浅谈模块化教学在普通高中生物实验教学中的应用

薛建芳

摘 要：新课程改革需要我们正视实验教学，针对目前普通高中生物实验教学必须进行创新改革。模块化教学注重让学生在“做”中学，在“做”中积累经验，能有效地促使学生学会学习，实现以学生为中心的课堂。

关键词：实验教学；模块化教学；课例展示；教学效果

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2016）10B-0064-02

一、实验模块化教学产生的背景

（一）生物学科特点需要我们务必重视实验教学

学习生物科学必须以实验为载体提高生物科学素养，学习生物科学必须以实验为基本方法实现教学目标。这就要求我们在生物教学中必须特别重视生物实验教学。实际上生物是一门实验学科，实验教学是学科教学中必不可少的一个部分。中学生物实验教学不仅是一种重要的直观教学手段，而且可以培养学生的探究能力和创新精神。所以在教学中除了教学理论知识，还要关注实验教学。

（二）新课程改革需要我们正视实验教学

新课程理念对实验教学提出了新要求，新课程理念要求：生物学科教学要面向全体学生，提高学生的生物科学素养。其中，倡导探究性学习对于面向全体学生、提高生物科学素养显得尤为重要。要提高学生的学科素养，提升学生的学科综合能力。突出实验教学，加强社会实践不仅是重要的途径，也是行之有效的重要手段。新课改以来，高中生物教材中生物学实验数量大幅度增加，这就足以说明实验教学已经成为学科教学内容极其重要的部分。实验形式呈现多样化，对实验能力的要求也有明显的提高。新课程中的实验包括“观察与思考”“探究实验”“演示实验”“分组实验”“设计”“模拟制作”“课外实践”等多种形式。

（三）普通高中生物实验教学现状

在普通高中生物学科（以人教版教材为例）中，实验教学除选修模块1（生物技术）是专门的实验模块外，在必修的三个模块中，实验都是分散于学科基础知识或理论之后。在教学过程中会面临一些问题。如实验材料受季节的影响难以获得，实验现象由于客观环境（温度）的变化产生较大误差，实验教学内容容量过大一堂课无法完成等。这些不仅让普通高中生物学实验教学的实施受到很大的制约，学生实验操作能力得不到有效的训练，也影响到学生的学科学习兴趣，影响到学生对学科基础知识、基本理论的理解。所以，对实验教学来讲必须进行创新改革。

（四）模块化教学模式的现状

目前“MES”和“CBE”两种流派在模块化教学模式中比较具有代表性。大概在上世纪90年代，我国就已经开始对模块化教学进行探索了。

我国职教界总结出了比较符合我国国情的“宽基础、活模块”的模块化教学模式。

模块化教学是以学生为中心的教学活动，不仅对学生传授了知识，也使学生进行了知识的应用。模块化教学注重让学生在“做”中学，在“做”中积累经验，能有效地促使学生学会学习，实现以学生为中心的课堂。

模块化教学目前在基础教育阶段应用比较少，仅有少数学科在进行这方面的尝试。 笔者认为模块化教学法就是强调对知识体系进行分类、整合、以模块的方式呈现给学生。要求学生在了解某一事物时能整合各个组成部分，形成一个完整的模块。针对普通高中学生身心特点和生物学实验教学要求，以现代教学理论为指导，对普通高中生物学实验内容进行分类重组、重新编排，总结出模块化教学在普通高中生物学实验教学应用的基本规律，构建适合模块化教学的实验知识体系，这样不但能激发学生求知的欲望，充分挖掘学生的潜能，而且能培养学生的创新和实践能力。

