ATDE策略在高中生物學探究式教學中的應用

摘 要：ATDE策略與探究式教學高度適配，能為破解高中生物學教學難點提供新思路。本研究以“探究抗生素對細菌的選擇作用”為例，深入剖析在高中生物學探究式教學中運用ATDE策略的途徑，指出教師應做到設計具有針對性的問題、適度引導學生開展思維活動、高度重視實踐操作的安全性、提升評價反饋的有效性。

關鍵詞：高中生物學；探究式教學；ATDE策略；抗生素；細菌；選擇作用

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2025）05-0129-04

在教育改革持續深化的當下，高中生物學教學面臨全新挑戰與機遇。探究式教學符合時代需求，能夠凸顯學生主體地位，著重培養學生的實踐能力與創新能力，促使學生在主動探索中構建知識體系、錘煉科學思維。然而，在實際教學中，探究式教學的實施遭遇諸多難題，如學生興趣激發不足、思維引導欠缺深度、實踐操作流于形式等，致使教學效果不盡如人意。ATDE策略包括問（Ask）、想（Think）、做（Do）、評（Evaluate）等四個緊密關聯的環節，與探究式教學流程高度適配，能夠為破解上述困境提供新思路。但當前針對ATDE策略在高中生物學教學中的應用的專項研究相對匱乏，其實踐價值與操作要點亟待挖掘與梳理。鑒于此，本研究以“探究抗生素對細菌的選擇作用”為切入點，探索ATDE策略在高中生物學教學中的應用之道，力求填補教學方法研究的空白，為一線教師提供實操指南。

一、 ATDE策略概述

ATDE策略是由陳龍安提出的一種教學模式，該策略包括四個緊密相連的環節：問（Ask）、想（Think）、做（Do）、評（Evaluate）。梁嘉聲對ATDE教學模式進行優化，將ATDE教學模式引入作為生物學科雙邊性的引導性策略，認為ATDE模式作為一種創造性思維教學模式為教師提供了培養學生創造力的總體方向和一系列配套的教學方法［1］。

問（Ask）這一環節的核心在于提出具有發散性的問題，以此激發學生的好奇心和求知欲。在探究式教學中，問題的設置非常重要。一個好的問題能夠引導學生深入思考，激發他們的探索欲望［2］。因此，在運用ATDE策略時，教師需要精心設計問題，確保這些問題既能夠激發學生的學習興趣，又能夠引導他們逐步深入探究主題。同時，問題的設計還需考慮學生的認知水平和興趣點，注重問題的層次性和多樣性，以滿足不同層次學生的學習需求。

在想（Think）這一環節，教師需要引導學生展開聯想和思考，培養他們的思維能力和創新精神。教師通過引導學生深入剖析問題和推理，可以幫助學生建立知識框架和思維方式。同時，教師鼓勵學生提出自己的假設和猜想，為接下來的實踐操作提供支持。此外，教師還需注重培養學生的批判性思維和獨立思考能力，鼓勵他們敢于質疑和挑戰已有的知識和觀點。

做（Do）這一環節強調通過實踐操作和實驗活動，讓學生親身體驗和感受知識的魅力與價值。通過實踐操作，學生可以更加深入地理解知識，提升解決問題的能力。同時，實踐操作還能培養學生的動手能力和團隊協作精神。在運用ATDE策略時，教師需要為學生提供足量的實踐機會和學習資源，確保每名學生都能參與到實踐活動中。

評（Evaluate）要求在輕松和諧的氛圍中實施評價，鼓勵學生發表自己的觀點和看法，培養其批判性思維和表達能力。評價不僅是對學生學習成果的檢驗，還是對他們學習過程的反思和提升［3］15。在運用ATDE策略時，教師需要采用多種評價方式，包括自我評價、同伴評價和教師評價等，以確保評價的全面和公正。同時，教師還需關注評價的反饋作用，及時給予學生針對性的指導和建議，幫助他們不斷進步。

