梁嘉声 （南海中学分校 广东佛山 528208）
摘要 针对目前高中实验课传统教学模式存在的诸多弊端，提出了“三位一体”的实验课教学模式，并对该模式下的一些具体教学策略和需要注意的问题进行了探讨。
关键词 “三位一体”教学模式 探究 互动 拓展
生物学是一门以实验为基础的科学，因此，实验教学是高中生物教学中不可或缺的组成部分。上好生物实验课，不仅能帮助学生获取丰富的感性知识，掌握常用的实验操作技能，还有利于学生形成全面的科学思想方法和生物学思维方式，培养严谨细致、实事求是的科学研究态度。
目前，大多数高中生物实验课堂都沿用传统的教学模式，这种模式虽然易于操作，但缺点也非常突出：从教学组织看，传统模式的教学流程僵化、枯燥，教师在课前预先将实验目的、实验原理、操作步骤等内容书写在黑板上，上课时逐条进行讲解，随后学生按部就班地进行各项操作，完成实验报告，在这种固定的程式下，学生仅仅对实验步骤进行机械的重复，知其然而不知其所以然，课后遗忘率很高；从思维方式看，学生在整个教学过程中处于从属的、被动的地位，缺乏独立思考、讨论和提问的过程，久而久之，容易形成惰性，创新性思维被禁锢，实验兴趣荡然无存；从实验评价看，教师通常以实验结果是否与教材一致作为评价学生的唯一标准，学生的实际操作水平、提出问题、合作交流等能力没有得到体现，求异思维遭到压制，这种评价体系必然会挫伤学生的积极性，不利于学生综合素质的提高。要改变这种状况，就有必要对传统的生物学实验教学模式进行重新的审视和有针对性的改进。
一堂成功的生物实验课，不仅要有教师精辟的讲解和点评，更要有学生生成问题、合作探究和互动交流等诸多构成要素，以及对某些问题的拓展和一系列的后续思考，笔者根据自己的实践经验，针对高中生的特点，将上述要素和相关配套策略整合到一个具有可操作性的模型中，形成一种合作、互动、拓展“三位一体”的教学模式，该模式特别强调了学生主体性和教师的引导作用，突出了学生之间的合作和师生之间的交流，有利于克服传统模式的弊端，促进学生创新思维的培养和综合能力的发展。
1 “三位一体”实验教学模式的操作流程
“三位一体”教学模式涉及的内容是十分丰富的，其中渗透了分组学习、合作学习、探究学习、科学评价等一系列策略，其主要教学流程如下表：
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流程 |
师生活动 |
注意事项 |
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学生分组 |
教师根据学生的知识基础、性格特点将全班学生分成若干小组。 |
教师应在平时对学生进行深入研究，确保每组的成员中囊括成绩优秀、性格外向以及基础薄弱、不善表达的学生。 |
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课前准备 |
尽量让学生参与课前准备工作，包括实验仪器和用具、实验材料的准备等。 |
教师可以组织各小组轮流参与。 |
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合作探究 |
学生以小组为单位进行讨论，明确实验课题、实验原理、实验目的，作出实验假设、制定实验方案。 |
教师应特别注意组织各组学生做好分工，做到各成员都有事可做，提高探究的实效性。 |
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进行实验 |
各组学生根据实验方案进行相关操作，填写学案或实验报告。 |
教师维持课堂秩序。 |
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互动交流 |
生生互动 |
同组成员相互纠正不规范操作；不同组实验结果的比较、分析以及小组间的相互评价。 |
教师组织学生填写评价表，收集文字材料。 |
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师生交流 |
教师进行巡视，解答学生的疑问、对学生的各项能力以及得出实验结果进行评价。 |
教师应及时发现学生在实验过程中暴露出来的知识缺陷和不规范的操作，在交流对话中敏锐地捕捉学生思维的闪光点和即时生成的有价值的问题，以便对该实验实施有效的拓展。 |
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拓展延伸 |
在完成正式实验的基础上进行适当的拓展，有助于培养学生的创新能力和对实验原理的迁移应用能力。拓展实验包括：①教师在课前为深化学生理解而准备的；②为解决学生的疑惑而即时进行的。此外，教师还可以鼓励学生对教材中的实验进行改进，提出更好的实验方案。 |
①教师应注意紧紧抓住当前实验涉及的方法和技能，对拓展实验进行认真的设计或筛选。
②教师应做好精心的预设，通过多种手段，激发学生进行进一步探究的欲望，课前应多做几次预备实验，并有意识地对学生曾经遇到的问题进行积累，尽量对课堂上可能出现的“意外”有一定的预见，才能在有限的时间内指导学生顺利完成拓展实验。 |
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归纳总结 |
学生汇报实验结果，教师对实验总体情况进行评价。 |
教师对表现突出的学生应予以充分的表扬，同时指出存在问题，避免学生犯同样的错误。 |
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能力迁移 |
可在课后进行，教师根据本实验课题对学生操作技能、实验设计能力的具体要求，布置典型习题，进行专项训练。
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各地高考题和各地大型模拟考中的实验分析、设计题为本环节提供了丰富的素材，教师应对相关的典型题目进行深入的研究分析，找准它们与教材基础实验的结合点，为两者搭建“桥梁”，这样学生才会有更深刻的领悟，做到事半功倍。 |
2 实施“三位一体”教学模式的具体策略
2.1 科学设计实验课学案，构建师生合作、互动、评价的框架
