淺談翻轉(zhuǎn)課堂下高中生物“探究性實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)實(shí)踐

摘要：以“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”為例，探索了在翻轉(zhuǎn)課堂下生物學(xué)科探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式：課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;課堂討論交流，完善設(shè)計(jì)，完成實(shí)驗(yàn)。將科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié)置于課前和課中進(jìn)行，促進(jìn)師生、生生交流，積極互動，拓展課堂的開放性，培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;探究性實(shí)驗(yàn);教學(xué)實(shí)踐

生物學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，習(xí)慣于在課堂當(dāng)中講述實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)、書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師做批改。這種教學(xué)模式，主要表現(xiàn)為教書，很少體現(xiàn)育人。生物學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)是高中生物學(xué)科素養(yǎng)，其內(nèi)容有生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任。作為實(shí)驗(yàn)學(xué)科的生物，學(xué)生實(shí)驗(yàn)就是一個培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的很好載體。教材有多個探究性實(shí)驗(yàn)，如何進(jìn)行“探究性實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)，達(dá)到育人的效果，本文擬以“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”為例，探索在翻轉(zhuǎn)課堂下生物學(xué)科探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。

1翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂是指將原本教學(xué)內(nèi)容的順序打亂，教師需要根據(jù)不同知識之間的聯(lián)系以及邏輯關(guān)系，來對教學(xué)順序進(jìn)行合理安排。課堂只能作為學(xué)生獲得知識的主要途徑之一，網(wǎng)絡(luò)的合理利用可以提升學(xué)生獲取知識的能力。教師可以利用多媒體教學(xué)技術(shù)，用微課等引導(dǎo)學(xué)生對知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，加強(qiáng)對問題的思考;以小組合作學(xué)習(xí)的方式，加強(qiáng)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的溝通交流。在翻轉(zhuǎn)課堂中，把教為主導(dǎo)改為學(xué)為主導(dǎo)，可以提升理科思維的訓(xùn)練，把知識的傳授和學(xué)生的科學(xué)探究有機(jī)結(jié)合，提升學(xué)科素養(yǎng)。線上教學(xué)的引入，翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)會多應(yīng)用。

2探究性實(shí)驗(yàn)

教材實(shí)驗(yàn)有探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，每種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，都要遵循對照、單一變量、等量和可重復(fù)原則;自變量、因變量的設(shè)置，無關(guān)變量的控制都需要重點(diǎn)考慮。與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相比，探究性實(shí)驗(yàn)最大的特點(diǎn)是“實(shí)驗(yàn)沒做，結(jié)果未知”，因此，在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)時，需對結(jié)果進(jìn)行預(yù)測，應(yīng)把多種可能都進(jìn)行描述，書寫表述時分類討論即“1.如果......（現(xiàn)象），則......（結(jié)論）;2.如果......（現(xiàn)象），則......（結(jié)論）?！弊詈笸ㄟ^具體的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的假設(shè)。

3翻轉(zhuǎn)課堂下高中生物“探究性實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)實(shí)踐

傳統(tǒng)的教學(xué)模式，無法完成一個真實(shí)的探究過程。實(shí)際情況是老師講實(shí)驗(yàn)，學(xué)生聽實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)。為了改變這種現(xiàn)狀，從翻轉(zhuǎn)課堂的角度，對“探究環(huán)境因素對光合作用的影響”這個實(shí)驗(yàn)做了嘗試。

3.1課前：學(xué)生自主學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

教師把教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制作為微課（也可為導(dǎo)學(xué)單），讓學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

3.11微課設(shè)計(jì)思路

展示不同環(huán)境條件下，農(nóng)作物減產(chǎn)的真實(shí)情境，強(qiáng)調(diào)農(nóng)作物的減產(chǎn)主要是因?yàn)楣夂献饔檬艿搅擞绊?，提出問題：1.影響光合作用的環(huán)境因素有哪些？2.它們?yōu)槭裁磿绊懝夂献饔媚兀?.影響光合作用的原理是什么？請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究相關(guān)因素對光合作用的影響，要求寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果（注意自變量、因變量和無關(guān)變量分別是什么？考慮自變量的設(shè)置，因變量的選擇，無關(guān)變量的控制等）。把微課發(fā)布在釘釘、QQ等平臺，供學(xué)生學(xué)習(xí)。

3.12學(xué)生觀看微課，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

學(xué)生課前在網(wǎng)絡(luò)平臺上自主觀看微課，根據(jù)題目的指引，思考環(huán)境因素對光合作用的影響原理，自主設(shè)計(jì)光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等對光合作用影響的實(shí)驗(yàn)方案。

3.2課堂：討論、交流并完善探究實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論

在老師指導(dǎo)下學(xué)生以小組為單位展示、討論各自設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，修改并完善各自的實(shí)驗(yàn)方案。在交流與討論的過程中，教師針對性地引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)方案進(jìn)行分析和評價，如光照強(qiáng)度對光合作用的影響，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度;因變量是植物的生長狀況，因變量的選擇得考慮實(shí)驗(yàn)操作中的可行性，可修改為單位時間內(nèi)上浮的小圓葉片數(shù);無關(guān)變量有溫度、CO2濃度等，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制相同。

3.3引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)

在各小組完善自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，老師提出問題：能否設(shè)計(jì)一個裝置，同時探究多種環(huán)境因素對光合作用影響呢？引導(dǎo)討論，該裝置如何同時實(shí)現(xiàn)多個自變量的設(shè)置、無關(guān)變量的控制。最后師生交流得到思路，把裝置設(shè)計(jì)為箱子，光源置于箱底，燒杯在箱頂以光源作為圓心擺放成圓形，各燒杯到光源距離相等，光照強(qiáng)度相同，可以同時探究除光照強(qiáng)度以外的其他因素對光合作用的影響，如CO2濃度可以在一組燒杯內(nèi)放入不同濃度相同溫度的NaHCO3溶液，溫度可以在一組燒杯內(nèi)放入相同濃度不同溫度的NaHCO3溶液;設(shè)計(jì)在縱向以圓心為起點(diǎn)同時等距擺放多只燒杯，由于與光源的距離不同，達(dá)到改變光照強(qiáng)度的問題，探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響;一個裝置一次實(shí)驗(yàn)達(dá)到多個探究的目的。

經(jīng)過學(xué)生設(shè)計(jì)、老師引導(dǎo)討論完善、學(xué)生動手操作及對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出結(jié)論：當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生改變時，光合作用速率會發(fā)生改變，不同因素的影響有差異。

4 課后反思

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，讓學(xué)生課前自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，有足夠的時間獲取信息，并進(jìn)行分析與思考，對學(xué)生的科學(xué)思維進(jìn)行全方位的鍛煉;課堂教學(xué)中，經(jīng)過小組的分享與討論，可以改正錯誤，認(rèn)清不足;深入的討論與交流，理解了自變量、因變量、無關(guān)變量等的設(shè)置，拓展了實(shí)驗(yàn)思路和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)了科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，提升了學(xué)科素養(yǎng)。

[參考文獻(xiàn)]

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貴州省黔西第一中學(xué)?王波