摘 要：探究性實(shí)驗(yàn)是以學(xué)生探究為重點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)。相較于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，探究性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生探究探索的主動(dòng)性，致力于推動(dòng)學(xué)生探究能力的發(fā)展。生物學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)的自然科學(xué)類(lèi)學(xué)科，其知識(shí)若以探究實(shí)驗(yàn)的形式展現(xiàn)給學(xué)生，便可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。文章指出，在實(shí)際開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師要關(guān)注實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，并從學(xué)生的發(fā)展入手作出實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)，并給予學(xué)生引導(dǎo)，推動(dòng)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)；核心素養(yǎng)；探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G427" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號(hào)：2097-1737（2024）14-0049-03

核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是現(xiàn)階段教師開(kāi)展教學(xué)的重要要求。教師要關(guān)注核心素養(yǎng)的構(gòu)成，并采用合理的教學(xué)方法來(lái)構(gòu)建教學(xué)。實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)教學(xué)的要素，教師要關(guān)注對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的合理構(gòu)建，讓學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中獲得能力的提升與發(fā)展。為了構(gòu)建有效的實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供能力發(fā)展的契機(jī)，教師需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體可以從圍繞核心素養(yǎng)、做好實(shí)驗(yàn)前教

學(xué)、合理干預(yù)教學(xué)、給出合理評(píng)價(jià)四個(gè)方面著手。

一、探究性實(shí)驗(yàn)的價(jià)值

探究性實(shí)驗(yàn)指的是以學(xué)生探究為主要途徑的實(shí)驗(yàn)，其相較于常見(jiàn)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)更強(qiáng)調(diào)學(xué)生探究的過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前學(xué)生并不會(huì)得知實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，而是通過(guò)提出猜想、設(shè)置實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)有效認(rèn)知。從整體來(lái)看，探究性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展可以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，給學(xué)生的探究提供充足的發(fā)展空間，使學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)得到發(fā)展。通常來(lái)說(shuō)，探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)需要教師關(guān)注學(xué)生的探究過(guò)程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力的提升與發(fā)展。教師要綜合實(shí)際作出分析，思考實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略的優(yōu)化途徑。核心素養(yǎng)是教師教學(xué)的重要內(nèi)容[1]。因此，教師在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)要聯(lián)系核心素養(yǎng)的具體維度，確保學(xué)生可以在參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中獲得能力的提升與發(fā)展。

二、探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)策略

（一）圍繞核心素養(yǎng)，完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師需深入剖析核心素養(yǎng)內(nèi)涵，從核心素養(yǎng)的維度入手。

1.結(jié)合生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，作出關(guān)聯(lián)性分析

在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師要從生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的維度出發(fā)進(jìn)行引申。

例如，通過(guò)研究《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》可以發(fā)現(xiàn)，生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四個(gè)維度。為了構(gòu)建有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，教師要綜合核心素養(yǎng)的各維度進(jìn)行研究。一般而言，針對(duì)生命觀念，教師可以在實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象的觀察和理解，讓學(xué)生思索生物行為或細(xì)胞構(gòu)成的實(shí)際意義；對(duì)于科學(xué)思維，教師則可以強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的推論研究、整理總結(jié)，有效發(fā)展學(xué)生能力；對(duì)于科學(xué)探究，教師則需要注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，使學(xué)生逐漸掌握科學(xué)探究的基本思路和方法，提高實(shí)踐能力，并在探究中勇于創(chuàng)新；對(duì)于社會(huì)責(zé)任，教師則可以將與生物學(xué)相關(guān)的案例融入實(shí)驗(yàn)前教學(xué)中，讓學(xué)生能夠作出理性解釋和判斷，提高解決生產(chǎn)生活問(wèn)題的擔(dān)當(dāng)和能力。

2.選擇具體項(xiàng)目，生成實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

教師要從學(xué)生的發(fā)展著手研究，選擇具體的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。一般而言，不是所有的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)都適合開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)。部分生物學(xué)實(shí)驗(yàn)具有高難度的操作要求，這部分實(shí)驗(yàn)不適于學(xué)生參與，學(xué)生可能難以達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，且可能會(huì)損壞儀器，還有部分實(shí)驗(yàn)存在一些危險(xiǎn)。因此，教師要在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前梳理實(shí)驗(yàn)信息，挑選難度適中、主題鮮明的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師可從小組的劃分、小組實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的規(guī)劃、學(xué)生猜想的提出、學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)等多個(gè)方面進(jìn)行預(yù)設(shè)[2]。

例如，在進(jìn)行“植物細(xì)胞的吸水和失水”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師需要預(yù)先分析該實(shí)驗(yàn)是否適合學(xué)生獨(dú)立完成。通過(guò)研究可以發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)操作難度中等，沒(méi)有危險(xiǎn)性，學(xué)生可以獨(dú)立完成，適合開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)。

