走进高中生物新课程

1、走进高中生物新课程v 提高全体国民的科学素养和培养大提高全体国民的科学素养和培养大批的科技人才后备军应从基础教育抓批的科技人才后备军应从基础教育抓起起v 加强中学理科实验教学和开展青少加强中学理科实验教学和开展青少年科技创新活动，是培养学生的生物年科技创新活动，是培养学生的生物科学素养的主要途径科学素养的主要途径一、中学生物实验研究资料的来源一、中学生物实验研究资料的来源v国外研究国外研究v 英英Michael.J.Dunkin主编：主编：“国际教学国际教学与教师培训百科全书与教师培训百科全书”，英国培格曼出版公，英国培格曼出版公司于司于1987年出版，教育与科普研究所编译，年出版，教育与科普

2、研究所编译，学苑出版社于学苑出版社于1989年年6月出版月出版v有关理科实验教学资料来自于有关理科实验教学资料来自于30多位学者于多位学者于19681986年的研究成果，年的研究成果，E.赫加蒂赫加蒂.黑兹黑兹尔编著尔编著 20世纪世纪70年代，克洛普弗（年代，克洛普弗（Klopfer）等）等 学者认为，在中学理科实验室进行的教学活学者认为，在中学理科实验室进行的教学活 动主要有：动主要有：v按既定程序练习、实验操作和验证活动按既定程序练习、实验操作和验证活动v聆听科学方法的讲座聆听科学方法的讲座v以个性发展为目标的技能训练以个性发展为目标的技能训练v多媒体辅助的实验教学多媒体辅助的实验教学v

3、通过实验的发现活动通过实验的发现活动v方案设计活动方案设计活动v学生参与的研究活动等学生参与的研究活动等他们将上述实验室教学活动目标概括为：他们将上述实验室教学活动目标概括为：va 获得知识和培养理解能力；获得知识和培养理解能力；vb 训练专项动作技能；训练专项动作技能；vc 参与科学探究过程，包括观察、测量、参与科学探究过程，包括观察、测量、分析数据、提出问题和解决问题的方法；分析数据、提出问题和解决问题的方法；vd 了解科学家的研究方法和思维方式；了解科学家的研究方法和思维方式；ve 培养对科学知识的兴趣和科学态度；培养对科学知识的兴趣和科学态度； vf 提高对科学知识及方法的应用能力。提

4、高对科学知识及方法的应用能力。v大多数学生参加的实验室教学活动，主要大多数学生参加的实验室教学活动，主要是达到是达到a、c、d、e的目标。的目标。v1971年，赫伦（年，赫伦（Herron）以探究设计为依）以探究设计为依据，将中学理科实验分为据，将中学理科实验分为4个级别：个级别：0、1、2、3，其中，其中，0级为技能训练，级为技能训练，1级为验证级为验证已知，已知，2级和级和3级提供科学探究的机会。级提供科学探究的机会。v1978年，赫加蒂年，赫加蒂.黑兹尔黑兹尔(E.Hegarty.Hazel)又将又将2级（教师提出问题、学生设计实验）级（教师提出问题、学生设计实验）分为分为2A级和级和2

5、B级，级，2B级为教师引导下的学级为教师引导下的学生自主探究。总之，从生自主探究。总之，从0至至2B级学生对教师级学生对教师的依赖性减少，而小组合作程度增加。的依赖性减少，而小组合作程度增加。 v国内研究国内研究v1987年，陈浩兮教授编者的中学生物年，陈浩兮教授编者的中学生物学教学法一书指出，生物实验因目的之学教学法一书指出，生物实验因目的之不同而有探索性实验和验证性实验的区分不同而有探索性实验和验证性实验的区分v验证性实验对巩固基础知识和掌握实验证性实验对巩固基础知识和掌握实验技能很有好处，但学生比较被动。为此验技能很有好处，但学生比较被动。为此应逐步增加实验的探索研究成分，提高学应逐步增

