基于發(fā)展“科學探究”的實驗課堂教學模式的實踐探索

章婷婷

【摘要】基于發(fā)展“科學探究”核心素養(yǎng)，筆者在實驗“檢測生物組織中的油脂”的教學課堂上，引導學生自主學習實驗基礎知識、設計實驗、分析和討論，探索并構建符合學生認知發(fā)展水平和能調動學生實驗積極性的實驗課堂教學模式。

【關鍵詞】生物實驗教學模式 “科學探究”核心素養(yǎng) 實踐探索

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）48-0215-02

《生物學課程標準》（2017版）提出，實驗教學是生物學課程的特點，也是生物學教學的基本形式之一[1]。教師開設高中生物實驗課，不僅幫助學生掌握生物學知識理論和操作技能，更多的是發(fā)展學生的觀察、質疑、獨立思考和解決生物學問題的能力。但是，有些生物老師或學校應試思想根深蒂固，認為生物實驗浪費時間，少開設生物實驗課甚至不開設。即使開設實驗教學的學校也遇到了諸多問題，如教材中的實驗材料的獲取受到地方性和季節(jié)性的限制，實驗材料的獲取需要較長的周期，實驗過程太繁雜，實驗器材缺乏，實驗結果現象不明顯等，浙教版必修教材中有34個活動，不少學校只開設了必修一教材中的幾個實驗，打擊了學生生物實驗探究的積極性和生物學科學習的主動性。

“科學探究”核心素養(yǎng)是學生主動質疑和自主探究的過程中逐步形成的，而教材中設置的實驗和活動為學生的探究性學習和能力發(fā)展創(chuàng)設了真實而自然的情境。傳統(tǒng)實驗教學模式一般由教師先講授、教師演示、學生實驗三個部分組成，采用的大多數都是驗證性實驗的方式，限制了學生的大膽思維和科學探究能力的發(fā)展。筆者大膽轉變實驗課堂模式，讓學生自主選擇實驗材料和設計探究實驗，發(fā)現：學生通過查閱資料后選擇的實驗材料趨于生活化、多樣化，且不被季節(jié)和地點限制，實驗過程設計簡單化，可操作性增強，同時，學生會積極主動去分析實驗結果和反思實驗思路的設計的合理性。本文以“檢測生物組織中的油脂”為例，分別記錄課前、課上、課后的師生具體活動，為構建實驗教學模式提供實踐依據。

1.實驗課前，教師微課設疑，學生自主設計

為了增加實驗課堂上的學生實驗操作和交流討論時間，教師課前制作“檢測生物組織中的油脂”的實驗基礎知識和實驗背景的微課，供學生課前自學。微課內容，除了介紹觀察對象是細胞中的油脂和如何正確使用染色劑外，還可例舉以往學生完成該實驗時會遇到的一系列問題，如實驗切片成功率低、實驗結果現象不明顯和實驗材料過于單一等。學生如果按教材實驗步驟重復切片，不斷積累切片的經驗，雖然最終能切出符合實驗要求的切片，但是機械的重復無疑限制學生的實驗思路和影響學生的探究熱情。教師應鼓勵學生根據微課中介紹的實驗原有問題出發(fā)，打破思維定勢，創(chuàng)新實驗教材確定的實驗材料和實驗設計，表1是學生自主設計的部分實驗創(chuàng)新方案，分別從體驗、技術、方法和材料四個角度，從生活中普遍可見的實驗材料和簡易的實驗操作出發(fā)，對教材實驗進行再設計[2]。

2.實驗課上，學生自主操作，教師評價表現

傳統(tǒng)實驗課堂上，實驗員老師提前準備好實驗儀器和實驗材料，因為學生實驗設計是開放式，所以筆者要求學生自行準備材料和用具，或者課前交用品清單給實驗室，由實驗員老師準備。

教師基于“科學探究”核心素養(yǎng)，確定表現評價量表的具體內容，供學生對自己的實驗表現進行“自我評價”，達到“以評促學”的評價目標，同時老師根據表現評價量表觀察學生表現、即時評價和反饋，旨在“以評促教”。表2是教師制定的“檢測生物組織中的油脂”實驗的表現評價量表，學生通過顯微鏡的規(guī)范使用和觀察，開啟對微觀世界的認識，通過創(chuàng)新實驗材料、設計實驗、生物繪圖和表達交流，掌握了科學探究的基本思路和方法。

實驗課堂后期的表達交流部分，小組間分享實驗設計過程、觀察到的實驗結果、實驗結論和反思，在實驗“檢測生物組織中的油脂”中，學生討論熱烈，總結得到：大豆種子解離壓片處理（圖1）和以豬腸系膜為實驗材料（圖2）進行觀察的實驗中，取材方便，操作簡單，實驗結果明顯。

3.實驗課后，評價總結，反思教學

由活動“檢測生物組織中的油脂”表現評價量表結果（表3），教師可知：（1）實驗設計和實驗操作部分得分低，原因是學生剛接觸探究性實驗，尚未建立科學探究思維。（2）顯微鏡使用得分低，原因是學生初步接觸顯微鏡，操作不熟練。教師依據量表中學生的表現，針對學生的薄弱環(huán)節(jié)，在后續(xù)的實驗課堂上，可以多設計相關的實驗環(huán)節(jié)鍛煉學生的探究能力。

4.基于發(fā)展“科學探究”核心素養(yǎng)下，探索實驗教學模式的幾點思考

4.1 實驗教學應多維度、多軌道、多角色展開

“實驗教學”可以多維度展開，如“檢測生物組織中的油脂”中，教師充分發(fā)揮學生自主探究的積極性，鼓勵學生從“體驗、技術、方法和材料”四個角度設計實驗，發(fā)展學生的科學思維和科學探究。“實驗教學”可以多軌道進行，結合發(fā)展學科素養(yǎng)的目標，充分利用地方資源，將學生實驗活動和生物實驗校本課程、研究性學習、社會實踐課程緊密結合?！皩嶒灲虒W”可以多角色進行，教師的角色不再僅僅是組織者和教育者，更是評價者和指導者。

4.2 構建考慮到多層次學生的實驗教學模式

實驗課堂上，教師把實驗課堂還給學生，鼓勵學生自主設計實驗，構建充分體現學生主體性的實驗教學模式。但是教材中一些復雜探究實驗，如“探究光合作用的影響因素”等，對學生選擇實驗材料和實驗操作提出較高的要求，部分基礎薄弱的學生無法自主完成。教師可以考慮為這些學生提供實驗設計供他們參考，引導各種層次的學生都參與到探究活動中，體現“從學生出發(fā)，滿足多層次學生的學習需求”的實驗教學模式。

4.3 完善實驗教學設施

目前大多數學校現有的實驗條件，往往不能滿足學生提出的實驗材料多樣化選擇和實驗設計所需儀器的需求。教育一線的生物教師，除了申請實驗室建造經費，用于購買更多的實驗耗材外，還應充分發(fā)揮聰明才智，就地取材，利用當地和學校現有的自然資源開展結合地方特色的實驗教學。

參考文獻：

[1]普通高中生物學課程標準[M].人民教育出版社，2017：4-5.

[2]王仁君.生物學實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].教學與管理，2002，11：74-75.