高中生物“科学探究”实验模式应用研究

　　高中生物实验论文（最新10篇）之第五篇

　　摘要：高中生物科学探究实验模式的有效应用不仅切合生物学科核心素养培养的要求，也利于培养学生的知识储备能力及创新实验能力等。鉴于生物科学探究模式实践应用中往往受制于人为因素及软硬件配备的不足等，文中以学生为本位，尝试分析高中生物“科学探究”实验模式应用思路、执行方法等。

　　关键词：高中,生物,教学

　　高中生物科学探究实验作为高中生物新课改的重点,其有效运用不仅利于提升学生动手操作能力、学科领悟能力,还利于学生简化学科理论知识,体验科学过程并形成实事求是的学科态度、创新精神等。

　　一、高中生物“科学探究”实验模式应用思路

　　核心素养教学培养目标下,高中生物科学探究实验的设计与应用需要遵从学本位的原则,围绕学生学科关键能力、必备品格等进行教学模式的优化设计。然在实践操作中,诸如相关配套设备不完备、师生对科学实验认知不足、科学探究方法和渠道单一、教师现有岗位胜任力与高中生物核心素养下科学探究实验模式的教学要求不契合等,始终影响高中生物核心素养下科学探究实验模式的应用和推广。为提升高中生物“科学探究”实验模式的应用成效,建议从教材及教辅资源整合方面切入,在学本位的原则下,逐步调整实验模式和教学方式,保障教学技巧和切入点的丰富、适宜。

　　二、科学探究能力培养诉求下高中生物教材的整合

　　生物作为基础学科具有严谨性特征,其知识点、实验原则与标准等均为国内外科学家运用大量科学实验反复尝试、归纳总结所得到的。为辅助学生内化知识点,以生物核心素养培养为目标的高中生物科学探究实验教学模式,需要以深入挖掘课本,整合教材中可辅助教师培养学生正确科学观、动手实践探究积极性、科学思考和尝试自主性以及实事求是科学精神的相关内容为基础,在学本位的原则下,围绕科学探究能力的培养诉求逐步展开。

　　以高中生物必修1第5章《细胞的能量供应和利用》为例,在开展科学探究实验前教师需要将教材的相关内容进行整合,为其奠定理论和知识基础。第5章的四个小节之间存在互相依存、次递性推进的关系,教师在深入挖掘和整合教材时,一方面要考虑每个知识点与本章节、上下章节知识点之间是否存在关联性,另一方面还需要考虑每个小节能否分为具有次递性的模块配合实验逐一讲解。比如,“细胞的能量‘通货’—ATP”是第二小节,按照其教学内容的设置情况,可将其分为三个模块:ATP的介绍,ATP和ADP的转化、规律、反应过程、类比,ATP的作用。教师在教学过程中,要预先考虑ATP、ADP作为抽象概念相互之间的关联性,学生拟快速完成知识点的内化与认知,就需要教师提供探究式教学方式和对应的科学实验,引导学生“织”知识点网络。

　　本人对课本资源的挖掘和整合按照如下方式操作,以核心素养教学的诉求为基础,将ATP的内涵阐述,ATP和ADP的转化、规律、反应过程、类比等归类到生命观念中;在培养科学思维的目标下,提取并阐述ATP结构式、结构简式及特点、ATP化学组成、ATP与RNA关系;在培养科学探究意识的诉求下,引导学生利用不同能源物质开展科学探究实验,进行实验对比,帮助学生明确ATP是生命活动的直接能源物质;组织模型构建,探究ATP结构简式、ATP和ADP的相互转化过程等,学生积极参与实验探究活动,可强化他们的理解、实践动手操作的能力与思维;社会责任培养需求下,我将知识点课外延展,组织学生开展调查研究活动,探究医学中ATP运用的必要性、方式和不足等,以利于学生拉近自己与ATP的心理距离,从理性层面诠释ATP,进一步培养学生的实践能力、科学探究能力和社会责任素养等。

