“三位一体学习”在“肺炎双球菌转化实验”教学中的应用

王 君 胡景瑞 施望敏

(浙江省缙云中学 丽水 321400)

高中生物学经典实验是具科学代表性的实验，是学生获得生物学实验方法、培养科学思维的重要途径。在高中生物学实验教学中，只有采用适当的学习方法，才能有效发挥经典实验的科学教育价值。笔者在“肺炎双球菌转化实验”教学中，尝试用“三位一体学习”的方法处理教学，收到较好的效果。“三位一体学习”指学生的学习是由三种对话实践——“同客观世界的对话、同伙伴的对话、同自己的对话”构成的，是作为一种“活动-合作-反思”所构成的“活动性-合作性-反思性”实践而实现的[1]。将“三位一体学习”作为该经典实验学习的主要手段，以提升学生理解和设计实验的能力，培养科学创新的精神，建立科学实验的思维方法。

1学生同教科书的对话，进行自主学习

上课伊始，教师将“遗传物质的发现”的科学史导入新课，创设情境，引起学生对“遗传物质”进一步探究的兴趣和欲望。展示教材中的“肺炎双球菌活体实验”，引导学生观察实验步骤，了解实验流程，根据教材完成自主学习的过程。此后，设置问题深入完善教材实验，让学生把教材中的实验转化成具体的实验报告形式，用文字书写出来，同时思考：格里菲斯为什么选择细菌做实验材料，实验组之间都有哪些组可以对照，各组的变量又是什么？学生自主学习教材实验，得出实验结果，分析、讨论实验结论，从而加深对实验的理解。最后，展示实验报告，师生共同完善，得出结论。

在此环节，学生阅读教材，基于教材展开思考，发现并解决问题；分析实验变量，体会生物学实验的严谨性；完成实验报告，初步形成科学的实验思想。教师通过“肺炎双球菌活体转化实验”的流程和问题引导，合理处理教材，促进讨论、交流，落实教学重难点。实现“教教材”向“学教材”的转变。在教学过程中，学生的观察能力和语言表达、图文转换的能力得到培养，又深化了实验思想；教师注重学生能力的培养，又为下一环节做好知识铺垫，将教材与学生串联起来，将旧知识和新问题串联起来，将教材实验和生物学实验思想串联起来，达成教学目标。

2学生同同伴的对话，进行合作探究

教师通过过渡，引入“肺炎双球菌离体实验”的合作探究学习：经过刚才的讨论,可以得出格里菲斯实验的结论，即加热杀死的S型菌含有“转化因子”，能使R型菌发生转化。但加热杀死的S型菌中应该含有多种物质，哪种物质才是“转化因子”呢？请分组尝试设计实验，寻找谁是S型菌的“转化因子”？学生分小组讨论并整理实验方法，制定方案，由组长汇报展示小组研究成果。小组展示后，教师及时追问：此实验有什么限制因素吗？其他小组还有更好的方法吗？以此充分调动学生的积极性，各小组展示不同的设计方案。

在此环节，教师作为引导者、观察者和帮助者，引导和帮助学生进行有效的互动，支撑学生的学习，落实学习目标，完成教学重点。让学生充分表达自己的感悟，教师的工作是重视学生学习经验和认知规律，倾听学生的话语，把学生的见解连接起来，并进一步优化小组合作学习的质量，帮助学生有效地建构知识。学生成为学习的主体，通过体验科学探究的过程和方法，将“过程”与“结论”有机地结合起来，在运用知识经验解决问题的同时，打破思维的限制，努力寻找新的研究方法。学生合作学习的过程不是由教师单一方向引导，完成同样的加工活动，而是在教师和他人的协助下，通过自身的信息加工，建构自己的意义的过程[2]。学生在学习中提出了酶解法、同位素示踪法和分离法三种方案，是教师意料之外的。所以，当教师把时间还给学生，打开他们的思维大门之时，他们也会带给教师意想不到的惊喜。

3学生同自己的对话，反思旧知识，发现新问题

教师引导学生反思：通过本节的学习，你学到了哪些实验方法？了解了实验的基本流程吗？学生反思教学内容，整合相关知识点，并在教师的指导下，总结所涉及的实验方法、实验思想及设计实验的流程。最后，教师以新问题结课：“肺炎双球菌离体实验”受到分离技术的限制，DNA纯度越大则转化率越高，有什么实验材料可以单独观察蛋白质和核酸等物质吗？请课后思考并阅读教材的另外两个实验，尝试用对照实验的思想分析实验步骤，得出实验结论。学生课后围绕教师的问题，自主学习“噬菌体侵染细菌的实验”和“烟草花叶病毒的感染和重建实验”。

反思是高效学习的生长点。教师通过引发学生反思，进行知识的回顾，帮助学生构建本节知识框架。此时，教师有意识地进行学法指导，梳理本节的重点知识，让学生学有所获，掌握科学的实验方法和流程, 建立科学实验的思维方法；再提出新问题，形成课堂小结。新问题的提出，不仅有益于调动学生创新思维，形成认知冲突和问题意识，还有利于对本节实验知识和方法的学以致用，及时巩固。