6、加实验的探索研究成分，提高学生的积极主动性，加强实验能力的培养。生的积极主动性，加强实验能力的培养。v生物实验教学的组织形式主要有生物实验教学的组织形式主要有3种：种：边讲边实验、分段并进式和独立作业式。边讲边实验、分段并进式和独立作业式。v 1988年，赵锡鑫先生在生物学教学论年，赵锡鑫先生在生物学教学论一书中将生物学实验从两个维度分类：一书中将生物学实验从两个维度分类：v按其知识类别分为：形态解剖实验；按其知识类别分为：形态解剖实验；分类实验；生理生化实验；生态学实分类实验；生理生化实验；生态学实验；生殖发育与遗传实验；生产实验；验；生殖发育与遗传实验；生产实验；工具操作性实验；野外观察实

7、验工具操作性实验；野外观察实验v按其实验目标的不同，他将实验分别列按其实验目标的不同，他将实验分别列入发现教学法和复习教学法，前者的实验可入发现教学法和复习教学法，前者的实验可分为：观察性实验、引导发现实验、独立发分为：观察性实验、引导发现实验、独立发现实验，后者的实验为巩固和验证实验现实验，后者的实验为巩固和验证实验v1992年，周美珍教授在生物教育学一年，周美珍教授在生物教育学一书中，按实验教学方式的不同将其分为：演书中，按实验教学方式的不同将其分为：演示实验、学生实验和课外实验。示实验、学生实验和课外实验。v学生实验分为：验证型实验和探索型实学生实验分为：验证型实验和探索型实验，前者达到

8、巩固和验证已有知识，以及进验，前者达到巩固和验证已有知识，以及进行实验技能训练；后者将获取新知识、训练行实验技能训练；后者将获取新知识、训练基本技能和培养独立探索能力三者统一基本技能和培养独立探索能力三者统一v课外实验不受课堂课外实验不受课堂45分钟的限制，广开分钟的限制，广开实验途径，学生亲自动手操作，扩大视野和实验途径，学生亲自动手操作，扩大视野和知识面，培养独立工作能力。这就是知识面，培养独立工作能力。这就是1996年年以后发展起来的研究性学习以后发展起来的研究性学习 类别类别 类例类例观观察察实实验验生理生化分析生理生化分析模模拟拟探探究究调调查查研研究究验验证证实实验验探究探究实验实

9、验判判断断析析因因定定性性定定量量部部分分全全程程鉴定组织内可溶性糖鉴定组织内可溶性糖高倍镜观察叶绿体高倍镜观察叶绿体探索酶及其作用特性探索酶及其作用特性探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素质壁分离及复原质壁分离及复原植物向性运动实验设计植物向性运动实验设计v1996年叶佩珉和赵占良两位专家的实验分类年叶佩珉和赵占良两位专家的实验分类 类别类别 类例类例观观察察实实验验生理生化分析生理生化分析模模拟拟探探究究调调查查研研究究验验证证实实验验探究探究实验实验判判断断析析因因定定性性定定量量部部分分全全程程性状分离比率的模拟实验性状分离比率的模拟实验调查人群中遗传病调查人群中遗传病种群密度的取

10、样调查种群密度的取样调查设计、制作生态瓶设计、制作生态瓶调查环境污染对生物的影响调查环境污染对生物的影响二、高中生物新课程的实验规划和落实二、高中生物新课程的实验规划和落实演示实验演示实验学生实验学生实验技能性实验技能性实验探索性实验探索性实验验证性实验验证性实验：动作技能训练：动作技能训练：获得新知：获得新知：检验已知：检验已知信息处理信息处理参观、实习参观、实习调查研究调查研究文献资料的搜集文献资料的搜集实践活动实践活动资料整理和分析资料整理和分析饲养或栽培饲养或栽培v学生活动分类和实验分级学生活动分类和实验分级v活动类别活动类别分级分级实验目标实验目标例证性实验例证性实验观察或观察或鉴别

11、鉴别观察对象观察对象“是什么是什么”，或，或鉴别实验材料中鉴别实验材料中“有什么有什么”观察线粒体和叶绿体观察线粒体和叶绿体检测细胞内还原糖、脂检测细胞内还原糖、脂肪和蛋白质肪和蛋白质验证验证为阐明为阐明“为什么为什么”或或“怎怎么样么样”提供实验依据，或提供实验依据，或证实物质或结构动态变化证实物质或结构动态变化观察细胞有丝分裂观察细胞有丝分裂观察质壁分离及复原观察质壁分离及复原引导式引导式探究探究教师提出实验结构或程序，教师提出实验结构或程序，学生参与学生参与“干什么干什么”和和“发现什么发现什么”的探究的探究探究生物膜的透性探究生物膜的透性提取和分离叶绿体色素提取和分离叶绿体色素v生物新

