如，教師可以詢問學生為什么選用這種實驗方法，是否存在可改進的地方。其次，教師要檢查學生對實驗觀察結(jié)果的分析是否準確，得出的結(jié)論是否合理。如果學生在解釋實驗現(xiàn)象時存在偏差，教師應該指出并予以糾正。

此外，教師還要評價學生的表達組織是否清晰，是否能條理地呈現(xiàn)探究過程和結(jié)果。良好的表達交流能力不僅有助于展示探究成果，也是學生未來發(fā)展所需的重要素質(zhì)。因此，教師應該給予適當?shù)姆答仯瑤椭鷮W生進一步提高表達能力。

在學生展示的基礎上，教師還可以適時補充相關(guān)的知識點，幫助學生構(gòu)建更加系統(tǒng)、完整的知識體系。例如，在學生展示糖類檢測的實驗結(jié)果后，教師可以進一步解釋糖類在細胞中的儲能功能，以及它們在細胞信號傳遞中的作用。這種知識補充不僅能鞏固學生的學習成果，還能引導他們深入探索知識背后的原理。

總的來說，成果展示環(huán)節(jié)不僅讓學生整理和總結(jié)探究活動，還能培養(yǎng)他們的表達交流能力。同時，教師的點評和知識補充，也有助于強化學生對所學知識的理解和掌握。

五、反思與評價

探究式教學的最后一個環(huán)節(jié)是學生的反思總結(jié)和教師的綜合評價。這一環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學生的元認知能力，同時為下一輪教學活動的改進提供依據(jù)。

首先，教師要引導學生對本次探究活動進行全面反思。學生可以從以下幾個方面進行反思：

（一）探究活動的設計合理性。例如，探究性問題是否具有啟發(fā)性，實驗設計是否科學合理等。

（二）探究過程的優(yōu)缺點。如小組合作是否順利，實驗操作是否規(guī)范等。

（三）所獲得的新認知和理解。學生是否能準確把握糖類和脂質(zhì)在細胞中的重要作用。

通過這些反思，學生不僅能總結(jié)本次探究活動的成果，還能發(fā)現(xiàn)存在的問題，為下一步的學習提供啟示。

在學生反思的基礎上，教師要進行綜合評價。教師可以從以下幾個方面著手：

1.實驗操作技能。評估學生在觀察實驗、檢測實驗中的操作水平。

2.分析問題能力。檢查學生對實驗現(xiàn)象的分析是否合理，對問題的回答是否準確。

3.合作探究精神。觀察學生在小組合作中的參與度和互動表現(xiàn)。

4.表達交流能力。評價學生在成果展示中的組織表達是否清晰流暢。

5.知識理解掌握。了解學生對細胞糖類和脂質(zhì)知識的掌握程度。

通過本次探究式教學活動，學生不僅能夠深入理解糖類和脂質(zhì)在細胞中的重要功能，還培養(yǎng)了豐富的綜合能力，為進一步學習生物學知識奠定了良好基礎。同時，教師也能根據(jù)學生的表現(xiàn)，持續(xù)優(yōu)化探究式教學的實施方案，提高教學效果。

探究式教學法在《細胞中的糖類和脂質(zhì)》教學中的應用，充分體現(xiàn)了以學生為中心的教學理念，通過設計富有挑戰(zhàn)性的探究性問題和活動，引導學生主動參與到學習過程中，培養(yǎng)其動手實驗、分析問題、合作探究等能力，從而促進知識的主動建構(gòu)，達成預期的教學目標。這種教學模式不僅能夠提高學生的學習興趣和參與度，也有利于培養(yǎng)他們的綜合素質(zhì)，為未來的學習和發(fā)展奠定堅實基礎[5]。

結(jié)束語

探究式教學法在《細胞中的糖類和脂質(zhì)》教學中的應用，充分體現(xiàn)了以學生為中心的教學理念。通過設置具有挑戰(zhàn)性的探究性問題，引導學生主動參與到學習過程中，不僅能提高他們的學習興趣，還有助于培養(yǎng)動手實驗、分析問題、合作交流等方方面面的能力。總的來說，探究式教學法為學生提供了一個動手實踐、交流探討的良好平臺，有助于促進知識的主動建構(gòu)和綜合能力的培養(yǎng)。對于高中生物課堂而言，采用探究式教學無疑是一種行之有效的教學方式，能夠幫助學生深入理解生物知識，為未來的學習和發(fā)展奠定堅實基礎。

參考文獻

[1]于軍松.關(guān)注生物實踐探究培養(yǎng)學生動手能力[J].科普童話，2024（20）：131-133.

[2]馮慧琳，高學林.高中生物學探究式教學中ATDE模式的運用[J].中學生物教學，2024（12）：7-10.

[3]張浩.“細胞中的糖類和脂質(zhì)”一節(jié)的教學設計[J].數(shù)理化解題研究，2022（3）：122-124.

[4]胡璐.從細微處雕琢生物高效課堂：“細胞中的糖類和脂質(zhì)”一節(jié)的教學反思[J].科教導刊，2017（6）：118-119.

[5]羅鳳芳.探究式教學法在高中生物課堂教學中的應用[J].新智慧，2019（32）：4.