基于科学探究的高中生物学复习课的创新与实践——以“植物生命活动的调节”为例

(广东华侨中学广东广州510080)

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》指出:实验教学是促成学生达成生物学学科核心素养的重要支撑,学生学习的过程是主动参与的过程,教师应该提供更多的机会让学生亲自参与和实践,以此加深学生对生物学概念的理解,提升应用知识的能力。

在实验专题复习中,教师往往通过“讲—记—练”的方式代替学生的动手操作,缺乏对学生的科学探究意识和创造性思维的培养。而智慧课堂打破了传统的教学形式,突出“以学生为主体”,可使学生在轻松的课堂氛围中大胆表达自己的想法。教师借助智慧平台,可在课堂中及时检测学生的学习情况,并根据检测结果及时调整下一步教学安排。相较于传统教学具有“评价反馈即时化、教学决策数据化、交流互动立体化等特征”,但目前在中学生物学教学中应用仍有待普及。

教师可尝试以“植物生命活动的调节”为载体,借助科大讯飞“畅言智慧课堂”平台,进行实验专题的复习。通过精心创设探究性实验和真实情境下的问题,教师引导学生建立教材知识之间的联系,领会并运用教材相关实验的方法和技能,进而在新情境的问题解决中做到得心应手。此外,教师引导学生总结归纳出“实验设计思路类题型”的解题技巧和科学思维方法,重构生物学实验专题复习课的教学策略:以“实验—情境—问题驱动—模型构建”教学主线,帮助学生构建“获取信息—转化模型—应用模型”的能力体系。通过上述环节,以期帮助学生梳理和总结探究性实验的相关要点及实验思路题的解题策略和答题模型,进而提升学生科学探究和归纳总结的能力,发展创新思维,以此落实生物学学科核心素养的培养。

本节课基于智慧课堂的教学模式,将电子白板、平板电脑与智慧课堂系统等与课堂教学深度融合,为学生展现了创新型知识呈现方式,增强了师生之间、生生之间的互动。教师借助大数据分析并监测学生的学习情况,评估教学活动质量,通过畅言智慧课堂教师的屏幕广播让学生们在自己的平板也能看到当前教师展示的各个小组的实验结果,为学生展现了创新的知识呈现方式。同时,教师采用小组互助学习模式,小组合作展开探究—小组展示实验成果—组间互评完善—师生共同评价与补充—去粗取精构建模型的方式,以此重构生物学实验专题的复习教学策略(图1),使学生在自主探究中学习知识,在讨论实践中提升能力,在归纳总结中反思深化,进而提升学生的生物学核心素养。

课前教师为生物实验兴趣小组同学准备了富贵竹、大蒜、薄荷三种植物以及NAA、2,4-D、IBA三种生长素类似物,由兴趣小组的同学分组设计实验“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”。教师拍摄实验过程中标志性的画面,为课堂上展示做准备。学生根据知识储备,通过小组讨论,自主设计了“探究2,4-D促进大蒜生根的最适溶度”“探究NAA促进富贵竹生根的最适溶度”“探究IBA促进薄荷生根的最适溶度”三组实验。

设计意图:受到课时安排和课堂时间的限制,教师选用课余时间组织生物兴趣小组同学开展教材相关实验,引导学生重组教材内容,进而营造真实的学习情境,不仅提升学生的创新意识以及设计实验的能力,还培养了同学们严谨细致、实事求是的科学态度,更有效提升学生科学思维和科学探究的能力。

首先以学生实验剪影导入本节复习课,来引起学生复习本节课的兴趣。接着教师展示该小组实验操作中不够完善的实验图片,引导学生展开小组讨论、组间互评。同时根据课堂上生成性问题,再让负责该小组实验的同学分享他们是如何改进自己的实验方案来攻克上面实验遇到的困难,借此复习实验设计的四大原则以及如何控制实验变量的相关要点知识。

设计意图:本环节合理利用教材资源,以真实情境导入,有利于激发学生学习的主动性,使得班级的课堂学习氛围变得更加生动活泼。教师在训练学生应用批判性思维解决问题的过程中,使学生感悟到科学的逻辑性和严谨性,既带给学生自信,又激发学生的学习兴趣,逐步发展学生的创新思维。同时让学生领悟科学知识来自实验实践,激发学生动手操作实验的热情,促使学生在思维碰撞中提高实验分析和设计能力,进一步提升了生物学学科核心素养和关键能力。

接着,教师让兴趣小组同学分享本小组在实验设计的具体过程,包括实验设计、实验结果、实验结论以及本小组进行实验时遇到的困难和收获。同时教师抓住时机加以引导,其他同学加以补充和完善,实现课堂中预设和生成的有机结合,以此加深学生对科学探究过程和实验方法步骤的理解程度,巩固并规范实验操作步骤的书写。

设计意图:教师为学生提供分享实验经验的机会,学生能够洞察同伴的实验设计漏洞,并逻辑清晰地阐述自己的想法和方案,自主完成知识的梳理和总结,最终从整体上构建实验设计的知识体系。各小组在展示和互评的过程中相互质疑、讨论、修正和完善,培养学生的科学思维能力和表达交流能力。

当学生