基于7E教學(xué)模式深化中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)

摘 要：本文基于7E教學(xué)模式，探究生物學(xué)實驗教學(xué)對教學(xué)效果的影響，以“探索植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用”一節(jié)內(nèi)容為例，通過構(gòu)建具體的實驗教學(xué)場景，采取遞進(jìn)式實驗研究方法，從創(chuàng)設(shè)情境、思考關(guān)聯(lián)、初探問題、定義概念、挖掘深度、知識遷移、拓展延伸等方面進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，旨在提高中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)的有效性和教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：7E教學(xué)模式；生物學(xué)實驗教學(xué)；深化教學(xué)效果

文章編號：1003-7586（2024）09-0066-03 中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

實驗教學(xué)是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中不可或缺的一部分，其對學(xué)生的概念理解、創(chuàng)新實踐和科學(xué)思維等能力的培養(yǎng)有著重要的促進(jìn)作用。傳統(tǒng)的生物學(xué)實驗教學(xué)存在著諸如實施難度大、教學(xué)體系混亂及指導(dǎo)效果不佳等問題，從而難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。因此，在中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)中采用基于7E教學(xué)模式的教學(xué)方法，對于提升實驗教學(xué)效果具有重要的意義。

7E教學(xué)模式是一種基于探究性學(xué)習(xí)和建構(gòu)主義理論的教學(xué)方法，該模式以七個步驟引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和實踐。根據(jù)7E教學(xué)模式理論指導(dǎo)下的中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)流程（見圖1），引入啟發(fā)性問題，能夠引起學(xué)生產(chǎn)生疑問、自主思考并提出假設(shè)，從而激發(fā)其對生物學(xué)實驗的興趣和探索欲。學(xué)生通過實驗，經(jīng)歷體驗、觀察、操作的過程，結(jié)合實驗假設(shè)、方案設(shè)計、數(shù)據(jù)記錄和收集等實驗過程，經(jīng)歷分析、歸納總結(jié)等一系列科學(xué)思維活動，提高自身的實驗技巧，從而培養(yǎng)實踐操作能力、科學(xué)思維與科學(xué)探究能力。實驗過程強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊合作，學(xué)生在合作中解決問題，可以增進(jìn)對生物學(xué)知識的理解和掌握，加深對生物學(xué)理論的認(rèn)識。

本文以“探索植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用”一節(jié)內(nèi)容為例，探討基于7E教學(xué)模式的中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計。

1 激發(fā)環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)興趣

在7E教學(xué)模式中，激發(fā)環(huán)節(jié)是首要步驟，旨在通過提出問題、展示實驗或講述故事等方式，調(diào)動學(xué)生的注意力，在教學(xué)開始前創(chuàng)造積極的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣和主動參與的意愿。

教師可以根據(jù)不同的實驗內(nèi)容和學(xué)生的興趣來設(shè)計激發(fā)環(huán)節(jié)的具體策略和方法。教師可以利用圖像或視頻資料，展示相關(guān)的生物學(xué)現(xiàn)象或?qū)嶒灲Y(jié)果，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；還可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出相關(guān)問題，引導(dǎo)學(xué)生對實驗主題進(jìn)行思考和討論；亦可將實驗教學(xué)與學(xué)生的生活經(jīng)驗相聯(lián)系，降低學(xué)生的認(rèn)知難度。

本案例中，學(xué)生在學(xué)習(xí)植物生長素的生理作用、植物生長調(diào)節(jié)劑的類型和作用并理解生長素濃度及其生理作用關(guān)系的基礎(chǔ)上，思考教師提出的問題“如何設(shè)計實驗探究植物生長調(diào)節(jié)劑對植物生根的影響”。學(xué)生通過激發(fā)環(huán)節(jié)的引導(dǎo)，能夠?qū)嶒灥哪康暮鸵饬x產(chǎn)生初步認(rèn)知，并對實驗流程產(chǎn)生思考，進(jìn)而積極提出問題，并主動參與到實驗教學(xué)中。

