探究性教學模式在高中生物實驗教學中的應用探析
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張海俠1由 分享
【論文關鍵詞】探究性教學 實驗教學 高中生物
【論文摘要】文章以具體教學案例為基礎，從六個方面入手對探究性教學模式在高中生物實驗教學中的應用進行闡述。
如何在實驗教學中通過探究教學來讓學生熟悉并參與到科學研究中，從而達到幫助學生理解科學形成過程的目的，并借此來培養(yǎng)學生判斷性思維的能力?，F(xiàn)就高中生物物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗还?jié)中植物細胞的吸水和失水這一實驗為例，介紹如何在實驗教學中實施探究性教學的。教師以在家包餃子時，人們經(jīng)常把白菜剁碎做餡，在放鹽后稍等一會兒會有什么現(xiàn)象為例，設計一個以學生為主體的探究性實驗。在這項實驗中要求學生完成多種任務,以下對此進行具體闡釋。
一、根據(jù)情境提出問題
美國教育家布魯巴克認為：“最精湛的教育藝術遵循的最高準則，就是讓學生自己提出問題。” “問題”是探究性教學的載體，選擇一個好的問題就好像學科教學中選擇了一本好的教材，同時能強化學生的問題意識，正是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的起點。作為教師要努力創(chuàng)造條件，讓學生去發(fā)現(xiàn)、去研究。教師首先向?qū)W生提出問題：“在家包餃子時，我們經(jīng)常把白菜剁碎做餡，在放鹽后稍等一會兒會有什么現(xiàn)象?”學生可以分組就這一問題的答案展開自由討論，并將學生討論的結(jié)果列在黑板上。
二、根據(jù)問題創(chuàng)立假說
討論到此，學生對植物細胞遇到鹽后會流出水來的現(xiàn)象歸納出一種可能的解釋，進而形成一種假說：“原生質(zhì)層相當于一層半透膜。”理由是植物細胞膜和液泡膜都是生物膜，它們具有和動物紅細胞的細胞膜基本相同的化學組成和結(jié)構，做菜餡時因為放了鹽，菜中的水分大量流失，這與動物紅細胞失水很相似。將問題升華為假說是探究式教學過程中的目標確立，從一個現(xiàn)象可以引出多個問題，那么，我們要探究哪個方面的問題就要立足于一點來展開驗證。
三、根據(jù)假設設計思路
假說提出后必須得到驗證，這時教師要引導學生簡要討論如何設計實驗，預期實驗中可能會出現(xiàn)的問題。以及如何解決這些問題。教師在指導時要善于提供信息、啟發(fā)思路、補充知識、介紹方法和線索，引導學生質(zhì)疑、探究和創(chuàng)新。將班級學生分組，每一組通過組內(nèi)討論設計出具體的實驗步驟以驗證假說，然后進行組間交流實驗方案。經(jīng)過全班同學集思廣益，匯總、融合各組的設計思路，形成一致的實驗方案。經(jīng)過大家討論，為了檢驗“原生質(zhì)層相當于一層半透膜”這一假說，設計了如下實驗。將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化。如果原生質(zhì)層相當于一層半透膜，水分子可以自由透過，而蔗糖分子不能透過，在此，在蔗糖溶液中植物細胞的中央液泡會變小，細胞皺縮；在清水中植物細胞的中央液泡會變大，細胞膨脹。
四、根據(jù)思路進行實驗
教師通過問題情境激發(fā)了學生的學習熱情，同時又給學生提供了足夠的思索空間，再向?qū)W生提供充分的自然活動機會，幫助他們在自主探索過程中真正理解和掌握生物科學的知識和技能。再根據(jù)以上的思路，寫出如下實驗設計方案：
?。?）材料用具
紫色的洋蔥鱗片葉，刀片，鑷子，滴管，載玻片，吸水紙，顯微鏡，質(zhì)量濃度為0.39／ml的蔗糖溶液，清水。
?。?）方法步驟
1）制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片。
2）用低倍顯微鏡觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生質(zhì)層的位置。