二、生物实验模块化教学的课例展示

课题名称：以加酶洗衣粉为材料的实验拓展

教学目标：

（一）知识目标

1. 研究影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素

2. 掌握探究或验证实验的过程及方法设计

3.掌握控制变量的科学方法

（二）能力目标

1.让学生学会设计有关的实验和探索，学会控制自变量，观察因变量，了解自变量与因变量之间的关系，设置对照组和重复实验。

2. 提高学生的实验能力、语言表达的能力和实验成果分享的能力。

（三）情感态度及价值观目标

1. 通过实验探究和小组间的讨论、合作与交流，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。

2. 让学生形成严谨科学的学习态度和环保节约的意识。

（四）研究目标

改变普通高中目前的生物学实验教学方式，形成生物学实验模块化教学的操作方式。

（五）教学过程设计

1. 联系生活，回顾旧知，引入课题。

复习酶的作用原理、本质、特性和影响酶活性的因素，让学生结合生活经验，从加酶洗衣粉的成分和应用的角度提出本节课可以探究的课题。通过设计与生活紧密联系的问题情境，让学生在已有知识的基础上大胆猜想和讨论，充分激发学习的积极性，在兴趣的指导下开始新知识的学习。

2. 活动设计。

活动一 提出问题

自变量 课题名称 因变量 （下转91页）（上接64页）活动二 实验探究

1. 课题名称：

2. 供选实验材料：

加酶洗衣粉、滴有等量肉汤的大小相同的纱布若干块、内壁被蛋白质污染的试管、温度计、吹风机、玻璃棒、小烧杯、大烧杯、天平、清水、水浴锅等

3. 方法步骤：

（1）主要实验步骤：（用文字或图形表示）

（2）预期实验结果：______________________________

（3）实验结果记录：______________________________

（4）分析结果，得出结论：________________________

根据小组讨论确定的课题名称，结合提供的实验材料，确定4个可探究的实验课题。其中1、2两小组探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响；3、4两小组探究加酶洗衣粉用量对洗涤效果的影响；5、6两小组探究洗涤方式对洗涤效果的影响；7、8两小组验证加酶洗衣粉中含有蛋白酶。各小组根据课题名称设计实验操作步骤，同一课题的两个小组互相补充，接着进行展示。在这一环节培养了学生的自主学习、合作学习能力，老师组织全班同学对各组设计的实验操作步骤进行讨论、补充和完善，最后分组进行实验。在操作阶段不仅培养了小组合作与交流能力，还增强了学生的参与性，帮助学生学会对实验结果进行分析。

三、模块化教学的效果

本节课一开始以学生生活中每天都接触的洗衣粉为情景，充分激发学生的积极性，让学生以洗衣粉为实验材料，以小组为单位自主讨论可以进行探究的课题名称，并分析每个课题实验中相关的自变量、因变量和无关变量。在这个活动过程中，学生不仅要考虑影响酶活性和酶促反应速率的因素，还要研究影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素。在后来的实验设计和实验操作时，学生还学会了如何控制自变量，观察和分析因变量以及设置对照组和实验组，实验技能大大提高了。从这节课来看，这种教学方式不仅能充分体现学生的课堂主体地位，也能促进学生自主探究性学习，提高学生的实验技能，使学生具有良好的实践操作能力。但这节课也存在一些遗憾，有的学生不知道如何去控制无关变量，如在探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验中，第二小组最终结果显示：在三种温度条件下三块纱布的洗涤效果基本相同。形成这种结果的原因可能有以下几点：加酶洗衣粉的用量太多、实验时间太长、在搅拌过程中操作力度不同等；另外就是学生实验操作的规范性，如加酶洗衣粉的称量、加酶洗衣粉和含有肉汤的纱布添加的先后顺序。这些无关变量均会影响实验结果的准确性，在实验结果出现异常时，老师一定要对学生进行及时的引导，结合实验操作帮助学生分析异常实验结果形成的原因，培养学生分析问题、解决问题的能力。

总之，模块化教学既巩固了基础知识，又能让学生在活动中自己构建知识之间的联系。在生物实验教学中采用模块化教学既可促进学生积极主动地参与教学活动，又可促进学生自主探究性学习，使学生掌握了实验方法，提高了实验设计、操作等实验能力，具有创新精神和实践能力。

参考文献：

[1]秦丽滢.初、高中生物学实验教学衔接研究[J].西北师范大学，2012，（4）.

[2]敖永康.高中生物实验教学现状与改善建议探析[J].华章，2014，（20）.