（二）做好實(shí)驗(yàn)前教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生預(yù)思考

實(shí)驗(yàn)前教學(xué)是發(fā)生于學(xué)生實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前的教學(xué)。在教學(xué)中，教師可以綜合實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)等為學(xué)生作簡(jiǎn)要解讀。通常來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)前教學(xué)的質(zhì)量會(huì)直接關(guān)系到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與和能力發(fā)展情況。

1.展示所用儀器，引領(lǐng)學(xué)生預(yù)認(rèn)知

對(duì)學(xué)生預(yù)認(rèn)知的引領(lǐng)是教師需要關(guān)注的重要內(nèi)容。教師要利用課下時(shí)間研究、分析實(shí)驗(yàn)所用的儀器構(gòu)成，再有針對(duì)性地進(jìn)行分析，將儀器的功能與特征展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生產(chǎn)生思考和認(rèn)知。在教學(xué)中，教師可以選擇圖解和實(shí)物展示的方式為學(xué)生作儀器解讀，

再?gòu)恼w實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建入手，引導(dǎo)學(xué)生嘗試操作實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)習(xí)使用方法。

例如，在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的教學(xué)中，教師可以在實(shí)驗(yàn)前教學(xué)中為學(xué)生進(jìn)行解讀展示。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)需要在密閉環(huán)境下進(jìn)行，所需儀器包括量筒、試管、錐形瓶、玻璃彎管、橡皮塞、橡皮球或氣泵。在明確了這些后，教師可以去實(shí)驗(yàn)室取出這些儀器在課堂上為學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)要解讀，讓學(xué)生觀察各個(gè)儀器的構(gòu)成，并了解儀器的使用注意事項(xiàng)。在這一過(guò)程中，為了防止實(shí)驗(yàn)前教學(xué)泄露過(guò)多的實(shí)驗(yàn)信息，影響學(xué)生的探究興趣和效果，教師可以再介紹一些實(shí)驗(yàn)中用不到的儀器，如酒精燈、燒瓶等，作為干擾項(xiàng)目。

2.提出思考問(wèn)題，推動(dòng)學(xué)生預(yù)研究

在實(shí)驗(yàn)前教學(xué)中，教師也可以基于探究性實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建提出一些預(yù)思考問(wèn)題。這些問(wèn)題要與實(shí)驗(yàn)有直接的關(guān)聯(lián)，對(duì)學(xué)生開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)有較大的幫助。為提高教學(xué)效果，教師可以利用課下時(shí)間預(yù)先設(shè)計(jì)相關(guān)的問(wèn)題[3]。

例如，在“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的教學(xué)中，教師可以綜合本實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成，圍繞學(xué)生探究學(xué)習(xí)的需求，提出思索問(wèn)題。教師可以從酵母菌的構(gòu)成、作用等角度出發(fā)設(shè)計(jì)問(wèn)題，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前預(yù)先進(jìn)行思考，做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。針對(duì)本實(shí)驗(yàn)，教師提出的問(wèn)題可以是“酵母菌是什么？它常常被用來(lái)做什么？”“酵母菌可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸嗎？它的呼吸方式是有氧呼吸還是無(wú)氧呼吸？”“你準(zhǔn)備使用什么樣的方法來(lái)探究酵母菌的呼吸方式？”等。通過(guò)這些問(wèn)題，教師可以引領(lǐng)學(xué)生展開(kāi)深入探究，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容入手思索酵母菌相關(guān)的內(nèi)容。除此之外，為了讓學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)的意識(shí)，

形成社會(huì)責(zé)任感，教師可以尋找一些由于不規(guī)范實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或引發(fā)危險(xiǎn)的案例，并讓學(xué)生思考，而后分析對(duì)案例的想法。

（三）合理干預(yù)教學(xué)，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

在教學(xué)過(guò)程中，為進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)的效果，優(yōu)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與體驗(yàn)，教師需要從如何干預(yù)出發(fā)進(jìn)行分析，思考影響教學(xué)的要素。一般而言，學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組的構(gòu)建是影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果的一大要素，教師要利用課下時(shí)間思考實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生小組的分組方法，讓學(xué)生的小組實(shí)驗(yàn)探究更高效。除此之外，教師還需要關(guān)注實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)情境下教師干預(yù)的手段。

1.關(guān)注小組構(gòu)建，生成有效小組

當(dāng)前，學(xué)生實(shí)驗(yàn)多以小組為基本單位。在小組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以相互幫助合作。為了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣，教師需要對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組的劃分方式作出改變。就探究性實(shí)驗(yàn)而言，同組異質(zhì)的小組劃分方式更符合學(xué)生探究與學(xué)生小組良性競(jìng)爭(zhēng)的需求。教師在構(gòu)建學(xué)生小組時(shí)要堅(jiān)持組間同質(zhì)，組內(nèi)異質(zhì)的原則，指向?qū)W生的能力發(fā)展，從學(xué)生的實(shí)際能力入手。在小組劃分完畢后，學(xué)生便可以通過(guò)合作參與實(shí)驗(yàn)探究。