3）從蓋玻片的一側(cè)滴入蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復幾次，蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮就浸潤在蔗糖溶液中。
4）用低倍顯微鏡觀察，看細胞的中央液泡是否逐漸變小，原生質(zhì)層在什么位置，細胞大小是否變化。
5）在蓋玻片的一側(cè)滴入清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復幾次，洋蔥鱗片葉表皮又浸潤在清水中。
6）用低倍顯微鏡觀察，看中央液泡是否逐漸變大，原生質(zhì)層的位置有沒有變化，細胞的大小有沒有變化。
五、通過實驗得出結(jié)果
科學的實驗要求要有真實的結(jié)果，因此，實驗結(jié)束后要對實驗結(jié)果進行分析并得出實驗結(jié)論。
六、根據(jù)結(jié)果進行交流
交流就是與他人交換看法、分享信息的過程。在交流過程中，要認真傾聽他人的質(zhì)疑和不同的觀點，通過交流共享實驗信息，獲取更好的實驗材料和裝置，更易操作和效果更明顯的實驗步驟，從而建立新的模型，為進一步探究提供新的思路和經(jīng)驗。在學生已經(jīng)初步獲得了實驗結(jié)果的前題下，引導學生進行交流，同學們共享成果，互相質(zhì)疑。將各個小組探究的問題、過程、結(jié)果和結(jié)論與其他小組交流，聽取他們的質(zhì)疑并進行解釋。接下來還可以進一步設計探究方案：植物細胞會由于過多吸水而漲破嗎?
以上是本人在生物實驗課上實施探究式教學的一個案例，在課堂上充分地調(diào)動了學生們的積極性，使他們能配合本人提出的問題做出積極的應答。通過實驗教學讓學生逐漸地把握探究的過程，體會探究的意義，最終擁有探究的能力。但是高中生物實驗中的探究式教學還只是起步階段，在探究過程中還存在一些問題、不足和應注意的事項。
【參考文獻】
[1]駱俊榮.《探究性實驗教學的模型建構和實踐》、《理科教學探索》.2005年5期
[2]趙海云.《高中生物學實驗設計專題教學策略》、《生物學教學》.2005年第8期
【論文摘要】文章以具體教學案例為基礎，從六個方面入手對探究性教學模式在高中生物實驗教學中的應用進行闡述。
如何在實驗教學中通過探究教學來讓學生熟悉并參與到科學研究中，從而達到幫助學生理解科學形成過程的目的，并借此來培養(yǎng)學生判斷性思維的能力?，F(xiàn)就高中生物物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗还?jié)中植物細胞的吸水和失水這一實驗為例，介紹如何在實驗教學中實施探究性教學的。教師以在家包餃子時，人們經(jīng)常把白菜剁碎做餡，在放鹽后稍等一會兒會有什么現(xiàn)象為例，設計一個以學生為主體的探究性實驗。在這項實驗中要求學生完成多種任務,以下對此進行具體闡釋。
一、根據(jù)情境提出問題
美國教育家布魯巴克認為：“最精湛的教育藝術遵循的最高準則，就是讓學生自己提出問題。” “問題”是探究性教學的載體，選擇一個好的問題就好像學科教學中選擇了一本好的教材，同時能強化學生的問題意識，正是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的起點。作為教師要努力創(chuàng)造條件，讓學生去發(fā)現(xiàn)、去研究。教師首先向?qū)W生提出問題：“在家包餃子時，我們經(jīng)常把白菜剁碎做餡，在放鹽后稍等一會兒會有什么現(xiàn)象?”學生可以分組就這一問題的答案展開自由討論，并將學生討論的結(jié)果列在黑板上。
二、根據(jù)問題創(chuàng)立假說
討論到此，學生對植物細胞遇到鹽后會流出水來的現(xiàn)象歸納出一種可能的解釋，進而形成一種假說：“原生質(zhì)層相當于一層半透膜。”理由是植物細胞膜和液泡膜都是生物膜，它們具有和動物紅細胞的細胞膜基本相同的化學組成和結(jié)構，做菜餡時因為放了鹽，菜中的水分大量流失，這與動物紅細胞失水很相似。將問題升華為假說是探究式教學過程中的目標確立，從一個現(xiàn)象可以引出多個問題，那么，我們要探究哪個方面的問題就要立足于一點來展開驗證。