12、课程的实验分级生物新课程的实验分级 分级分级实验目标实验目标例证性实验例证性实验自主式自主式探究探究学生自主探究，设计和执学生自主探究，设计和执行实验方案来检验对行实验方案来检验对“有有什么什么”和和“为什么为什么”的解的解释释探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素探究低温诱导染色体加倍探究低温诱导染色体加倍模拟或模拟或制作制作设计和制作实验研究的某设计和制作实验研究的某种对象，或人为条件下模种对象，或人为条件下模拟研究对象的动态变化拟研究对象的动态变化制作制作DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型模拟性状分离的杂交实验模拟性状分离的杂交实验模块模块序号序号实验课题实验课题类别类别级别级别1-0

13、11-021-031-041-051-061-07观察观察DNA和和RNA在细胞中在细胞中的分布的分布检测组织中还原糖、脂肪检测组织中还原糖、脂肪和蛋白质和蛋白质用显微镜观察多种细胞用显微镜观察多种细胞观察线粒体和叶绿体观察线粒体和叶绿体模拟研究生物膜的透性模拟研究生物膜的透性尝试建立真核细胞模型尝试建立真核细胞模型观察植物细胞的质壁分离观察植物细胞的质壁分离和复原和复原技能技能 技能技能技能技能技能技能探究探究探究探究验证验证v生物新课程标准的实验内容建议生物新课程标准的实验内容建议v必修模块必修模块模块模块序号序号实验课题实验课题类别类别级别级别1-081-091-101-111-121-

14、131-14探究酶作用特性探究酶作用特性探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素提取和分离叶绿体色素提取和分离叶绿体色素探究影响光合作用的环境探究影响光合作用的环境因素因素探究酶母菌的呼吸方式探究酶母菌的呼吸方式模拟研究细胞表面积与体模拟研究细胞表面积与体积的关系积的关系观察细胞有丝分裂观察细胞有丝分裂探究探究探究探究探究探究探究探究探究探究探究探究验证验证 模块模块序号序号实验课题实验课题类别类别级别级别2-012-022-032-042-05观察细胞减数分裂观察细胞减数分裂模拟减数分裂过程中染色体的模拟减数分裂过程中染色体的变化变化制作制作DNA分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型模拟植物

15、或动物性状分离的杂模拟植物或动物性状分离的杂交实验交实验低温诱导植物细胞染色体加倍低温诱导植物细胞染色体加倍验证验证验证验证技能技能验证验证探究探究模块模块序号序号实验课题实验课题类别类别级别级别3-013-023-033-043-053-063-073-08探究生长素对插条生根的作用探究生长素对插条生根的作用利用计算机辅助模拟人体内稳利用计算机辅助模拟人体内稳态的维持态的维持模拟尿糖的检测模拟尿糖的检测尝试建立数学模型解释种群数尝试建立数学模型解释种群数量动态量动态探究培养液中酵母菌群的数量探究培养液中酵母菌群的数量动态变化动态变化研究土壤动物类群丰富度研究土壤动物类群丰富度探究水族箱中的群

16、落演替探究水族箱中的群落演替设计并制作生态瓶设计并制作生态瓶 探究探究验证验证验证验证探究探究探究探究探究探究探究探究技能技能主要实验内容主要实验内容微生物微生物的利用的利用平面培养和分离大肠杆菌菌落平面培养和分离大肠杆菌菌落用土壤浸提液进行细菌培养（仅以尿素为氮源），用土壤浸提液进行细菌培养（仅以尿素为氮源），并测定菌群的生长状况并测定菌群的生长状况分离并观察土壤中纤维素分解菌，讨论这类微生分离并观察土壤中纤维素分解菌，讨论这类微生物的应用价值。物的应用价值。 酶的应酶的应用技术用技术检测果胶酶活性，观察其对果汁形成的作用检测果胶酶活性，观察其对果汁形成的作用尝试在适宜温度、尝试在适宜温度、