ATDE策略已被國內多所高中運用于生物學教學：福建師范大學的宋海燕在其碩士論文中研究了ATDE教學模式對高中生生物學科科學思維的影響，發現該模式有利于培養學生的科學思維［3］2；揚州大學附屬中學依托“基于模型建構的科學課程基地”開展高中生物學實驗教學ATDE模式應用探索；貴州師范大學的佘明明也在其碩士論文中探討了ATDE模式在高中生物學復習課中的實踐效果，基于ATDE策略問、想、做、評四個環節，結合高中生物學學科特點和學生實際，整合相關的教學資源和材料，探索個性化的教學策略和方法［4］。

二、ATDE策略在高中生物學教學中的應用優勢

（一）契合學生認知規律，激發學習內驅力

高中生正處于思維活躍、求知欲旺盛的階段，將ATDE策略運用于生物學教學需經歷“問題驅動—思維拓展—實踐驗證—反思提升”的認知路徑，這與高中生的認知規律高度契合。這種環環相扣的教學環節設計，不僅能夠有效激發學生的好奇心和探究欲，還能夠引導他們由被動接受知識轉變為主動求知，進而深度沉浸于生物學知識的海洋中。

（二）培育科學思維范式，提升問題解決能力

生物學學習需要縝密的邏輯思維和創新實踐能力作為支撐。ATDE策略在實驗設計、數據處理、結果分析等全過程中的應用，為學生提供了鍛煉觀察、歸納、演繹、質疑等思維技能的寶貴機會。通過反復錘煉，學生將逐步構建起科學思維體系，面對實驗難題和實際問題時，將能夠迅速調用知識儲備和思維方法，進行精準剖析進而高效解決。這不僅能夠提升學生的問題解決能力，還能夠培養他們的科學思維和創新能力。

（三）強化實踐操作體驗，夯實實驗技能基礎

實驗教學是生物學教學的核心板塊之一。ATDE策略的應用將給予學生充足的實踐操作機會，讓他們親手操作實驗儀器、處理實驗樣本、記錄實驗結果。通過持續不斷的實踐鍛煉，學生將能熟練掌握實驗技能，并能在親手操作中感知實驗細節的重要性。這種教學方式不僅能夠培養學生的實驗技能，還能夠讓他們養成嚴謹的科學態度，為今后升學深造和從事科研工作奠定堅實的實驗技能基礎。

（四）促進多元評價融合，助力學生個性發展

單一的評價模式難以全面衡量學生的綜合素質。ATDE策略推行多元評價模式，兼顧知識掌握、能力提升、態度養成等多個維度，從而能夠精準洞察學生的優勢與短板。通過個性化的評價反饋，教師可以為學生定制專屬的成長方案，尊重他們的個體差異，激發他們的多元潛能。這種評價方式不僅能夠促使學生獲得全面發展，還能夠讓他們獲得個性化發展［5］。

此外，ATDE策略還注重培養學生的團隊協作能力。在實驗教學和問題解決過程中，學生需要與同伴進行密切合作，共同完成任務。這種合作不僅能夠增強學生的溝通能力與協調能力，還能夠培養他們的團隊合作精神和社會責任感。在未來的學習和工作中，這些能力都將成為學生寶貴的財富。

可見，ATDE策略在高中生物學教學中具有諸多優勢，它不僅契合學生的認知規律、能夠激發學生的學習內驅力，還能夠培育科學思維范式、提升問題解決能力，強化實踐操作體驗、夯實實驗技能基礎，以及促進多元評價融合、助力學生個性發展。這些優勢使得ATDE策略在高中生物學教學中具有廣泛的應用前景和推廣價值。

三、高中生物學探究式教學中ATDE策略的實踐應用

以“探究抗生素對細菌的選擇作用”為例，通過了解抗生素的作用機理和細菌產生耐藥性的過程，學生能夠理解并推斷出抗生素對細菌種群的影響；通過設計實驗方案、收集與分析數據、得出結論等過程，能夠鍛煉學生解決實際問題的能力，進一步幫助學生更深入地理解生物的多樣性和適應性，認識生物體在環境壓力下會發生進化以適應環境。

（一）提問（Ask）：情境導入，引發好奇心

課堂開始，教師播放一段科普視頻，畫面中一位重癥患者因感染超級細菌，嘗試了多種常規抗生素均宣告失效，生命垂危，家屬焦急又無助。視頻結束，教室里氣氛凝重，教師順勢拋出系列問題：“超級細菌緣何如此猖獗，竟能抵御諸多抗生素的攻擊？”“抗生素曾是殺菌利器，為何如今在超級細菌面前頻頻失效？”這些問題如石子投入平靜湖面，瞬間激起“千層浪”，學生議論紛紛，探究的欲望高漲。