三、根據(jù)假設設計思路
假說提出后必須得到驗證，這時教師要引導學生簡要討論如何設計實驗，預期實驗中可能會出現(xiàn)的問題。以及如何解決這些問題。教師在指導時要善于提供信息、啟發(fā)思路、補充知識、介紹方法和線索，引導學生質(zhì)疑、探究和創(chuàng)新。將班級學生分組，每一組通過組內(nèi)討論設計出具體的實驗步驟以驗證假說，然后進行組間交流實驗方案。經(jīng)過全班同學集思廣益，匯總、融合各組的設計思路，形成一致的實驗方案。經(jīng)過大家討論，為了檢驗“原生質(zhì)層相當于一層半透膜”這一假說，設計了如下實驗。將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察其大小的變化。如果原生質(zhì)層相當于一層半透膜，水分子可以自由透過，而蔗糖分子不能透過，在此，在蔗糖溶液中植物細胞的中央液泡會變小，細胞皺縮；在清水中植物細胞的中央液泡會變大，細胞膨脹。
四、根據(jù)思路進行實驗
教師通過問題情境激發(fā)了學生的學習熱情，同時又給學生提供了足夠的思索空間，再向?qū)W生提供充分的自然活動機會，幫助他們在自主探索過程中真正理解和掌握生物科學的知識和技能。再根據(jù)以上的思路，寫出如下實驗設計方案：
?。?）材料用具
紫色的洋蔥鱗片葉，刀片，鑷子，滴管，載玻片，吸水紙，顯微鏡，質(zhì)量濃度為0.39／ml的蔗糖溶液，清水。
?。?）方法步驟
1）制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片。
2）用低倍顯微鏡觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生質(zhì)層的位置。
3）從蓋玻片的一側(cè)滴入蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復幾次，蓋玻片下面的洋蔥鱗片葉表皮就浸潤在蔗糖溶液中。
4）用低倍顯微鏡觀察，看細胞的中央液泡是否逐漸變小，原生質(zhì)層在什么位置，細胞大小是否變化。
5）在蓋玻片的一側(cè)滴入清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。這樣重復幾次，洋蔥鱗片葉表皮又浸潤在清水中。
6）用低倍顯微鏡觀察，看中央液泡是否逐漸變大，原生質(zhì)層的位置有沒有變化，細胞的大小有沒有變化。
五、通過實驗得出結(jié)果
科學的實驗要求要有真實的結(jié)果，因此，實驗結(jié)束后要對實驗結(jié)果進行分析并得出實驗結(jié)論。
六、根據(jù)結(jié)果進行交流
交流就是與他人交換看法、分享信息的過程。在交流過程中，要認真傾聽他人的質(zhì)疑和不同的觀點，通過交流共享實驗信息，獲取更好的實驗材料和裝置，更易操作和效果更明顯的實驗步驟，從而建立新的模型，為進一步探究提供新的思路和經(jīng)驗。在學生已經(jīng)初步獲得了實驗結(jié)果的前題下，引導學生進行交流，同學們共享成果，互相質(zhì)疑。將各個小組探究的問題、過程、結(jié)果和結(jié)論與其他小組交流，聽取他們的質(zhì)疑并進行解釋。接下來還可以進一步設計探究方案：植物細胞會由于過多吸水而漲破嗎?
以上是本人在生物實驗課上實施探究式教學的一個案例，在課堂上充分地調(diào)動了學生們的積極性，使他們能配合本人提出的問題做出積極的應答。通過實驗教學讓學生逐漸地把握探究的過程，體會探究的意義，最終擁有探究的能力。但是高中生物實驗中的探究式教學還只是起步階段，在探究過程中還存在一些問題、不足和應注意的事項。
【參考文獻】
[1]駱俊榮.《探究性實驗教學的模型建構和實踐》、《理科教學探索》.2005年5期
[2]趙海云.《高中生物學實驗設計專題教學策略》、《生物學教學》.2005年第8期