激發(fā)環(huán)節(jié)是7E教學(xué)模式的關(guān)鍵步驟，教師在此環(huán)節(jié)通過創(chuàng)設(shè)情境，為后續(xù)的實驗探究和學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，也為學(xué)生構(gòu)建知識體系和解決實際問題提供動力。

2 參與環(huán)節(jié)：思考關(guān)聯(lián)，點(diǎn)化介入

參與環(huán)節(jié)是學(xué)生積極參與實踐和探究的過程。參與的過程可以有效激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識和內(nèi)在動機(jī)，幫助其建立良好的思維習(xí)慣。參與環(huán)節(jié)是學(xué)生實現(xiàn)有效學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，在過程中學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)的知識和技能，掌握科學(xué)實踐的基本技能和方法，從而提高自身對知識的理解和應(yīng)用能力。參與過程還可以培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新思維能力，通過思考和解決現(xiàn)實生活中的生物學(xué)問題，提出新的觀點(diǎn)和假設(shè)，開展科學(xué)探究和創(chuàng)新實踐，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下單獨(dú)進(jìn)行實驗，也可以與其他同學(xué)一起合作完成實驗。本案例中，教師作為實驗教學(xué)活動的促進(jìn)者，需要在過程中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘并理解重要的概念及原理，幫助其建立基于實踐的知識體系。學(xué)生通過思考問題，圍繞植物的生根過程自主設(shè)計兩組實驗并收集數(shù)據(jù)，對比人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑對植物生根的影響（見表1）。

實驗一：植物生長調(diào)節(jié)劑對陸生植物生根影響

種類生菜牛至迷迭香歐芹薄荷檸檬香蜂草

效果

實驗二：植物生長調(diào)節(jié)劑對水培植物生根影響

種類菖蒲金錢草銅錢草龜背竹富貴竹綠蘿

效果

3 探索環(huán)節(jié)：探究問題，初涉概念

探索環(huán)節(jié)是指學(xué)生通過實踐和探究自主獲取知識、理解概念和發(fā)展科學(xué)思維的過程。在探索環(huán)節(jié)，學(xué)生有機(jī)會通過實驗、觀察、調(diào)查和探索等活動，自主提出問題、設(shè)計實驗，并親自探究自然界中的現(xiàn)象或問題，發(fā)現(xiàn)問題間的關(guān)聯(lián)、其模式和規(guī)律，從而積極構(gòu)建知識體系，發(fā)展科學(xué)探究素養(yǎng)。

在探索過程中，教師需要向?qū)W生提供必要的背景知識和指導(dǎo)。本案例以考題“使用生長素類似物并選擇浸泡法或沾蘸法處理植物插條，促進(jìn)其生根”作為導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生思考植物生長調(diào)節(jié)劑的不同使用方法對植物生長發(fā)育的影響，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲。教師以問題鏈的形式引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識體系：①哪些蔬菜用浸泡法和沾蘸法更容易生根和發(fā)芽？②水溫處于什么范圍有助于促進(jìn)蔬菜快速生根和發(fā)芽？③哪些蔬菜對于生長素的需求較大？④實驗中如何控制生長環(huán)境的pH？

4 解釋環(huán)節(jié)：定義概念，解讀方案

解釋環(huán)節(jié)是指教師對學(xué)生參與的實驗進(jìn)行解釋和歸納的過程。教師利用有效的教學(xué)策略和方法，引導(dǎo)學(xué)生將實驗結(jié)果與所學(xué)知識進(jìn)行關(guān)聯(lián)和解釋，同時提供實驗結(jié)果的相關(guān)知識點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生在實踐中獲得對概念和原理的深入理解。

本案例中，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察植物生長調(diào)節(jié)劑對植物生長速度的影響，分析植物生長調(diào)節(jié)劑對植物生長高度的作用，比較實驗組和對照組之間的差異，探討植物生長調(diào)節(jié)劑的作用，理解植物的生長發(fā)育過程，從而提出有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可行建議。

通過教師的引導(dǎo)和解釋，學(xué)生能夠?qū)⑻骄拷Y(jié)果與所學(xué)知識聯(lián)系起來，并對實驗結(jié)果進(jìn)行深入思考，理解實驗蘊(yùn)含的科學(xué)原理，提升運(yùn)用知識解決實際問題的能力。