　　三、高中生物“科学探究”实验模式的教法选择

　　1. 发挥师生合作优势,灵活应用合作探究模式

　　小组合作、师生合作等是当前高中生物核心素养教学使用合作学习策略的支撑。在合作学习方式运用时,教师必须清晰划分自身的角色,将自身从引导者和传播者的角色,调整为参与者与服务者。相应的教学责任也需要从教师转移到学生群体中,使学生在独立自主探究、分析和总结的同时,兼顾帮助小组内其他同学实验操作。在实验探究学习模式的应用过程中,为灵活应用合作探究模式,师生互为主体,可尝试引入陶行知先生的小先生制以让渡课堂给学生。

　　以“酶的作用和本质”的教学为例,在实验式探究中,教师可以组织学生进行小组合作学习。不同小组选择不同的操作方式来探究酶的作用与本质,并对比实验结果。教师仅发挥秩序控制,主题操作规范,归纳总结等作用。各小组使用不同操作方式探究并对比实验结果的过程,会被学生视为竞赛、比拼等,此过程中学生的参与积极性、主动性、好奇心会被调动起来,能高效解决课本中、生活中的生物问题,并从中获得知识点的实践应用方式、技能,升华科学态度、思维。

　　此外,在具体实验操作时,教师还需要考虑如何处理无教师指导时生生合作的可行性,并善于依实际情况及时调整教学互动模式、小组合作模式的方式。利用小组合作模式可增加学生的交际能力、锻炼的频次与机会,为营造良好科学探究氛围奠定基础。

　　2. 提出问题创设情境,开展追问式探究教学

　　结合教学内容和主题灵活提出问题是生物教师常用的教学方式,有效运用问题创设情境可提升学生思考与逻辑思维能力。如《光合作用的探究历程》的教学中,借助英格豪斯在实验时提出植物净化空气主要依赖光,引导学生思考,阳光下的植物在净化空气时,其吸收的光能去了哪里?在植物转化光能的过程中,其存储介质是什么?植物光合作用吸收氧气排出什么物质?如何证明?诸如此类的带入式问题情境创设能快速引发学生的思考和联想,引导学生跟随科学家进行实验探究。

　　创设问题情境时,教师认为的趣味点在学生眼中也许是无味的、无所谓的。因此,教师在开展追问式探究教学模式时,需要考虑如何构建与学生的共同语言和共同话题、共同目标,这主要依赖于师生的和谐关系营造成果。教师在追问式教学模式实践操作时,要着眼于当前和未来学生生物专业知识与技能的应用诉求,从学生知识建构的需求中找到可衔接隐性与显性、过去生物实验与当前热点问题、已习得知识与科学探究实验所需之间的关键点。如此才能在培养学生生物核心素养的同时,兼顾科学探究实验模式应用的需求及依照学生具体学情的变化个性化调整情境和问题的设计与应用方式。

　　3. 拓展实验教材,培养学生独立设计实验能力

　　以直观的典型科学探究实验为基础,结合时事热点使教材实验生活化可作为拓展教材的切入点。比如,在“细胞中的糖类和脂质”的实验中,教师可引入减肥、绿色健康食品的概念,将糖类和脂质与减脂减肥的诉求融合起来,进行主题实验设计,学生在做实验时,教师可拓展知识点应用的广度,帮助学生建立生命性的科学探究意识、思维,分析和探索知识点之间、知识点与生活实例的关联性。借此给学生更多思考、观察的机会与空间,从而培养学生探究思维能力与科学思路等。

　　培养学生独立设计实验能力是提升学生生物学科核心素养的关键手段,教师应着力于设计和实施实验两部分的引导,使学生有适度的动手、动脑合一操作的自由和主权,教师需要明确科学探究实验的规划,如引导学生使用不同探究实验方法解决同一问题等。

　　综上所述,高中生物科学探究实验模式的有效应用有利于提升学生高中生物学科核心素养,提高师生合作频次,培养学生动手操作能力。在科学探究实验模式的选择和应用中,教师应善于整合教材与教辅资料,以日常生活中需要解决的生物问题为实验教学目标,结合学情,创设问题情境,培养学生自主探究的思维、能力、技能等。

　　参考文献
　　[1]郑秀海.基于“科学探究”的高中生物实验教学的思考[J].中国校外教育，2018(31):128+160.
　　[2]龚军辉.创新高中生物实验教学落实科学探究素养培养[J].中小学实验与装备，2018.28(05):6-9.