基于POEC教學(xué)模式的“觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”的教學(xué)設(shè)計(jì)

摘" 要：預(yù)測(cè)-觀察-解釋-比較（prediction-observation-explanation-comparision，POEC）教學(xué)模式主要包括預(yù)測(cè)、觀察、解釋和比較4個(gè)步驟。該教學(xué)模式克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師為中心的弊端，由教師提供問(wèn)題情景，學(xué)生做出假設(shè)，教師引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，得出結(jié)論，最后學(xué)生將實(shí)驗(yàn)觀察得出的結(jié)論與假說(shuō)進(jìn)行比較，使學(xué)生能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并改正頭腦中的錯(cuò)誤概念，獲得新概念。本文通過(guò)學(xué)情分析、教材分析、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)過(guò)程，闡述了如何根據(jù)POEC教學(xué)模式對(duì)中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，使生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得預(yù)期的效果。

關(guān)鍵詞：POEC教學(xué)方法；生物教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；核心素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-0769（2024）06-0139-03

預(yù)測(cè)-觀察-解釋-比較（prediction-observation-explanation-comparision，POEC）教學(xué)模式的教學(xué)過(guò)程是教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助者，通過(guò)教師引導(dǎo)，學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)踐，突出以學(xué)生為中心的特點(diǎn)[1]。POEC教學(xué)模式的初始起源為演示-觀察-解釋?zhuān)╠emonstrate-observe-explain，DOE）教學(xué)模式，該教學(xué)模式分為三個(gè)步驟，即演示、觀察和解釋。英國(guó)的Gunstone和White教授對(duì)DOC模式進(jìn)行了改進(jìn)，將教師的“演示”轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)前學(xué)生的“預(yù)測(cè)”，形成了預(yù)測(cè)-觀察-解釋?zhuān)╬rediction -observation-explaination，POE）教學(xué)模式[2]。2005年，邱美虹教授在解釋教學(xué)環(huán)節(jié)后增加“比較”部分。由此，POE教學(xué)模式逐步演變?yōu)镻OEC教學(xué)模式。

1" POEC教學(xué)方法內(nèi)涵

POEC教學(xué)方法是一種以學(xué)生為主體的探究式教學(xué)，分為4個(gè)步驟：⑴預(yù)測(cè)，教師為學(xué)生設(shè)置情景，提出問(wèn)題，讓學(xué)生利用他們自己原有的概念來(lái)解決問(wèn)題，作出假設(shè)。⑵觀察，教師提供資料，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。⑶解釋?zhuān)瑢W(xué)生分組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析。⑷比較，讓學(xué)生將自己實(shí)驗(yàn)前的假設(shè)與實(shí)驗(yàn)后得到的結(jié)果進(jìn)行比較，改正錯(cuò)誤概念，獲得新概念。

2" 基于POEC教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 學(xué)情分析

在高中第一學(xué)期，本節(jié)課位于本冊(cè)教材的第三章第二節(jié)，此前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)前兩章的知識(shí)，掌握了關(guān)于組成生命的基本單位——細(xì)胞的概念。在此前，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究“使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”中學(xué)習(xí)了顯微鏡的使用方法和注意事項(xiàng)，為本次實(shí)驗(yàn)操作打下了基礎(chǔ)，通過(guò)學(xué)習(xí)第三章第二節(jié)“細(xì)胞器之間的分工合作”的知識(shí)，學(xué)生已經(jīng)掌握各種細(xì)胞器的形態(tài)特征，使學(xué)生對(duì)葉綠體的形態(tài)特征有了一定了解，有助于他們?cè)谟^察細(xì)胞中可以找到葉綠體，便于學(xué)生觀察，也為本次實(shí)驗(yàn)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