学案是教师教学思想和学生活动成果的载体，通过精心设计实验课学案，构建一个师生活动的基本框架，将教师的理念和学生探究过程中的思维过程展示在学案中，是值得尝试的一种教学手段。在本教学模式中，为了突出学生的合作、互动以及教师的引导作用，就必须在问题和栏目的设计上多下功夫：设置的问题中，既要有封闭性问题，要求学生准确地运用专业术语进行回答，以提高学生语言表达的严谨性，又要有开放性问题，给学生留下思考和发挥的空间；既有学生独立解决的问题，以帮助学生养成自主思考的习惯，又要有小组成员合作完成的任务，以培养学生的团体协作精神。另外，还要注意利用特定的评价栏目，呈现学生在交流过程中获得的有价值的信息和实验方案的设计成果，通过教师的点评和学生之间的互评，促使学生对实验方案进行反复推敲，从而有效地培养学生的实验设计能力和实验分析思维的严谨性。以必修3中“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”为例，在实际教学中可设计如下学案：
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
班级_______________ 实验组号_______________ 实验日期_______________
小组成员___________________________________________
预习区
实验目的：_____________________________________________________________。
实验原理：_____________________________________________________________。
实验假设：_____________________________________________________________。
知识准备：
什么是生长素类似物？本实验中你将选用哪一种生长素类似物？请列出与之相关的知识，并注明出处。
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（教师推荐：①网上搜索；②查阅文献和专著，如《植物生理学》（第二版），潘瑞炽主编）
合作探究：
1．在进行实验设计时，应遵循科学性原则、对照原则、单一变量原则、平行重复原则，据此，在设计本实验时应该注意哪些问题？
（1）科学性原则
①选材方面：根据大家的生活经验，应选择怎样的植物作为实验材料？为什么？
_____________________________________________________________________________。
②操作方面：
A．在制作植物插条时有哪些需要注意的问题？举例：把枝条的形态学上端削成________面，下端要削成________面，这样在扦插后可增加__________的面积，促进成活。除此之外，你还有哪些补充？
_____________________________________________________________________________。
B．扦插时需要注意哪些问题？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）单一变量原则
①本实验的自变量是_________________，因变量是__________，无关变量是_____________。②最适浓度如何确定？选择几个浓度比较适合？这几个浓度的梯度应该如何设置？如果对有关情况所知不多，你将如何进行摸索？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③在本实验中如何控制无关变量？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
④如何检测因变量？你将收集和记录哪些方面的数据？你打算用何种方式处理并呈现这些数据？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）对照原则
本实验需要设置对照吗？如果需要，如何设置？
_____________________________________________________________________________。
2．请展示你们小组设计的详细实验方案：
①实验材料：_________________________________________________________________。
②器材用具：_________________________________________________________________。
③具体步骤：
④实验结果及分析：
⑤实验结论：_____________________________________________________________。
互动评价区
1．你们组在设计实验时遇到哪些困难？你们是怎样克服这些困难的？请在充分讨论后填写。
①___________________________________________________________________________；
②___________________________________________________________________________；
③___________________________________________________________________________。
2．在实验的过程中，各成员的操作是否有不规范之处？你予以指出并更正。
①_____________________________；更正：___________________________________。
②_____________________________；更正：___________________________________。
③_____________________________；更正：___________________________________。
3．和其他小组的成员交流，你发现对方有哪些经验或做法值得借鉴？
