生物学核心素养下的探究式课堂教学

生物学核心素养之一是科学探究，“科学探究”是指能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。探究式课堂教学是以探究为基本特征的一种教学活动形式，重实践过程，有助于学生对生物学概念的理解，促进学生动脑、动手，培养学生的团队合作、勇于创新精神。下面我就探究式课堂教学中的一些体验介绍给大家。

一、巧妙设问，激发学生探究、学习兴趣

兴趣是学生最好的老师，只有学生对学科知识感兴趣，才愿意去学、才能学好。因此，在教学过程中一定要想方设法激发学生的探究、学习兴趣，这就要求老师在问题情境的创设上一定要“巧妙”。以生活实际、生产事实为基础，形成源于生活的情境问题，学生能根据自己的生活经验、常识作答，就愿意参与其中，不仅提高了学生学习的参与度，也让学生获得成功的喜悦，并激发了学生探究、学习兴趣。在探究“温度对酶活性的影响”的教学过程中，如果我们如此创设问题情境：自己家是如何使用加酶洗衣粉洗涤衣物的？有没有根据包装袋上的适用温度范围要求来洗涤衣物？是用冷水、温水、还是热水来洗涤衣物的？洗涤效果又怎样？根据学生的回答并提出新的问题为什么用温水？并导出课题“温度对酶活性的影响”。这样从学生已有的生活经验中提出问题，从而引出课题，不仅巧妙，而且学生感兴趣，因此，学生的学习情绪高涨，激发了学生的学习兴趣。为我们后续的探究“温度对酶活性的影响”这一实验就提供了良好的开端。

二、教师准备好相应资料，组织学生进行实验方案设计

学生作为探究性学习的主体，如果没有主动参与探究活动，探究依然是老师的探究，学生依然是被动的接受。为了让学生主动参与探究活动，教师首先要提供给学生与探究性实验相关的具有启发性的资料、或者要求学生自己搜索相关资料，同时要求学生以小组为单位进行讨论，进行实验方案的设计，使之体验到科学探究的更多乐趣。在探究“温度对酶活性的影响”实验中，我给学生提供了淀粉及还原糖的检测方法、新配的淀粉酶溶液(质量分数:2％)、新鲜的肝脏研磨液(质量分数:20％)、可溶性淀粉溶液(质量分数：3％)、过氧化氢溶液（体积分数：3％）、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂、试管、量筒、烧杯、滴管、恒温水浴锅等。要求各小组同学选用提供的材料和用具（可增删），设计本小组的实验方案。这充分给予了学生自主学习、主动探究的空间，还促使学生动脑思考，增强对知识的整理归纳和灵活运用的能力，也激发了学生主观学习的能动性，最终养成主动探索、主动思考、主动获取知识和发展能力的习惯，进而转化为自己主动学习知识和探索科学的基本能力。

三、分析、交流、完善实验方案

选出1到2个小组设计的实验方案进行展示，不同小组间实验方案进行互评，教师积极参与一个小组的讨论活动。在学生充分讨论交流的基础上，教师要发挥其引导作用，提出更具体、细化的问题，比如：在探究“温度对酶活性的影响”实验中，(1)实验选用哪种酶？为什么？(2)实验假设是什么？有怎样的实验现象(结果)？当酶活性改变时，实验现象有何变化？(3)自变量、无关变量、因变量分别是什么？如何控制或检测？（4）实验要遵循原则是什么？如何设置对照组？(5)实验温度如何设置？如何控制？怎样排除无关变量对结果的干扰？以此来指引学生的思考方向，通过小组内交流讨论，学生知道了要选淀粉酶做实验材料，是因为淀粉酶分解的底物淀粉不受温度的影响，知道了自变量是温度，除温度外的其它变量为无关变量，因变量是淀粉的分解量，知道了通过检测淀粉的剩余量或还原糖的生成量来检测因变量，知道了设计实验要遵循单一变量原则、对照原则等原则，知道了需要设定那几个温度等等，最终逐步完善实验设计方案。学生在对实验方案交流完善的过程中，不仅提高了学生的思维表达能力，更提高了探究能力和协作能力。 

四、实施方案、观察记录实验现象、分析现象得出结论

各小组依据实验方案，选取相应的实验设备、材料、试剂等来组装实验装置，按设计的实验过程开始实验。所有的实验操作步骤各小组独立完成，使学生的动手操作能力、合作能力得到锻炼；培养了学生实施实验方案的能力，也培养了同学之间互相信任的品质。

实验开始后，认真观察实验现象（结果）并记录，联系实验假设，根据实验现象（结果），进行分析、讨论得出实验结论并记录。本过程可锻炼学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。

五、成果展示，交流讨论

各小组进行成果展示，发现A、B小组间的实验结论（低温下，酶的催化能力）有差异，检查对比他们的实验过程，发现他们用的检测方法不同，为什么用不同的检测方法会存在结果的差异呢？这就更激发了学生寻求真相、科学探究的热情。通过同学们的交流讨论，碰撞出智慧的火花，学生明白B小组实验，由于忽略了用斐林试剂检验还原糖时的水浴加热使原本冰水中活性受到抑制的淀粉酶恢复了活性，导致部分淀粉被水解为还原糖，出现砖红色现象，得到错误结论。通过成果展示和交流讨论，让所有学生分享各小组成败得失的经验，取长补短，共享他人智慧，实现班级学生全员发展和共同进步。

六、归纳总结，进行教学反思

通过各小组实验探究，我们学到了本实验需要设定三个探究温度，在最适温度下，酶活性最高；温度过低，酶活性受到抑制，但随着温度的升高，酶活性恢复；温度过高，酶变性失活。但是没有认识到酶溶液也需要分别放在三个设定的温度进行水浴保温，使其与淀粉溶液达到同一温度后混合，才能排除混合后溶液温度改变对酶活性的影响；也没有注意到在无酶的情况下淀粉会不会自然水解。

归纳总结是探究式课堂教学的重要环节，通过分析、整理、归纳学生实验过程及结论，去粗取精、去伪存真，有助于学生知识体系的构建，有助于学生运用所学的知识分析、解决问题；归纳总结还要对学生的探究活动及效果作出科学合理的评价，对学生的学习方法进行指导、总结，以促进下阶段探究活动的开展；最后进行教学效果的反思，改进提高自身教学能力。

探究式课堂教学，促进学生自主学习、探究学习、合作学习，充分发挥学生的主体作用，有利于学生获取生物学知识，有利于学生掌握科学方法、科学技能，有利于学生形成科学态度与科学精神，符合高中生物学核心素养的要求。但在实施过程中需要教师的指导，对学生进行实验设计和实施的困难做到心中有数，针对性的设计讨论交流内容，引导学生思考，解决问题；课前要准备好相关资料、实验材料、用具等，课中探究活动组织有序，任务明确、时间安排合理，这些都对教师提出了较高要求，也是促进我们不断学习、自我提升的过程。