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一节生物实验探究课

一节生物实验探究课

黄丽仪

   一、问题的提出

    2009年11月20日,我们高一生物备课组的老师一起参加了广州市举办的一次教研,听取了执信中学刘立翔老师的一节生物公开课,课题是《酶的特性的探究》。当时听完这节课后,我们感受很深,首先这是一节非常成功的实验探究课,真正以学生 “自主、合作、探究”为中心,充分体现了新课程倡导的探究性学习方式。其次我们在观摩这节课当中发现学生的书是空白的,也通过刘立翔老师了解到,这是学生学习酶这节课的第一课时,之前没有上过关于酶的理论课。的确,这节课从开篇就围绕着科学探究的方法与步骤为学生展开酶的学习,老师介绍完科学探究的相关知识之后(包括课本上变量的概念),先通过问题探究,展示资料,让学生感性认识酶的一般特性,然后进入本节课的重头戏——学生进行实验探究,让学生根据老师给出的实验材料和器具以及一些关于试剂特性的提示之后就进行分组探究实验,先设计实验方案再实施方案,最后成果交流与回报,老师点评。整个课堂设计十分严谨流畅,学生参与度极高,汇报时学生语言表达也十分流利、准确。

    观摩完这样一节精彩的公开课后,我们备课组的老师心情都十分激动,很想马上在自己所带的班级尝试上一节这样的实验探究课。于是,我们怀着学习的心情来执信中学,也怀着把学到的东西应用于实践的想法与热情离开了执信。回到自己学校后,我们备课组的老师就商量者怎样上《降低化学反应活化能的酶》这一节课了,由于我们的教学进度比执信的慢,因此我们有一小段时间准备。

    二、制定教学方案

    1、教材分析

    实验是学习生物的手段和基础,可以培养学生分析问题、解决问题的能力及创造能力的载体。因此,教材在本节课里就安排了两个实验,一个是比较过氧化氢在不同条件下的分解,并通过实验的探究得出酶的高效性的结论、通过对实验的分析,帮助学生建立“唯一变量原则”的思想。另一个是探究影响酶活性的条件,进一步培养学生合作、设计、探究的能力。这样再加上理论的学习,要上好这节课可能要花3个课时。怎样才能解决探究实验与教学进度的矛盾?这是很多生物老师都头痛的事。如果按照刘老师的处理方法,既能兼顾学生实验探究能力的培养,也能节约课时。

   2、学情分析

    通过前面的学习学生已经掌握了蛋白质、还原糖、淀粉的鉴定,也已经掌握了化学中的双氧水的分解反应和有关无机催化剂的知识,可以用来进行有关实验的探究。

    但考虑到执信中学是广州市内数一数二的学校,它的学生无论在思维还是动手能力方面都要比我们学校的强,我们学校虽然是广州市的B类学校,但是生源实际上是C类学校,学生的动手能力、思维能力以及语言表达能力等都比不上执信中学的学生。如果完全按照刘立翔老师的教学设计去上,可能达不到理想的效果。因此,有必要根据我校学生的具体情况,对刘老师的教学设计进行修改。

    3、教学策略

    我们打算采用2个课时完成这一节课的教学。第一课时针对酶特性,引导学生以小组的形式,自主、合作设计实验方案、实施方案、交流与总结实验情况。第二课时则主要引导学生归纳分析酶的三大特点,尤其是温度和pH对酶的影响的实验方案的设计,这里主要是进行思维探究。

    针对第一课时,我们的教学设计的特色主要有:

    ①增加基础性知识。为保证探究实验的顺利、有效进行,我们在学案前面添加一些留空的关于细胞代谢、活化能、酶的概念的基础知识点,让学生在课前预习填写。

    ②完善探究的一般方法步骤。科学探究中通过实验探究的结果一般有两种情况,一是实验结果和预期结果一致,假说成立;二是实验结果和预期结果不一致,这时就要提醒学生不能马上全盘否定假说,而是应该对假说进行修正或者重设假设,再进行实验探究,直到成功为止。这样更能够培养学生的科学探究的精神和毅力。

    ③改变变量的呈现顺序。刘老师是先抛出实验探究中存在的各种变量以及控制变量的原则。这样做的好处是学生在设计实验时就会注意到等量原则,有利于实验的成功。而我们则一改变量的呈现顺序,先不告诉学生有关变量的知识,而是给其充分发挥的空间。等相关问题暴露出来之后,再拿这些问题呈现给全班的学生,让学生来评价,让学生找出问题的所在,老师只是一个引导者。最后水到渠成提出变量的概念,介绍自变量、因变量和无关变量,然后马上让学生对该实验里出现的变量进行归类。这样通过经验习得理论知识会更加的牢固。其实,这也是一种挫折教育的方法,让学生在设计和实施实验的过程中遭受挫折,从而激发学生的潜能,以达到使学生切实掌握控制变量的科学方法。

