开放式探究实验教学初探

王美娟

生物学是以实验为基础的自然科学，实验是培养学生科学的情感态度和价值观的有效方法。对学生实验基础理论和实验技能的考查，是体现变知识立意为技能立意的重要途径和方法。探究实验能促使学生掌握科学的思维方法，树立研究精神，如果能在探究过程中让学生自主设计自主实验，则能达到更好的教学效果。

《探究影响酶活性的因素》是高中生物教学中的第一个探究性实验，开放式的探究实验教学在本节课中能得到应用。

一、教学目标

（一）知识目标。

设计“影响酶活性的因素”的实验方案和步骤，撰写实验探究性活动的实验报告。

（二）技能目标。

按所设计的实验方案和步骤，正确完成相关的实验操作，学会用准确的语言阐明实验探究的结果。

（三）情感目标。

体验科学探究过程，领悟科学探究方法，体现团队合作精神。

二、实验教学重难点及解决办法

（一）本节教学重难点。

1.完成实验设计（设置对照组并会控制单一变量等）。

2.完成实验相关操作。

（二）重难点：解决方法。

1.本课的教学过程：提出问题—作出假设（确定课题）—设计实验—展示实验设计—进行实验—讨论交流，并加入“展示实验设计”这一环节，通过引导可使学生理清设计思路，准确叙述实验步骤，避免学生实验的盲目性。

2.在导学案编写时，设置一些有启发性、引导学生深入思考的问题，疏导学生思路。

在实验设计展示过程中引导学生讨论，在实验过程中给予学生必要的引导。

3.采用小组合作学习法，让学生学习能力互补、学习资源共享，更加高效地完成本实验的设计和操作。

（三）实验教学评价。

包括实验设计、实验过程、实验结果都有实验记录单，通过实验记录单，可以更加系统地进行评价，同时小组竞争的引入，有利于实验的顺利开展。

三、实验教学过程

（一）情景引入（2min）。

展示一袋加酶洗衣粉，引出“为什么40摄氏度洗衣效果最佳？”的问题。

问题一：温度对酶活性的影响。

展示斯皮尔伯格的鹰的化学消化实验图和多酶片的服用说明，为什么多酶片不能咀嚼服用？提示：“口腔中的唾液淀粉酶到胃中还起作用吗？”学生讨论后回答。

引出探究问题二：pH对酶活性的影响。

【设计意图】让探究的问题贴近学生的生活，激发学生探究兴趣。

（二）展示实验材料确定实验课题（4min）。

2.根据以上材料，学生讨论可以进行的探究课题和检测试剂，全部列出。

（1）用加酶洗衣粉对污渍布条的去污效果，探究温度对酶活性的影响。

（2）用蛋白酶和鲜豆浆，探究温度对酶活性影响。

用先准备好的签号，安排抽签，每组确定一个课题。

【设计意图】采用课本经典实验与学生创新实验相结合，既可以对经典实验加深理解、加以巩固，又可以开放课堂，让学生自由创新实验材料，自主设计实验步骤，开拓创新思维。

（三）讨论实验设计步骤（12-15min）。

小组分析讨论，设计实验，并书写在小组实验报告单上，投影分析。

按照进行探究的温度、pH分成两大类分析，分析过程用投影仪分两批展示，由其他组评价提出异议。

教师引导学生分析关键：

1.实验设计步骤先后会对实验结果有极大影响。

2.设计实验遵循三原则：单一变量原则、对照原则、等量原则。

3.实验最后选择的检测方法因不同实验而不同，需细致考虑。

【设计意图】学生具备了一定设计实验的能力，但之前接触实验设计的机会不多，通过引导可使学生理清设计思路，准确叙述实验步骤。

（四）自主探究实验（15-18min）。

1.小组分工合作，实验完成后，展示并分析实验结果。

2.按照完成顺序，展示试实验现象，分析实验结果，其他各组大胆质疑。

在质疑和释疑过程中，学生共同讨论，理清要点。

【设计意图】协作和竞争，可以开发学生潜力，达到攻克本节重难点、加深印象的目的。

（五）总结提升（3min）。

1.在设计“影响酶活性的条件”实验中，最关键的一步是什么？

实验设计要遵循的原则有哪些？实验中注意事项有哪些？

2.探究酶活性条件的基本思路是什么？

发现问题—提出假设—设计实验—进行实验—分析结果—交流讨论。

（六）解题应用：分析实验步骤，找出四处不足（3min）。

1.取三支试管，编号码1、2、3，各加入淀粉溶液；

2.再向三支试管中加淀粉酶溶液；

3.分别把这三支试管放入0℃、60℃、100℃的水中；

4.再用斐林试剂进行检测，只有60℃的水中有砖红色沉淀产生，其他不变色。由此可证明温度对酶活性的影响。

【设计意图】巩固学习目标，真正实现学以致用。

（七）评价反馈：（2min）。

选出最佳表现个人、最佳学习小组，颁发已经准备好的奖励标记。

【设计意图】没有反馈评价的课堂是没有可持续性的，激励能提高学生继续学习和探究的积极性。

开放式探究实验的课堂，需要在课前进行大量的准备工作，还需要实验老师的大力协助。教师对课堂的引导，一定要围绕教学主线，给予学生适时的提示和指导，很多实验过程中的问题需要学生进一步课后研讨。开放式的探究实验无疑激发了学生的学习热情，将实际教学中需要老师补充的知识在实验过程中发现并掌握，更让学生增强了实验设计和操作的能力。