教師進一步引導：“大家回憶一下，自己或身邊人有沒有經歷過類似的抗生素治療效果不佳的情況？”這下，教室里徹底沸騰了，學生紛紛舉手分享經歷，有的說自己上次感冒吃了好幾天抗生素都沒痊愈；有的提到家里老人經常自行囤藥、隨意服用抗生素。在此基礎上，教師鼓勵學生結合生活細節，提出個性化問題，如“家中囤藥過多，存放環境不當，是否會加速細菌產生耐藥性？”“寵物頻繁使用抗生素，會不會傳播耐藥細菌給人類？”等。這些源自生活的問題，成功將學生的好奇心轉化為明確的探究方向。

（二）思考（Think）：知識梳理，構建假設

問題拋出后，教師組織學生分組查閱教材、學術論文，還給學生推薦了專業科普網站。學生迅速投入資料搜集工作中，小組成員分工明確，有的負責記錄關鍵信息，有的負責梳理知識脈絡。他們在查閱抗生素作用機制時，了解到抗生素通過干擾細菌細胞壁合成、破壞蛋白質合成等方式來殺菌；鉆研細菌遺傳特性時，知曉細菌可通過基因突變、基因轉移獲得耐藥基因。

隨后，教師引導學生繪制思維導圖，以“抗生素—細菌”為主題，輻射延伸出作用機制、耐藥成因、傳播途徑等分支。各小組討論熱烈，不斷補充完善思維導圖，搭建系統化的知識網絡。在此基礎上，學生大膽假設：“長期低劑量使用抗生素，就像給細菌提供了‘特訓場’，這是否會加速細菌耐藥基因在種群中的傳播？”“不同種類抗生素聯合使用，會不會引發細菌產生更復雜的耐藥機制，反而助長耐藥細菌生長？”“環境中的抗生素殘留，是否會篩選出超級耐藥細菌，進而破壞生態平衡？”各小組將假設整理成冊，全班分享研討，相互質疑、補充，不斷完善假設內容。

（三）實踐（Do）：方案設計，動手操作

依據假設，學生自主設計實驗方案。以“探究不同濃度抗生素對大腸桿菌生長的影響”為例，學生詳細規劃實驗步驟——先是在教師的指導下學習無菌操作技術，穿上實驗服、戴上手套與口罩，進入無菌實驗室，小心翼翼地制備系列濃度抗生素溶液，從低濃度逐步遞增，精確把控劑量；同時，運用專業設備制備大腸桿菌懸液，確保菌液濃度均勻、活性良好。

接種環節，學生手持移液器，全神貫注地吸取菌液，精準滴加到含不同濃度抗生素的培養基上，動作嫻熟、規范，絲毫不敢懈怠；培養過程中，設定好恒溫箱溫度、濕度，定時查看細菌生長狀況。每天清晨，小組成員早早來到實驗室，第一時間觀察記錄細菌菌落形態、數量變化，還不忘用相機拍攝實驗現象，留存珍貴的一手資料。遇到實驗難題，如培養基污染、細菌生長異常，小組迅速展開討論，查閱資料、請教老師，共同攻克難關，在實踐中不斷提升動手能力與協作能力。

（四）評估（Evaluate）：成果展示，反思優化

實驗結束，各小組精心制作匯報PPT，從實驗背景、假設提出，到方案設計、操作流程，再到結果呈現、結論推導，條理清晰、圖文并茂。匯報現場，臺上學生自信滿滿地講解，臺下學生聚精會神地聆聽。不時有學生舉手提問質疑，如有的學生針對實驗變量控制提出疑問：“你們如何確保除抗生素濃度外，其他條件完全一致？”有的學生對數據統計方法發表見解：“樣本量有限，僅用平均數統計是否可靠，需不需要考慮標準差？”臺上學生一一耐心解答。學生展開互評，剖析實驗優缺點。

