借助“问题串”引导生物实验探究

焦燕南

[摘   要]生物是一门以实验为基础的学科，教师在高中生物教学中引导学生开展生物实验探究十分重要。“问题串”是引导高中生开展生物实验探究的有效“触发器”。基于此背景，文章对设计引导式“问题串”，指明实验探究方向;设计启发式“问题串”，推进实验探究进程;设计创新式“问题串”，激发实验探究热情的策略进行了探究，希望能够取得一定的借鉴效果。

[关键词]高中生物;实验教学;问题串

[中图分类号]   G633.91       [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2020）33-0059-02

在高中生物课堂教学中，引导高中生开展实验探究是十分重要的，高中生在实验探究的过程中才能有效地促进对生物学知识的内化。但是，现在很多高中生在开展生物实验的过程中，往往根据教师预设的步骤进行，这就失去了生物实验的目的。高中生开展生物实验的过程应该是一个自主化探究的过程，教师在这个过程中不能给高中生思维上的禁锢，应该通过问题串引领他们进行自主化的探究学习，这样，才能有效地促进他们核心素养的提升。

一、设计引导式“问题串”，指明实验探究方向

在高中生物课中，很多知识点仅仅依靠教师的讲解，高中生并不能够进行深入理解，要促进他们对这些知识的内化，需要他们展开自主化的探究实验。在这个过程中，教师并不是简单地教给高中生进行实验探究的步骤，而是要根据教学内容为他们设计引导式“问题串”，通过引导式“问题串”为他们指明开展实验探究的方向，这样，他们的生物实验探究学习才会具有挑战性，他们才会自主地参与到生物实验中去。

例如，在教学“酶的发现”一课时，教师首先可以给学生介绍斯帕兰扎尼实验并播放这一实验的视频。学生通过观看斯帕兰扎尼实验视频，观察到斯帕兰扎尼制作了一个精致的金属笼，在里面放了一小块肉，先让鹰吞下这个金属笼之后，隔一段时间再取出来，里面的肉块就不见了。在高中生观看这一实验视频之后，教师可以通过以下“问题串”引导高中生进入下一阶段的学习。（1）斯帕兰扎尼提出这个实验假设的前提是什么？（2）他做这个实验的目的是什么？（3）这个实验有什么精妙之处？（4）假如对实验的环境做出改变，所得到的实验结果是否还会一致？这些问题都是极具思考和探究价值的，在这些问题的引导下，学生自然能够开展自主化的探究实验活动，在探究实验的过程中得出相应的结论。

在完成这一实验之后，教师还可以继续追问：（1）对于斯帕兰扎尼的实验，怎样才能做出有效的证明？（2）会涉及哪些证明方法？（3）如果替换金属笼，是否会出现不同的实验结果？通过这样的问题串，能够进一步引导学生对自己的实验过程进行反思，并且对实验结论进行总结与提升，从而在这个过程中培养他们的科学探究精神。

以上案例中，教师设计的“问题串”是基于实验道具的替换，为高中生的验证指明了方向，也能够进一步熟悉并掌握这一实验的具体步骤以及方法。由此可见，通过问题串的设计，有效激发了高中生的自主探究欲望，有助于提升其综合素养，并为其形成良好的科学素养打下扎实的根基。

二、设计启发式“问题串”，推进实验探究进程

在高中生物教学过程中，实验是重要环节，既有助于强化高中生的动手操作能力，也能够帮助高中生深化对内容的理解和记忆。具体的实验步骤既包括探究目的以及所涉及的科学原理，也包括仪器的使用方法等。对于不同的实验环节需要结合不同的方法，立足于多提问、多引导的方式，帮助高中生形成自主反思，以此强化对相关知识点的理解和记忆。教师要善于根据教学内容为学生设计启发式“问题串”，以此推进高中生实验探究的进程。

1.设计对应性“问题串”，推进实验探究进程

高中生在开展生物實验探究的过程中，是按照一定的步骤进行的，在每一个步骤中都有着起关键作用的操作要点，教师要根据每一个环节中的操作要点为学生设计对应性的启发式问题，这样就形成了“问题串”，通过这样的“问题串”能够有效推进学生实验探究的进程。

例如，在高中生开展“蛋白质的检测”这一实验的过程中，教师首先可以设置问题：常见的还原性糖以及非还原性糖主要有哪些？针对所涉及的材料可以提问：（1）实际研磨的过程中加入石英砂的原因是什么？（2）如果不加，是否会对实验产生影响？为什么要现混现用？

为了有助于全面提升高中生的观察能力，教师可以提问：（1）如果在还原糖中增加斐林试剂之后，溶液颜色会不会发生改变？（2）具体的变化顺序是怎样的？为了使高中生充分理解实验材料会对实验结果产生影响，可以设计提问：在转动细准焦螺旋的过程中，如果花生切片的细胞始终只有一部分清晰，导致这一现象产生的原因是什么？在这样的问题串引导下，学生自然能够对开展“蛋白质的检测”过程中需要的实验材料进行选择，并且会对实验过程中的注意事项进行明确。有了这样的基础之后，学生就会在实验的过程中，通过独立思考、合作探究的方式得出相应的实验结论。