2.2 教材分析

本實(shí)驗(yàn)位于人教版生物必修教材第三章第二節(jié)“細(xì)胞器之間的分工合作”中的探究實(shí)踐，本教材的第一章和第二章，介紹了組成生命的基本單位——細(xì)胞的概念和相關(guān)知識(shí)，本教材第三章的第一節(jié)和第二節(jié)，介紹了細(xì)胞膜和各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能。在實(shí)驗(yàn)操作方面，在本冊(cè)生物教材“使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)習(xí)了使用顯微鏡，為本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。

2.3 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

2.3.1 實(shí)驗(yàn)材料

菠菜葉，新鮮黑藻葉。

2.3.2實(shí)驗(yàn)器材

顯微鏡，載玻片，蓋玻片，滴管，鑷子，刀片，培養(yǎng)皿，臺(tái)燈。

2.4 教學(xué)目標(biāo)

⑴通過(guò)進(jìn)行黑藻臨時(shí)裝片的制作，掌握臨時(shí)裝片制作的操作與過(guò)程。

⑵通過(guò)學(xué)習(xí)觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)，理解細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的意義。

2.5 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)是掌握制作臨時(shí)裝片操作；難點(diǎn)是學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

2.6 教學(xué)過(guò)程

2.6.1 預(yù)測(cè)（prediction）

2.6.1.1 教師活動(dòng) 教師展示綠色植物照片，引導(dǎo)學(xué)生回憶植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和植物細(xì)胞特有細(xì)胞器；將學(xué)生進(jìn)行分組，并給每組學(xué)生提供制作植物細(xì)胞臨時(shí)裝片的資料；教師提問(wèn)：⑴觀察葉綠體，應(yīng)該選擇哪種植物細(xì)胞更有利于觀察？⑵怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察植物細(xì)胞中的葉綠體？⑶細(xì)胞質(zhì)是否有流動(dòng)性？

2.6.1.2 學(xué)生活動(dòng) 學(xué)生回憶植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特有的細(xì)胞器，復(fù)習(xí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能；學(xué)生根據(jù)教師提供的制作植物臨時(shí)裝片的資料討論教師提出的問(wèn)題。

2.6.1.3 活動(dòng)目的 教師通過(guò)提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生回憶有關(guān)細(xì)胞膜、細(xì)胞器的相關(guān)知識(shí)，復(fù)習(xí)鞏固舊知識(shí)；學(xué)生通過(guò)教師提供的資料回答問(wèn)題，以此培養(yǎng)自身的閱讀歸納能力；教師通過(guò)回憶舊知識(shí)提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生利用已有的細(xì)胞膜的相關(guān)知識(shí)對(duì)細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行假設(shè)，發(fā)展學(xué)生的類(lèi)比推理能力。

2.6.2 觀察（observation）

2.6.2.1 教師活動(dòng) 教師播放植物細(xì)胞在不同濃度的鹽水溶液中的狀態(tài)，提出問(wèn)題：植物細(xì)胞在不同濃度的溶液下生存的狀態(tài)是否相同？教師展示平靜的湖面視頻，提出問(wèn)題：平靜的湖面怎樣看出水的流動(dòng)方向？引導(dǎo)學(xué)生回答出觀察水中的靜物來(lái)判斷。教師讓學(xué)生分小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行操作。

2.6.2.2 學(xué)生活動(dòng) 學(xué)生回憶使用顯微鏡觀察細(xì)胞的操作步驟和注意事項(xiàng)；根據(jù)教師提供的視頻資料，對(duì)植物細(xì)胞處在不同濃度的溶液中時(shí)對(duì)細(xì)胞生存狀態(tài)進(jìn)行假設(shè)，分組討論回答教師提出的問(wèn)題。

2.6.2.3 活動(dòng)目的 本節(jié)活動(dòng)使用大量的視頻，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教師提供的視頻資料和自己的生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)教師提出的問(wèn)題進(jìn)行假設(shè)，發(fā)展學(xué)生利用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，以及從學(xué)習(xí)資料中提取有意義信息的能力；學(xué)生利用教師提供的實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和科學(xué)探究能力。

