高中生物探究性教学方式

摘 要：教师要借助高中生物实验“探究酵母菌的细胞呼吸方式”,详细地论述高中生物教学中探究性思维的渗透方式.

关 键 词：实验；教学过程；探究；应用

一、背景叙述

随着教学理念的逐步改变,探究性学习已成为新课改不可或缺的重点,也是中学生物教学中重要的一环.在高中生物教学中,探究性学习包括资料探究、科学史探究、实验探究和调查性探究等类型.但总归起来,科学探究的过程一般包括提出问题、作出检测设、设计实验、实施计划、得出结论、表达和交流几个步骤,实验探究也不例外.教师在教学过程中应按照教材所提供的主题,积极引导学生以多角度的视角按照已学知识自行设计、组织和开展实验,让学生能够感受到科学家的工作方法和思维方式,获得知识,同时培养学生的创新意识及团队合作、实践能力.因此,教师的教学方法和教学模式至关重要,探究性实验教学也应运而生.

二、教学过程

探索未知事物的过程并不是杂乱无章的,也不是一帆风顺的,而是按照既定步骤与顺序有计划地进行.一般包括以下几大步骤：

（1）创设情境,引入教学：教师根据所教学的内容提供相关生动材料,激发学生探究兴趣.

（2）提出问题：好奇心及疑问是推动学生进一步获取新知的内在动力,虽然每个人都能提出问题,但问题是否有意义教师应注意把关.

（3）作出检测设：根据已有知识、经验,对提出的问题给出合理的解释,即为“作出检测设”.一般有两个步骤：第一步,提出检测设；第二步,作出预期（推断）.至于检测设是否对错应通过设计实验加以验证.

（4）设计实验：以小组为单位,讨论、设计实验方案,交流完善,并确定可能出现的现象.实验设计应注意以下几个原则：科学性原则、单一变量原则、等量原则、对照原则、平行复重原则.

（5）实施计划：按照设计的方案,各小组进行实验装置的组装并开始实验.

（6）观察记录实验现象,分析现象得出结论：各小组观察实验现象,并记录,同时联系实验检测设,讨论后得出结论.

（7）表达和交流：学生归纳整理所得结论,去伪存真,教师帮助学生构建知识网络,并引导学生运用所得知识分析解决问题.

三、应用举例

我们以必修一“探究酵母菌的呼吸方式”为例进行具体说明.

（1）创设情境,引入教学.利用多媒体放映啤酒生产过程.教师做必要的讲解,在学生表现出浓厚兴趣时,教师顺势提问.

（2）提出问题.酵母菌发酵过程中进行的是哪种呼吸方式?除了这种呼吸方式之外,还能进行其他类型的细胞呼吸吗?学生小组内进行短时间讨论.

（3）作出检测设.教师应向学生说明,检测设的作出应以提出的问题为基础,同时不应过度考虑检测设正确与否,关键是如何验证.因此,学生的检测设可以是只能进行无氧呼吸,也可以是两种呼吸方式都有等.无论进行哪种检测设,最后都应进入下一过程.

（4）收集资料,设计实验方案.实验方案的设计,需要相关事实及理论知识的支持,但对于高一学生而言,这两部分内容要独立完成是有难度的,甚至学生会感到手足无措,此时教师的引导作用就得到了全面的发挥.教师可以从最初的提供材料到最后逐步引导学生自己收集资料,在实验方案确定过程中要求学生以小组形式进行,并积极地参与学生小组的讨论活动.在这个过程中,为了避免学生的盲目性,教师应将问题细化以引导学生思考.本实验可以细化成如下问题：①实验设计过程应遵循哪些原则?②本实验的自变量是什么?③如何控制变量?能否将实验装置画出?④如何知道所进行的反应是有氧呼吸还是无氧呼吸?产物多或少如何看出?⑤实验进行过程中应注意哪些注意事项?

（5）实验方案交流讨论.以小组为单位,派代表上台汇报,教师总结.重点讲解第②、③问题.自变量的确立是一个实验成功与否的关键.教师应把几种常见的探究性题型的自变量确定方式与学生讲清.根据初中所学知识,有氧呼吸装置应侧重注意如何排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰?如何检查二氧化碳?如何确保无氧呼吸装置中所收集到的二氧化碳来自于酵母菌的无氧呼吸?以问题的方式引导学生积极思考,踊跃提出看法,能使他们最终得到改进实验装置.同时,在装置2的酵母菌培养液中加一层油膜或石蜡膜,起到密封作用,能确保进入石灰水中的二氧化碳是无氧条件下酵母菌无氧呼吸产生的.这样,教师就能根据以上内容指导学生完成实验装置的设计（可参考课本）.

（6）实施计划并记录实验现象.各小组按照各自方案组装实验装置,实施实验,同时设计好实验记录相关表格.

（7）分析并得出结论.各小组在观察实验现象并记录的基础上对比后发现：有氧呼吸装置中澄清的石灰水先变浑浊,并在鉴定有无酒精的产生中发现有氧呼吸和无氧呼吸的酵母菌培养液所在试管均有由橙色变灰绿色的现象.由此,判断出酵母菌既可进行有氧呼吸,又可进行无氧呼吸：在有氧条件下可以进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水；在无氧条件下可进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳.

（8）学以致用.从本节知识的学习,教师可以从细胞呼吸过程中产生的能量入手引导学生进行发散性思维,帮助学生对所学知识有更深入的认识.

探究性实验教学模式的顺利实施,有利于学生主体性的发挥,能更好地培养学生的团队合作精神.但在教学中,教师应更多地深入了解学生实验设计及实施过程中的困难所在,精心设计引导问题,做好课前准备,使课堂探究教学活动能有序进行.