以“探索生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)為例，通過(guò)研究可以發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行需要學(xué)生做好嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)規(guī)劃，并進(jìn)行持續(xù)的跟蹤記錄。學(xué)生能否嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，會(huì)直接影響到實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果。在明確了這一點(diǎn)后，教師可以在課下調(diào)研，分析學(xué)生的基本學(xué)情與探究能力，并設(shè)計(jì)小型測(cè)驗(yàn)，找出學(xué)生所處的發(fā)展階段，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行排名。在排名完成后，教師可以從排名的前后段抽取學(xué)生組成小組。這樣設(shè)計(jì)的學(xué)生小組可以更好地完成探究實(shí)驗(yàn)。

2.給出合適建議，推動(dòng)有效探究

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些誤操作，也可能會(huì)遇到一些困難，這都會(huì)影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的有效進(jìn)

行[4]。面對(duì)這一情況，教師需要及時(shí)作出干預(yù)與引導(dǎo)，

幫助學(xué)生解決當(dāng)前的問(wèn)題。在實(shí)際教學(xué)中，為了保障教師在干預(yù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的同時(shí)不影響學(xué)生思考的獨(dú)立性，教師可以將直接的建議以問(wèn)題的形式提出，用語(yǔ)言引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生嘗試找出可以解決問(wèn)題的方法。

例如，在“探索生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”的實(shí)驗(yàn)探究中，針對(duì)學(xué)生無(wú)法有效對(duì)比植物插條生根的情況這一問(wèn)題，教師可以觀察并提出建議性問(wèn)題。教師的建議可以“為什么不能作出植物插條生根情況的對(duì)比呢？”“什么因素干擾了實(shí)驗(yàn)的有效進(jìn)行呢？”“同學(xué)們選擇的植物是不是存在問(wèn)題呢？”等問(wèn)題的方式提出。在提出這些建議后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生整體梳理實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，分析問(wèn)題

所在。

（四）關(guān)注學(xué)生問(wèn)題，給出合理評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)是教學(xué)的重要構(gòu)成部分，教師可以借助評(píng)價(jià)點(diǎn)評(píng)學(xué)生的總體發(fā)展情況。在探究性實(shí)驗(yàn)中，教師可用綜合評(píng)價(jià)來(lái)定性學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與情況，明確學(xué)生的能力發(fā)展情況。為了推動(dòng)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，教師在設(shè)計(jì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)時(shí)可以圍繞核心素養(yǎng)要素展開(kāi)。

1.觀察學(xué)生行為，進(jìn)行有效記錄

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的實(shí)際行為體現(xiàn)了其能力素養(yǎng)的發(fā)展情況。教師要從小組和學(xué)生個(gè)人兩個(gè)層面記錄，整理相關(guān)信息。教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)打分的表格，對(duì)照學(xué)生小組的各個(gè)方面，在觀察學(xué)生探究過(guò)程的同時(shí)進(jìn)行記錄，為評(píng)價(jià)提供素材和依據(jù)。

例如，在“通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以綜合實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展作出分析，觀察收錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)行為。其中，對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組，教師要分析其討論活躍度、實(shí)驗(yàn)探究參與積極性、實(shí)驗(yàn)探究達(dá)成情況等；對(duì)于學(xué)生個(gè)人，教師需要關(guān)注學(xué)生的表現(xiàn)，分析學(xué)生是否認(rèn)真專(zhuān)注地參與了實(shí)驗(yàn)。在完成相關(guān)觀察后，教師可以著手根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況作出評(píng)價(jià)。

2.結(jié)合具體問(wèn)題，給出評(píng)價(jià)建議

評(píng)價(jià)建議也是教師需要關(guān)注的一項(xiàng)重要內(nèi)容。教師需要結(jié)合學(xué)生表現(xiàn)出的具體問(wèn)題，整體給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)建議。一般而言，教師的評(píng)價(jià)可以從實(shí)驗(yàn)成果入手，指出哪些小組較完善地完成了實(shí)驗(yàn)、哪些小組存在欠缺。在這一評(píng)價(jià)結(jié)束后，教師可以圍繞學(xué)生小組在探究過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明，引導(dǎo)學(xué)生反思[5]。

例如，在“通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，在評(píng)價(jià)的同時(shí)給出改善意見(jiàn)。例如，教師可能發(fā)現(xiàn)有的小組存在組內(nèi)分工混亂的情況，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)探究的效果受到了影響。針對(duì)這一問(wèn)題，教師要先說(shuō)明這一問(wèn)題的影響，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，對(duì)小組內(nèi)部的工作進(jìn)行優(yōu)化分工。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分。在實(shí)際教學(xué)中，教師要關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，思考與滲透核心素養(yǎng)，也要兼顧實(shí)驗(yàn)前教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)中引領(lǐng)干預(yù)的進(jìn)行，引導(dǎo)學(xué)生有效學(xué)習(xí)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師還要關(guān)注學(xué)生存在的問(wèn)題，并給出合理的評(píng)價(jià)，推動(dòng)學(xué)生發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：何玉芳（1990.10-），女，貴州貴陽(yáng)人，

任教于息烽縣第一中學(xué)，初級(jí)職稱(chēng)，本科學(xué)歷，市級(jí)教壇新秀。