基于发展“科学探究”的实验课堂教学模式的实践探索

章婷婷

【摘要】基于发展“科学探究”核心素养，笔者在实验“检测生物组织中的油脂”的教学课堂上，引导学生自主学习实验基础知识、设计实验、分析和讨论，探索并构建符合学生认知发展水平和能调动学生实验积极性的实驗课堂教学模式。

【关键词】生物实验教学模式 “科学探究”核心素养 实践探索

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）48-0215-02

《生物学课程标准》（2017版）提出，实验教学是生物学课程的特点，也是生物学教学的基本形式之一[1]。教师开设高中生物实验课，不仅帮助学生掌握生物学知识理论和操作技能，更多的是发展学生的观察、质疑、独立思考和解决生物学问题的能力。但是，有些生物老师或学校应试思想根深蒂固，认为生物实验浪费时间，少开设生物实验课甚至不开设。即使开设实验教学的学校也遇到了诸多问题，如教材中的实验材料的获取受到地方性和季节性的限制，实验材料的获取需要较长的周期，实验过程太繁杂，实验器材缺乏，实验结果现象不明显等，浙教版必修教材中有34个活动，不少学校只开设了必修一教材中的几个实验，打击了学生生物实验探究的积极性和生物学科学习的主动性。

“科学探究”核心素养是学生主动质疑和自主探究的过程中逐步形成的，而教材中设置的实验和活动为学生的探究性学习和能力发展创设了真实而自然的情境。传统实验教学模式一般由教师先讲授、教师演示、学生实验三个部分组成，采用的大多数都是验证性实验的方式，限制了学生的大胆思维和科学探究能力的发展。笔者大胆转变实验课堂模式，让学生自主选择实验材料和设计探究实验，发现：学生通过查阅资料后选择的实验材料趋于生活化、多样化，且不被季节和地点限制，实验过程设计简单化，可操作性增强，同时，学生会积极主动去分析实验结果和反思实验思路的设计的合理性。本文以“检测生物组织中的油脂”为例，分别记录课前、课上、课后的师生具体活动，为构建实验教学模式提供实践依据。

1.实验课前，教师微课设疑，学生自主设计

为了增加实验课堂上的学生实验操作和交流讨论时间，教师课前制作“检测生物组织中的油脂”的实验基础知识和实验背景的微课，供学生课前自学。微课内容，除了介绍观察对象是细胞中的油脂和如何正确使用染色剂外，还可例举以往学生完成该实验时会遇到的一系列问题，如实验切片成功率低、实验结果现象不明显和实验材料过于单一等。学生如果按教材实验步骤重复切片，不断积累切片的经验，虽然最终能切出符合实验要求的切片，但是机械的重复无疑限制学生的实验思路和影响学生的探究热情。教师应鼓励学生根据微课中介绍的实验原有问题出发，打破思维定势，创新实验教材确定的实验材料和实验设计，表1是学生自主设计的部分实验创新方案，分别从体验、技术、方法和材料四个角度，从生活中普遍可见的实验材料和简易的实验操作出发，对教材实验进行再设计[2]。

2.实验课上，学生自主操作，教师评价表现

传统实验课堂上，实验员老师提前准备好实验仪器和实验材料，因为学生实验设计是开放式，所以笔者要求学生自行准备材料和用具，或者课前交用品清单给实验室，由实验员老师准备。

教师基于“科学探究”核心素养，确定表现评价量表的具体内容，供学生对自己的实验表现进行“自我评价”，达到“以评促学”的评价目标，同时老师根据表现评价量表观察学生表现、即时评价和反馈，旨在“以评促教”。表2是教师制定的“检测生物组织中的油脂”实验的表现评价量表，学生通过显微镜的规范使用和观察，开启对微观世界的认识，通过创新实验材料、设计实验、生物绘图和表达交流，掌握了科学探究的基本思路和方法。

实验课堂后期的表达交流部分，小组间分享实验设计过程、观察到的实验结果、实验结论和反思，在实验“检测生物组织中的油脂”中，学生讨论热烈，总结得到：大豆种子解离压片处理（图1）和以猪肠系膜为实验材料（图2）进行观察的实验中，取材方便，操作简单，实验结果明显。

3.实验课后，评价总结，反思教学

由活动“检测生物组织中的油脂”表现评价量表结果（表3），教师可知：（1）实验设计和实验操作部分得分低，原因是学生刚接触探究性实验，尚未建立科学探究思维。（2）显微镜使用得分低，原因是学生初步接触显微镜，操作不熟练。教师依据量表中学生的表现，针对学生的薄弱环节，在后续的实验课堂上，可以多设计相关的实验环节锻炼学生的探究能力。

4.基于发展“科学探究”核心素养下，探索实验教学模式的几点思考

4.1 实验教学应多维度、多轨道、多角色展开

“实验教学”可以多维度展开，如“检测生物组织中的油脂”中，教师充分发挥学生自主探究的积极性，鼓励学生从“体验、技术、方法和材料”四个角度设计实验，发展学生的科学思维和科学探究。“实验教学”可以多轨道进行，结合发展学科素养的目标，充分利用地方资源，将学生实验活动和生物实验校本课程、研究性学习、社会实践课程紧密结合。“实验教学”可以多角色进行，教师的角色不再仅仅是组织者和教育者，更是评价者和指导者。

4.2 构建考虑到多层次学生的实验教学模式

实验课堂上，教师把实验课堂还给学生，鼓励学生自主设计实验，构建充分体现学生主体性的实验教学模式。但是教材中一些复杂探究实验，如“探究光合作用的影响因素”等，对学生选择实验材料和实验操作提出较高的要求，部分基础薄弱的学生无法自主完成。教师可以考虑为这些学生提供实验设计供他们参考，引导各种层次的学生都参与到探究活动中，体现“从学生出发，满足多层次学生的学习需求”的实验教学模式。

4.3 完善实验教学设施

目前大多数学校现有的实验条件，往往不能满足学生提出的实验材料多样化选择和实验设计所需仪器的需求。教育一线的生物教师，除了申请实验室建造经费，用于购买更多的实验耗材外，还应充分发挥聪明才智，就地取材，利用当地和学校现有的自然资源开展结合地方特色的实验教学。

参考文献：

[1]普通高中生物学课程标准[M].人民教育出版社，2017：4-5.

[2]王仁君.生物学实验教学中学生创新能力的培养[J].教学与管理，2002，11：74-75.