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聚焦生物科学探究性学习,打造有效课堂
时间:2016年06月02日 17:02 浏览次数:【

聚焦生物科学探究性学习,打造有效课堂

董广范

近几年,高考生物试题对实验探究性的考查尤为突出,大多试题是以实验为背景,以实验探究作为实验试题中的难点。如果教师在平时教学中注重培养学生的探究能力,那么,生物课堂的教学效率将会有所提高。下面笔者结合平时的教学实践,谈谈学生的科学探究与有效课堂的关系。

一、利用分组探究性学习,提升课堂效率

提倡探究性学习是高中生物课程基本理念之一。所谓探究性学习,就是像科学家一样去思考,通过探究活动来获取知识的一种学习方式。探究性学习改变了以往的教学方式,教师并不是生硬地将知识传授给学生,而是让学生由被动学习变为主动参与学习,使学生通过实验、讨论、合作、交流等活动,获得生物学知识、概念和规律。

科学探究的内容包括提出问题、提出假说、规划、实施规划、得到结论、表达交流等。高中生物课堂教学中,常用的探究技能有搜集和分析数据、作出计算、画出图表、阅读图表、作出假设、预计出现的结果、实施实验与建模等。

例如,教学高中生物必修一时,有关酶的探究实验比较多,在探究温度对酶活性的影响时,可以先让学生提出假设,作出一些预见,然后去设计实验。教师可给学生提供以下实验材料,如淀粉、淀粉酶、水浴锅、碘酒等,并提问“如何用这些材料和用具去设计探究酶的适宜温度”,让学生分组实验去探究,找出单一变量(即温度),也可以请各小组选某一温度做实验。然后每组在不同的温度下用碘酒检验淀粉的剩余量,颜色变得越深说明淀粉的剩余越多,此温度下酶的活性就较低,反之,酶的活性就越高。最后小组汇总结果,构建数学模型,横轴代表温度,纵轴代表酶的活性,由全班学生把模型构建完成。以上活动利用小组合作的方式完成,课前合理分组,并适时进行讨论,既能培养学生的合作探索能力和集体精神,活跃课堂氛围,又激发了学生学习的热情,使课堂的教学效率得以提升。

二、巧妙设计探究性问题,提升学生运用知识的能力

课堂教学中,探究问题的设计应该本着由易到难的原则,要有利于学生在知识和能力方面得到循序渐进的发展。若问题提出的太简单,既不利于发展学生的思维和能力,也不能激起学生学习的兴趣;若问题提出的太难,会使学生产生畏难情绪。所以,教师应根据学生原有的知识水平,设计一些由易到难的探究性问题,使学生既能“吃得饱”,又能“吃的好”。

在探究酶的最适温度的实验时,教师可以设计下列探究性的问题:(1)本实验的单一变量是什么?无关变量有哪些?这个问题比较简单,大多数学生都能回答,教师就不要进行太多的解释,可以请学生思考,教师随机提问,最后点评一下即可。(2)在选择实验材料时,可以让学生思考:能否用过氧化氢和过氧化氢酶?若不能,原因是什么?这个问题对学生来说可能比较难,能否探究温度对过氧化氢酶活性的影响,学生需要了解一些化学知识。这时,教师就要讲透:“过氧化氢的分解本身受温度的影响,即在没有酶的情况下改变温度,过氧化氢的分解速率会改变。所以改变了温度,过氧化氢本身分解速率要改变,过氧化氢酶的活性也会改变。因此,探究酶的最适温度时一般选择用淀粉酶和淀粉做实验,而不选择过氧化氢酶和过氧化氢来做实验。”(3)在实验步骤中,是先将淀粉酶与淀粉混合然后在各自的温度下维持一定的时间,还是先在各自的温度下维持一定的时间然后将淀粉酶与淀粉混合?在做实验前可先让学生探究“如果按照这两种方案去做实验,预期的实验结果将会怎样”的问题,教师先不要给出解释,由出现不同结果的小组讨论分析出现问题的原因。(4)是用碘酒还是斐林试剂鉴定淀粉酶活性?可以让学生分组实验比较碘酒和斐林试剂在鉴定结果上的区别,通过分析得出不同实验结果的原因,使学生对学习更有好奇心和求知欲。

因此,教师在问题的设计上尽量要面向全体同学,使探究活动尽量对全班同学都适合。教师提出问题后,不直接给出答案,目的是给每位学生在探究活动中留出充足的思维时间和空间,这既是对学生思维的一种拓展,又激发了学生合作学习与讨论问题的激情,使学生发自内心的学习,自然会提高课堂教学的效率。

三、探究学习与生物知识、概念和原理的关系

课堂教学中不能只重视生物知识、概念和原理的传授,也不能只顾实验探究,两者都要兼顾。科学探究过程与传授知识、概念和原理并不矛盾。探究是为了让学生获取新的知识,对新知识的理解更透彻、更扎实,思考问题更全面,能像科学家一样思考与探究,既利于对所学科学知识、概念和原理的掌握,又有利于学生探究问题,获得更多的科学知识。所以,教师在教学过程中要对生物学的概念和原理分析清楚,必要时引导学生对原有知识进行复习。

例如,在探究光合作用的影响因素时,必然要对光合作用的过程理解清楚,知道光合作用需要酶、光合色素、二氧化碳、光照和水等,这时教师要引导学生复习酶的知识。如温度影响酶的活性,也就对光合作用的速率就有影响;二氧化碳、水作为光合作用的底物,对光合作用速率的影响就很清楚了;光照强度为光合作用提供能量……由此轻松构建了数学模型。那么,如何对知识规律向更深方向去探究呢?可以把几种对光合作用的影响因素综合起来,再联系呼吸作用,探究光照强度的补偿点和饱和点的生物学含义、它们的移动情况及改变其中的某一条件曲线的走势变化等。这样就可以提升学生的学习能力,使学生建立知识之间的内在联系。

教师在指导学生进行探究活动之前,应该引导学生复习回顾与本探究活动相关的知识,使学生建立新旧知识的联系,尽早完善自己的知识体系。同时,教师通过适当的点拨和引导,使学生进一步探究,不断深入,使学生对所学知识获取的更加有效。

综上所述,倡导探究性学习作为课程理念之一,只有以探究为核心,巧妙设计问题,由易到难、螺旋上升,面向全体学生,提高学生的学习兴趣,处理好生物学知识、概念、原理的讲解和探究性学习的关系,才会使高中生物课堂教学更加有效。

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