______________________________________________________________________________。
4．教师点评：__________________________________________________________________。
5．通过本次探究活动，结合你自身的实践，谈谈你有哪些收获。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
2.2 以教材实验为基础，通过拓展实验和典型习题拓宽学生的思维
2.2.1 拓展延伸——加深学生对实验原理的理解和培养学生对实验方法的应用能力
必修1“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”是一个验证性实验，在完成基本的教学目标后，教师可以引导学生进行适当的拓展，例如：①取材方面的探索：在检测还原糖的实验中，给学生提供一些教材以外的材料，如学生经常食用的蔬菜——白萝卜、胡萝卜、番茄、沙葛的根、荸荠等，学生用这些材料进行实验后，将实验结果进行比较，随后师生一起总结，使学生明确：有颜色的材料如番茄对本实验的颜色反应有掩盖作用。这样，学生的印象自然就更加深刻。②操作顺序的探索：在检测蛋白质的实验中，有的学生提出：如果先向组织样液中滴加双缩脲试剂B，再滴入双缩脲试剂A，结果会怎样呢？教师可引导学生自己动手尝试，结果是出现了浅蓝色沉淀，得不到预期结果，通过这种反面印证，学生对“在碱性溶液中，双缩脲试剂能与肽键反应，形成紫色络合物”这个原理掌握就比较牢固了。③在实际应用方面的探索：教师向每组学生提供一定量的从超市购买的奶粉和无糖牛奶，并创设情境：①目前“无糖食品”深受消费者欢迎，但有部分商家用“无蔗糖”产品（可能含有葡萄糖、麦芽糖）代替无糖产品
欺骗消费者，这些食品会对糖尿病患者的健康造成危害；②以劣质奶粉为主食的婴儿会因组织水肿成为“大头娃娃”，这是由于缺乏蛋白质导致血浆渗透压下降，大量水分由血浆进入组织液造成的。请同学们运用本实验的相关知识对这些牛奶和奶粉中的成分进行初步鉴定，确定其是否及格的产品。在这两个拓展实验中，学生即学即用，热情高涨，气氛十分活跃，其创新能力也得到了充分的锻炼。
2.2.2 能力迁移——强化学生的实验设计能力
“能力迁移”环节是解决学生生物实验设计能力欠缺的有效途径。在此环节之前的“合作探究、制定实验方案”阶段，教师就应该注意向学生渗透实验设计的基本知识，实验完成后，精选典型的习题，进行“二次强化”。例如，在上述“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验学案中，增设“能力迁移区”，要求学生完成典型的高考题，并分析两个实验方案在设计上有哪些共通之处，进而总结出设计探究性实验的一般方法，学案完成后，教师还可以在习题课上把学生解答、互评的内容投影出来，学生通过反复研讨，就可以对相关的技能“心领神会”。如果条件允许，教师还可以把该高考题作为一个研究课题，将之延伸到课外，让生物兴趣小组成员进行进一步研究，这对于班级内科学探究氛围的营造，无疑是大有裨益的。
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能力迁移区 |
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请完成下列习题：
（05年广东卷）研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液l000mL。利用以下实验材料和器材设计实验，探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。
实验材料和器材：水稻种子、试管、培养皿、纱布、尺子（l00mm）、蒸馏水、恒温光照培养箱，温度设定为28℃，光强度为2000Lux）；（实验材料和器材的数量不限）
根据给出的实验材料和器材，请设计实验方法和步骤，预测实验结果并作出分析。 |
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学生解答：
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学生互评：
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教师点评：
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总结提升：结合“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”和本题的实验设计过程，请总结解决实验设计问题的一般步骤：
①
②
③
······ |
3 一点感悟
“三位一体”实验教学模式的主要亮点在于融合了多种激发学生参与意识的有效策略，作为这些策略的制定者和实施者，教师应主动对自己担当的角色进行重新定位：一方面努力当好学生活动的组织者，以开放的、民主的心态看待学生提出的有挑战性的问题，允许他们去质疑、去探索、去辩论，另一方面又要当好学生的指导者，注重实验过程中的引导和点拨，给予学生必要的提醒和启发，帮助学生顺利完成实验任务。在课堂活动的组织上，教师必须对实验课堂上的每个环节进行周密的策划与合理的安排，对学生的各项活动进行及时的调控，才能确保在有限的时间内达成预定的教学目标。总之，这种实验教学模式对教师的专业知识水平、课堂驾驭能力都提出了更高的要求，教师只有在实践中不断积累有益的经验，提升自我，才能做到游刃有余，得心应手。当然，和其他教学模式一样，“三位一体”教学模式也不可能解决实验教学中出现的所有问题，但我们相信，只要一线教师能在运用该模式的过程中，根据实际情况多进行一些创新性改进，多进行一些有益的尝试，这种崭新的教学模式就一定能使高中生物实验课堂涌现出更多的闪光点，散发出更浓厚的生命气息。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）.北京：人民教育出版社，2003
[2] 肖汉珊，崔鸿. 中学生物学实验教学模式分析.生物学教学.2009.34（7）：32—33
[3] 王国顺. 高中生物学课本实验的拓展.生物学教学.2008.33（5）：44—45