    ④降低实验设计的难度。该实验可以说是我校高一学生接触的真正意义上的第一个探究实验,学生在实验设计方面的能力还是很薄弱。为了适应我校学生的能力水平,降低难度,我们把刘老师本来把探究酶的高效性和专一性合二唯一的方式独立开来,把探究酶的高效性作一个设计方案,探究酶的专一性作一个设计方案。这样做的目的主要是为了把实验备选试剂分开,同时也把实验步骤由原来的完全留空改为部分留空,让学生对探究实验有个循序渐进的实践。(实验方案设计见附件)

    三、实施教学方案

    确定了教学方法后,我们也尝试了两种情况下的教学:

    第一种:为保证课堂的效率,课前布置学生设计好实验方案,课堂上实施方案。

    第二种:为减轻学生的学业负担,课堂上一同完成实验方案的设计和实施。

    结果发现,有课前思考和设计的班级课堂上表现比较好,大部分的学生都知道该如何操作。而没有布置课前设计的班级,即使老师讲完了前面的知识铺垫以及给了一定时间小组内设计实验方案,但是不少学生还是感觉到无从下手。

    经过分析,我们认为主要有以下几方面原因:

    1、这我校高一学生首次进行的一次探究实验,很多学生感觉到要自己设计一个实验时不知所措,没有自己设计实验的习惯,即使实验步骤以作了部分留空的处理。

    2、部分学生没有认真听讲。我们发现不知道应该怎么设计的学生大多都是在课堂的前部分没有认真听老师的讲解,这可能与在实验室上课,课室较大,学生注意力易分散有关。

    3、学生没有积极开动脑筋。一些学生不懂得利用“提示”,有些则一遇到不懂的地方(如斐林试剂是用来检测什么的,怎么使用),第一时间想到的是问老师,没有先自己思考或翻书查阅,养成了懒得动脑筋的不良学习习惯。

    当然,大多数小组经老师提示或者自己小组独立思考讨论后,还是能够顺利的设计实验和实施实验,个别小组还根据自己独特的想法,设计出不同与一般同学的实验。如大多数小组在探究酶的专一性实验里,会用淀粉酶去分别水解淀粉和蔗糖,这也是老师所设想的,而有些小组会利用过氧化氢酶和淀粉酶去分别水解淀粉,或者有的用氧化氢酶和淀粉酶去分别水解过氧化氢。这些都是学生认真思考和创新的体现,我们应该鼓励。

    四、教学反思

    新课程倡导:强调过程,强调学生探索新知识的经历和获得新知的体验,不能在让教学脱离学生的内心感受,必须让学生追求过程的体验。也就是说,在本节课的教学当中,教师所考虑的不是简单告诉学生酶的高效性、怎样去设计对照实验,而是创造一些生物氛围,让学生自己去发现、探索。

    但是很多时候,我们出去听公开课,都抱有一种观望、遥望的形态,总是在一些优秀教师的教学方法上望而止步,回到自己学校后还是“无动于衷”。不少老师都会为不能进行实验探究找各种理由,不是学校实验实设备不完善就是课时不允许。教师与其有空抱怨,不如立刻行动,积极开动脑筋,为学生创设条件和安排时间。方法是死的,人是活的,把别人的方法改成适合自己教授和学生接受的方法,这是我们可以而且应该做到的。在新课改的今天,每位老师都应该在新课改目标的指引下真真正正地做一些教学上的探究,无论成功与否,我们都会从中得到一些收获。

    而我们这一次教学探究也正是体现了新课改的精神。在整个教学活动当中,我们收获了成功,也认识了不足,这都是课改中的宝贵经验。

    1、成功之处

    ①在教师的指导下,学生通过自主、合作、理性的探究性学习,发展科学探究能力,体现了新课程“倡导探究性学习”的理念。

    ②本节课具有较强的开放性,学习方式多样化,突破了探究式教学的难点。

    ③探究活动有效促进了学生的参与程度与认知程度,较好地实现了新课程目标。

    ④学生亲身体会到科学控制变量的重要性。

    2、存在的不足

    ① 实验探究之前,应该多举生活中的例子让学生充分认识酶的专一性概念。

    ②大班授课,学生人数多,高效率组织教学方面仍需改进与加强。

    ③本节探究实验课开得还是急了一点,难度跨越有点过高,以后教学应该在前面的教学逐渐渗透实验探究、实验设计的思想。

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