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在生物实验教学中对探究性教学模式的构建与应用

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  摘要:探究性学习是现代教学中非常注重的一种学习方法,现在的学习已不是以前的“填鸭式”的被动学习了,高分低能的人也不能很好的适应现代社会的发展,所以现在的教育越来越重视对学生动手能力的培养,因此,探究性学习就成为了新一轮课程改革的重点,是中学教学的重要环节。而探究性教学的主要目的就是改变学生的学习方式,改变教师和学生之间的相互关系,探究性实验的改革也是如此。
  关键字:探究性;教学模式;生物;实验教学;构建;应用
  探究性教学模式是指在教学过程中,要求学生在教师指导下,通过以“自主、探究、合作”为特征的学习方式对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流,从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。这就要求在实验教学过程中以老师为主导,以学生为主体,通过学生自己动手,按照教材中所提供的生物实验为主题,根据多种思路和方案自行设计、组织和展开实验,这样既可以了解科学家的工作方法和思维方式,学会科学研究所需要的各种技能,获得知识,又培养了学生的创新意识和实践能力,学会了在实验过程中与他人的合作和交流能力。
  探究性教学在实验教学中的应用一般包括以下步骤:①创设问题的情境:教师通过多种方式引出探究实验的课题,例如通过生活实际引出课题等(如对作物施肥过多会造成“烧苗”的现象引出植物细胞的吸水和失水)。②资料搜索,设计实验:学生以小组为单位通过各种渠道(例如网络、各种参考书、报刊等)搜索相关的资料,并对相关资料进行组织分析然后经过讨论设计出本小组的实验方案。③分析实验方案,全班交流完善:选派1-2个小组为代表在全班展示其所设计的实验方案,小组间进行互评。由于学生在小组讨论中获得了相当的知识和能力,这时都能提出一些自己的看法。在学生充分讨论交流的基础上,教师进行适当点评和引导,各小组完善自己的实验设计方案。④实施实验方案,预测实验的现象:按照设计的方案,各小组进行实验装置的组装并开始实验。在等待反应结果的时候,可以让学生预测实验现象。⑤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,并把结果填写在记录表格中。联系实验假设,讨论后得出实验结论。⑥总结提升,学以致用:教师对学生得出的结论进行整理、归纳,去伪存真、去粗取精,帮助学生构建知识结构,并引导学生运用所学的知识分析解决问题。
  (1)创设问题情境。第一节课学习了酶的相关知识,酶的其中的一个特点是作用条件比较温和,那温度对酶活性的影响是怎样的呢?现在有很多市售的加酶洗衣粉,那用加酶洗衣粉是不是什么水温都可以?创设了这一情境后引起学生的学习兴趣从而引领学生进入下一环节。
  (2)资料搜索,设计实验。教师要为学生提供相关的资料供学生分析,并且以问题为载体引导学生完成实验的设计,如:①设计实验要遵循哪些原则?②实验中应选择什么样的实验材料?③能不能用过氧化氢作为实验的材料?为什么?④能不能用菲林试剂检测实验结果?为什么?通过这些问题引导小组讨论。
  (3)分析实验方案,全班交流完善。小组讨论完后请一个小组汇报讨论结果,教师在全班总结,本实验中应选择对温度不敏感的物质为实验材料,例如淀粉,不能用过氧化氢为实验材料,因为过氧化氢在高温下易分解,无法得出相关的实验结论。
  不能用菲林试剂检测实验结果,因为菲林试剂检测还原糖时必须用水浴加热且水温要控制在60℃左右,如果用菲林试剂检测麦芽糖的产生及其生成量的多少就要升高温度到60℃左右这样就会使0℃和37℃的实验结果出现错误。
  教师启发引导到这里,学生就可以进一步完善自己小组的实验设计方案了。经过讨论,此实验的实验步骤为:①取3支洁净的试管,编号1、2、3,分别注入1ml新鲜的淀粉酶溶液;②将3支试管分别放入37℃左右的温水、沸水和冰水中,维持各自的温度5分钟;③向3支试管中各注入2ml可溶性淀粉溶液,振荡摇匀后,维持各自的温度5分钟;④向三支试管中各滴入2滴碘液,然后振荡摇匀;⑤观察并记录3支试管中溶液的颜色变化情况。
  (4)实施实验方案,预测实验的现象。小组进行实验仪器的组装,根据实验设计的步骤进行实验。学生预测每组的实验现象,设计记录实验现象的表格。
  学生预测本实验的实验现象为1号试管没变色,2、3号试管变成蓝色。实验表格的设计如下:
  (5)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,并把结果记录在各小组设计的表格中。根据实验现象:1号试管的碘液颜色改变不大,从而得出实验结论:不同温度下酶的活性不同,37℃是唾液淀粉酶的最适温度。
  (6)总结提升,學以致用。通过本节课的探究,学生知道了不同温度下酶的活性不同,要使酶发挥最大催化活性必须控制在最适温度下。这一结论可以应用于我们的日常生活,比如加酶洗衣粉的使用必须用一定温度的水否则就发挥不了加酶洗衣粉的最佳洗衣效果。
  探究性教学模式的利用,有利于发挥学生的主体地位的作用,能很好的培养学生自主创新的能力和与他人合作的精神。
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