高中生物探究式实验教学设计研究及案例分析 .pdf

高中生物探究式实验教学设计研究及案例分

析

摘要：受传统教学模式的影响，当下的课程教学无论是在理论还是实践教学层面均以教师讲

解为主，学生大都处于被动接受知识的状态，这种教学模式下培养出来的学生通常缺乏对知

识的实际应用能力。新课改的深入发展对当前课程教学带来了一定的挑战，同时也特别强调

探究式教学在实验教学中的重要作用。本文对探究式教学在高中生物实验教学中的运用做以

初步探索，研究了基于探究式教学下的实验教学设计，并就具体的教学案例做了简要分析。

关键词：高中生物实验教学；探究式教学；设计研究；案例分析

随着教育体制改革的不断深化，教育教学越来越重视培养学生的创新思维和应用能力。

与此同时，探究式教学的提出为当下的课程教学指明了方向，并强调以学生的探究式学习为

主开展教学。生物课程是高中阶段的一门重要课程，生物课教学包括理论教学与实验教学两

部分。由于生物学是一门应用型学科，因此生物实验教学是生物课教学的极其重要的组成部

分，特别注重对学生思维的开发和实际操作能力的培养，这对于提升学生的学科素养以及提

高生物学教学的整体质量都具有重要的意义，因此在高中生物教学中积极开展探究式实验教

学也是教育体制深化改革的需要。

一、高中生物探究式实验教学设计研究

（一）教学设计的理论基础

生物学是科学体系中的一个重要分支，早在17世纪20年代，培根就提出了“要将科学

当作探究程序或是方法的过程”这一观念。上世纪60年代，由教育家布鲁纳提出的“发现

学习”理论以及施瓦布倡导的“探究式”学习模式对当时的教育事业产生了深刻的影响。此

外，著名教育家苏霍姆林斯基在其有关著作中指出说：“学生学习的一个突出特点即是其对

学习的对象所采取的研究的态度。”学者皮亚杰也特别强调学生在学习中的主体地位，提倡

教师在教学中要重视学生对知识的主动探索、发现和构建。

实际上，探究式教学从根本上说是一个具有模拟性的科学研究过程，开展探究式教学则

是为学生提供一个进行探究式学习的环境，在其自发参与学习并获取知识的过程中培养其一

定的探究意识与能力，并逐渐养成主动探索和研究问题的精神。

教学设计的主要特征

第一，教学设计要以学生为中心。探究式教学重视教学的过程，要求教师将生物学教学

看作是探究科学的程序与方法的过程，引导学生全身心地投入到探究式学习的过程中，使其

对知识的认知与体验达到高度统一的程度。

第二，教学设计要体现学生的全体参与性。探究式教学倡导全体学生的参与，力求使每

一个学生能够在探究式学习中得到创新思维与应用能力的提高，开展小组合作活动则是其中

较为有效的组织形式。通过小组合作学习、讨论和探究，可以更好地激发学生的探究精神。

第三，教师设计要强调知识的获取过程。探究式教学更加注重知识的获取方式与途径，

要求教师在教学中不能照本宣科，学生也不能依靠死记硬背的方式来获得知识，而是要通过

例如调查统计、数据分析等渠道，结合现代化的科学技术培养学生解决实际问题的能力。

第四，教学设计要以培养科学素养为目标。在生物学教学中采用探究式教学，是把提升

学生的科学素养作为教学的重要目标，使学生通过主动参与学习和获取知识扎实掌握科学知

识和技能，并且养成自主探索和研究知识的精神。

二、高中生物探究式实验教学案例分析

一般而言，一个完整的生物学实验教学设计应体现“以学生为主体”的原则，并且要遵

循学生的身心特点和认知规律，同时也应具有简洁和易操作性。以探究《温度对唾液淀粉酶

活性的影响》的实验教学设计为例。

首先，这一探究式实验教学的教学目标可设定如下：1、针对选题提出假设；2、以小组

合作形式共同设计实验方案；3、合作进行实验操作；4、根据观察所得准确、完整记录实验

现象；5、合作讨论、分析实验结果并得出最终结论；6、代表说明实验过程和结果。

其次，这一探究性实验教学的能力培养目标具体可分为以下几个方面：1、掌握与这一

实验有关的生物学知识和技能；2、观察和记录实验现象的能力；3、利用课本知识解决实际

问题的能力；4、沟通与协作能力。

此外，可将学习任务分解如下：1、可假设酸雨对小麦种子发芽有一定的影响；2、在实

验方案设计中，能够准确选择实验材料和方法，即确定酸雨的替代品和PH环境并确定作用

时间，且能够准确选择观察记录方法，即划定观察和测量内容并自行设计记录图表；3、在

实验操作过程中，要提前熟悉器材使用并配置好酸雨替代液以及培养小麦种子，同时要严格

按照方案处理小麦种子并做到认真观察和准确记