5 精致環(huán)節(jié)：挖掘深度，拓寬廣度

精致環(huán)節(jié)是指學(xué)生通過探究和解釋，進(jìn)一步深化并擴(kuò)展學(xué)習(xí)內(nèi)容的過程。教師在精致環(huán)節(jié)需要發(fā)揮指導(dǎo)和啟發(fā)的作用，鼓勵學(xué)生探索更復(fù)雜的問題，并進(jìn)行更深入的思考和討論，同時幫助學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于解決復(fù)雜問題，培養(yǎng)學(xué)生的分析和創(chuàng)新能力。通過精致環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以進(jìn)一步應(yīng)用并深入理解所學(xué)知識，解決更具挑戰(zhàn)性的問題，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)成果的質(zhì)量和深度。

在精致環(huán)節(jié)，教師作為教學(xué)的指導(dǎo)者，需要為學(xué)生提供更高層次的問題，引導(dǎo)其進(jìn)行獨(dú)立、深入的探究，發(fā)展其高階思維能力和解決問題的能力。教師還可利用思維導(dǎo)圖、寫作、展示等形式的任務(wù)，幫助學(xué)生將所學(xué)知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，從而對知識進(jìn)行理解和內(nèi)化。

6 延伸環(huán)節(jié)：知識遷移，解決問題

延伸環(huán)節(jié)是指學(xué)生將所學(xué)知識和技能應(yīng)用到實際情境或其他領(lǐng)域的過程。延伸環(huán)節(jié)的具體策略和方法可以根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計，從而幫助學(xué)生將所學(xué)知識與現(xiàn)實生活或其他學(xué)科領(lǐng)域結(jié)合起來，提高學(xué)習(xí)成果的實際應(yīng)用價值。

本教學(xué)案例中，實驗發(fā)現(xiàn)落地生根這種植物含有影響其他植物生根、生長的物質(zhì)。該物質(zhì)在一定濃度范圍內(nèi)對其他植物的生長具有促進(jìn)作用，高濃度則有抑制作用。教師進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生深入研究并嘗試對現(xiàn)有植物生長調(diào)節(jié)劑的知識進(jìn)行補(bǔ)充，發(fā)展學(xué)生對知識的應(yīng)用遷移能力。

延伸環(huán)節(jié)中，教師作為引導(dǎo)者和促進(jìn)者，需要引導(dǎo)學(xué)生參與項目研究、創(chuàng)新設(shè)計和實踐活動；學(xué)生通過實踐培養(yǎng)將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為解決問題的能力，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

7 評價環(huán)節(jié)：同條共貫，拓展延伸

評價環(huán)節(jié)是指教師對學(xué)習(xí)成果進(jìn)行檢查和評估的過程。教師可以借助不同的評價工具和方法，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評估，以檢測學(xué)生對所學(xué)知識和技能的掌握程度，同時針對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和存在的問題提供反饋和指導(dǎo)。

本案例中，教師采用習(xí)題對學(xué)生掌握知識的理解程度進(jìn)行評價，結(jié)合多糖光譜分析等鑒定方法，構(gòu)建理論與實際的聯(lián)系，促進(jìn)評價環(huán)節(jié)的實施。

總之，基于7E教學(xué)模式的中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)方法是一種有效的教學(xué)模式。該模式通過增加實驗內(nèi)容的多樣性和提高學(xué)生的參與度，將理論與實踐有機(jī)結(jié)合起來；采用多種評價方法，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對于促進(jìn)學(xué)生理解生物學(xué)概念，培養(yǎng)實踐能力和科學(xué)思維，以及發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要作用。基于7E教學(xué)模式的中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)能夠使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用生物學(xué)知識、培養(yǎng)實踐探究能力和科學(xué)思維能力。教師在未來的中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)中，應(yīng)重視并充分應(yīng)用基于7E教學(xué)模式的教學(xué)方法提升教學(xué)效果，從而推動學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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