教師總結點評，重點表揚創新點與團隊協作亮點，比如某小組巧妙改良培養基配方，促使細菌更均勻地生長，利于觀察；有的小組分工明確，成員各司其職又緊密配合，實驗效率極高。針對實驗缺陷，教師也毫不留情地指出：部分小組樣本量不足，數據的說服力欠佳；個別小組實驗記錄不夠細致，關鍵時間節點缺失。教師引導學生反思實驗收獲與不足，撰寫實驗報告，要求詳細分析實驗失誤原因，提出改進措施，并記錄心得感悟，為后續學習積累寶貴經驗。

四、運用ATDE策略的注意事項

（一）問題設計要精準

教師設計問題時，要精準錨定教學目標與學情。問題過難，易使學生望而卻步，挫傷積極性；問題過易則無法激發學生深度思考。教師需結合課程重難點，分層設置問題，由淺入深、循序漸進地引導學生探索知識，確保每名學生都能在解決問題鏈的過程中有所收獲［6］。

（二）思維引導要適度

在學生思考環節，教師要扮演好引導者的角色，把控好引導的時機與力度。教師既要鼓勵學生天馬行空想象，又要適時糾偏，防止學生的思維過于發散；當學生討論陷入僵局時，教師需巧妙給予提示，啟發新思路；教師還要尊重學生不同觀點，營造包容開放的思維環境。

（三）實踐操作要安全

生物學實驗常涉及微生物、化學試劑，安全風險不容小覷。教師要強化安全教育，詳細講解實驗器材規范使用方法、危險試劑防護措施；實驗全程密切監控，及時制止違規操作，備好應急處理預案，確保學生人身安全。

（四）提升評價反饋的有效性

評價環節要注重實效，摒棄形式主義。評價標準要清晰明確，涵蓋知識、技能、態度等多維度；教師反饋要及時具體，針對學生問題給出具有建設性的改進意見，讓學生知其然且知其所以然；鼓勵學生依據評價結果自主調整學習策略，實現自我提升。

本研究圍繞ATDE策略在高中生物學探究式教學中的應用展開實踐與剖析，以“探究抗生素對細菌的選擇作用”為范例進行具體說明。ATDE策略憑借獨特教學流程與理念，成功激發了學生的學習熱情，全方位培育了學生的科學思維、實驗技能與綜合素養，契合教育高質量發展要求。在接下來的研究中，課題組將深化ATDE策略應用探索，結合不同教學內容靈活變通；加強教學反思與同行交流，積累優質教學案例；持續關注教育技術革新，融入虛擬實驗、大數據分析等手段，為策略實施賦能。

參考文獻

［1］梁嘉聲 . 淺議ATDE創造性思維教學模式在高中生物學教學中的應用［J］.生物學通報，2013，48（02）：42-45.

［2］李玉蘭.基于ATDE的項目式教學模式培養高中生化學批判性思維的實踐研究［D］.貴陽：貴州師范大學，2024.

［3］宋海燕.指向科學思維培養的高中生物學ATDE教學模式的實踐研究［D］.福州：福建師范大學，2023.

［4］佘明明.ATDE模式在高中生物學復習課中的實踐研究［D］.貴陽：貴州師范大學，2022.

［5］甘海雙.ATDE教學模式培養高中生化學科學探究能力的應用研究［D］.昆明：云南師范大學，2023.

［6］沈夢霞.基于ATDE模式培養高中學生化學證據推理意識的研究［D］.昆明：云南師范大學，2022.

注：本文系廣西教育科學“十四五”規劃2023年度電教裝備研究專項課題“‘四新’背景下高中生物實驗教學改進的實踐研究”（2023ZJY739）、桂林市教育科學“十四五”規劃2024年度個人專項課題“基于學科核心素養下以實驗法帶動高中生物高質量教學的研究”（2024G-031）的研究成果。

（責編 劉小瑗）

作者簡介：譚敏，1982年生，廣西桂平人，碩士研究生，高級教師，主要研究方向為高中生物學教學；唐波林，1979年生，廣西全州人，碩士研究生，高級教師，主要研究方向為高中生物學教學；王春艷，1978年生，廣西河池人，本科，高級教師，主要研究方向為教育裝備和創新實驗、創新特色實驗室建設管理；梁梅，1982年生，廣西玉林人，碩士研究生，高級教師，主要研究方向為生物學教學。