以上案例中，教师针对每个环节设置了与此相对应的问题，这样环环相扣的“问题串”自然能够有效地引导高中生进行高效的生物实验探究。可见，教师为学生设计与实验重点相对应的导学问题是十分重要的，这样，才能为他们的实验探究指明方向。

2.设计启思性“问题串”，推进实验探究进程

高中生开展生物实验探究的过程是一个自主化生物研究性学习的过程，他们的研究性学习能力还是比较弱的，需要教师的有效引领与指导，而教师为他们设计启思性“问题串”是有效的指导方式之一，能够帮助他们推进实验探究的进程，并且在这个过程中激活他们的探究思维，从而达到生物实验探究的高效化。

例如，在高中生开展“探究温度和PH对酶活性影响的实验”的过程中，教师可以结合实验中所使用的实验器材展开分析，之后设计如下问题：（1）选择哪种酶作为实验材料更适合？为什么？（2）在这一实验过程中，会发生怎样的实验现象？你能够预期怎样的结果？（3）实验的自变量以及因变量分别是什么？基于哪些方法能够有效控制变量？（4）应该如何设置对照组？是否可以重复进行试验？在提出这一系列问题之后，教师要为学生预留充足的时间探讨问题，在学生进行探讨之后，再引导他们自主完成实验设计方案，其他组就此展开分析，对其中的优点以及不足之处进行讨论，并提出改进方法。然后，教师再组织学生开展生物实验探究。在以上问题串中，第1个问题能够引导学生对实验的材料进行选择，从而为实验的开展奠定物质基础;第2个问题能够引导学生对实验的结果进行预测，有效地培养他们科学探究过程中的猜想能力;第3个问题和第4个问题则指向具体的实验操作步骤和方法，能够帮助他们对实验方案进行完善、对实验过程进行预设，从而取得事半功倍的教学效果。

以上案例中，教师为学生设计启思性“问题串”，给他们留下了思考的空间，这样能够让他们在此过程中完善实验方案，在此基础上开展的生物实验探究活动自然是高效化的。

三、设计创新式“问题串”，激发实验探究热情

教师是课程资源的开发者，在高中生物实验教学中，教师可以对教材中的一些验证性实验、模拟性实验进行改编，并通过创新式“问题串”引导学生将其改编为探究性实验，这样就可以为学生提供一个良好的合作平台，为其预留充足的思考交流空间，促进其创新思维的发展，全面燃起他们对生物实验的探究热情。

例如，“植物细胞的质壁分离及质壁分离复原”的实验过程中，教师可以在完成教学目标之后，为高中生设计一部分探究性思考问题。（1）材料：在这一实验过程中，是否可以选择其他的植物细胞替代洋葱外表皮细胞？在选择洋葱外表皮时，为何要尽量选择紫色部分？有何特殊作用？（2）试剂：是否可以选择其他试剂代替蔗糖溶液？怎样才能够选择恰当的试剂浓度？（3）操作方法：在这一实验过程中是否存在有效的改进方法？是否可以对具体的步骤进行简化处理？在经过实验、思考以及探讨之后，高中生便可自主推导出最终结论。教师还可以根据这一实验过程，引导学生展开对其他植物细胞的探究：实验思路以及实验方法可以遵循原实验;对于蔗糖溶液，可以由之前30%的浓度，分别替换为40%、20%以及10%浓度的溶液，并分别观测具体的实验现象。这样，通过对生物实验的改进，成功地将验证性实验改变为探究性实验，学生在实验的过程中，自然就经历了科学探究的过程，这对于提升他们的科学核心素养是具有重要意义的。

以上案例中，高中生在亲历生物实验之后，能够更深入透彻地理解“植物渗透吸水”这一生物原理，也会因为实验的成功获得成就感，提升学习自信，发展动手操作能力。通过探究性实验，必然有助于激发高中生对生物实验的探究热情，有助于发展其创造性思维能力。

总之，在高中生物课堂教学中，教师通过有效的“问题串”引导高中生开展生物实验探究十分重要，这样，才能让高中生在探究实验的过程中进行高效的生物学习，促进课堂教学效率的提高。

[   参   考   文   献   ]

[1]  李妙娜.高中生物实验教学的研究[J].山西师范大学学报（自然科学版），2014（S2）：67-69.

[2]  杨岗楼.新课改下高中生物教学的有效途径[J].科教导刊（中旬刊），2013（3）：100+156.

[3]  王桔紅，马瑞君.新课程背景下粤东地区高中生物实验教学现状调查与思考[J].教育与教学研究，2014（5）：110-113.

（责任编辑    黄诺依）