2.6.3 解釋?zhuān)╡xplanation）

2.6.3.1 教師活動(dòng) 教師提問(wèn)：⑴顯微鏡下觀察到的葉綠體有什么特點(diǎn)？⑵植物細(xì)胞在不同濃度的液體環(huán)境中的生活狀態(tài)是怎樣的？⑶細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是流動(dòng)的還是靜止的，細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向是固定的嗎？

2.6.3.2 學(xué)生活動(dòng) 學(xué)生根據(jù)教師提出的問(wèn)題，對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié)，嘗試回答教師問(wèn)題。各小組派出代表回答教師問(wèn)題，并根據(jù)其他小組的回答進(jìn)行比較，并進(jìn)行討論，最后得出結(jié)論。

2.6.3.3 活動(dòng)目的 通過(guò)教師的提問(wèn)，讓學(xué)生明確本實(shí)驗(yàn)需要討論的問(wèn)題，進(jìn)而有針對(duì)性地整理實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象，回答問(wèn)題，從而提高學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生提取有效信息的能力。

2.6.4 比較（comparision）

2.6.4.1 教師活動(dòng) 教師提出問(wèn)題：引導(dǎo)各組學(xué)生比較在實(shí)驗(yàn)前的假設(shè)與實(shí)驗(yàn)后得出的結(jié)論的不同之處，使學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)前所做假設(shè)的依據(jù)的正確性，進(jìn)而使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己頭腦中錯(cuò)誤的前概念，將這些前概念與實(shí)驗(yàn)觀察得到的現(xiàn)象、結(jié)論進(jìn)行比較，改正錯(cuò)誤概念，獲得新概念，將新概念整合到已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行建構(gòu)。

2.6.4.2 學(xué)生活動(dòng) 通過(guò)教師的提問(wèn)，各組學(xué)生進(jìn)行反思，將前概念與實(shí)驗(yàn)后獲得的新概念進(jìn)行比較，總結(jié)實(shí)驗(yàn)前所做假設(shè)前概念中的錯(cuò)誤，并對(duì)錯(cuò)誤概念進(jìn)行改正，形成新的正確的科學(xué)的概念。

2.6.4.3 活動(dòng)目的 通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生將前概念與實(shí)驗(yàn)觀察到的新概念進(jìn)行比較，可以培養(yǎng)學(xué)生自主改變錯(cuò)誤概念的能力，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)體系建構(gòu)，在思考中保持學(xué)生頭腦的活躍性，通過(guò)比較也可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力，幫助學(xué)生概念轉(zhuǎn)變。

3" 反思

生物學(xué)是一門(mén)源于生活的學(xué)科，而生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中《生物學(xué)》學(xué)習(xí)必不可少的部分，對(duì)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)至關(guān)重要[4]。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)不僅可以深化學(xué)生對(duì)于概念的理解，加深知識(shí)的記憶，還可以發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。而在現(xiàn)如今的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于教學(xué)時(shí)間有限，教師教學(xué)方法單一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源匱乏等條件的限制，導(dǎo)致目前高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)陷入單一的以教師講授為主的現(xiàn)狀，學(xué)生缺少動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)和能力，這對(duì)學(xué)生發(fā)展十分不利。而POEC教學(xué)模式一定程度上可以解決目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)遇到的問(wèn)題，因此我們要深入研究該教學(xué)模式在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的價(jià)值，使該教學(xué)模式更好地應(yīng)用到高中生物課堂中，取得更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 卞悅陽(yáng)，張雁．POEC探究式教學(xué)策略在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用——以“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”為例[J]．科教文匯，2024（6）：76-79.

[2] 朱西，李昕妍，孫曉春．基于POEC策略的真實(shí)問(wèn)題解決的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)——以“如何科學(xué)使用補(bǔ)鐵劑”為例[J]．云南化工，2024，51（4）：173-177.

[3] 劉佳玲．基于深度學(xué)習(xí)的“觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)[J]．生物學(xué)教學(xué)，2024，49（6）：64-66.

[4] 趙建新．高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的研究[J]．甘肅教育研究，2024（11）：56-58.