17、pH等条件下，用脂肪酶、蛋白等条件下，用脂肪酶、蛋白酶洗涤衣物上的油渍、汗渍、血渍酶洗涤衣物上的油渍、汗渍、血渍 尝试制备和应用固相化乳糖酶，并检测牛奶中乳尝试制备和应用固相化乳糖酶，并检测牛奶中乳糖的分解状况糖的分解状况v选修模块选修模块主要实验内容主要实验内容生物技生物技术与食术与食品加工品加工设计简单装置并用于提取某种芳香油色素等设计简单装置并用于提取某种芳香油色素等制作米酒，再由酒酿醋，设计并安装生产果汁酒或制作米酒，再由酒酿醋，设计并安装生产果汁酒或醋的装置醋的装置制作腐乳并分析影响腐乳品质的条件制作腐乳并分析影响腐乳品质的条件制作泡菜并用比色法测定其亚硝酸盐含量制作泡菜并用比色法测

18、定其亚硝酸盐含量 生物技生物技术的其术的其他利用他利用用植物组织培养法培养花卉幼苗，并进行露地栽培用植物组织培养法培养花卉幼苗，并进行露地栽培提取血清中乳糖脱氢酶、并分离其同工酶提取血清中乳糖脱氢酶、并分离其同工酶将某个将某个DNA片段进行片段进行PCR扩增扩增基因基因工程工程 DNA的粗提取和鉴定的粗提取和鉴定v选择实验内容的依据选择实验内容的依据v新课程的理念和目标新课程的理念和目标v标准倡导探究性学习，力图促进学生标准倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程，勤于动手和动脑，培养和发展学生过程，勤于动手和动脑，培养和发展学生

19、的科学探究能力。对发展学生的科学探究的科学探究能力。对发展学生的科学探究能力提出的具体要求是：能力提出的具体要求是：v客观地观察和描述生物现象客观地观察和描述生物现象v通过观察或从现实生活中提出与生物通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的科学问题学相关的、可以探究的科学问题v分析问题，阐明与该问题相关的知识分析问题，阐明与该问题相关的知识v确认变量（包括调节变量和应变量）确认变量（包括调节变量和应变量）v作出假设和预期作出假设和预期v设计可行的实验方案（或调查方案）设计可行的实验方案（或调查方案）v实施设计方案，搜集数据实施设计方案，搜集数据v利用数学方法整理和解读数据利用数学方

20、法整理和解读数据v根据实验或调查提供的证据作出合理根据实验或调查提供的证据作出合理判断判断v用准确的术语、图表介绍研究方法和用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点结果，阐明观点v听取他人的意见，利用证据和逻辑对听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改修改v根据学生知识基础、心理特点和认知规律根据学生知识基础、心理特点和认知规律v高一学生迫切希望通过自主学习进一步高一学生迫切希望通过自主学习进一步认识生命的本质，以及生物与环境之间相互认识生命的本质，以及生物与环境之间相互作用的实质作用的实质v他们的思维活动正在完成由形象

21、思维为他们的思维活动正在完成由形象思维为主向抽象思维为主的过渡主向抽象思维为主的过渡v新课程的实验内容注重动作技能训练对新课程的实验内容注重动作技能训练对思维发展的促进作用，在完成必要的实验操思维发展的促进作用，在完成必要的实验操作技能训练的前提下逐步开展验证性和探究作技能训练的前提下逐步开展验证性和探究性实验教学性实验教学v3.根据课程内容的性质根据课程内容的性质v新课程必修模块有近新课程必修模块有近30个学生实验内容，个学生实验内容，教学选择完成其中的教学选择完成其中的20个左右，基本上保个左右，基本上保证每两周至少有一项学生实验活动。证每两周至少有一项学生实验活动。v“分子与细胞分子与细

22、胞”模块的实验数目多且模块的实验数目多且有各种类型，原因是该模块知识便于安排有各种类型，原因是该模块知识便于安排一些适合学生观察、测定、验证或探究的一些适合学生观察、测定、验证或探究的实验活动。实验活动。v“遗传与进化遗传与进化”模块主要是从细胞水模块主要是从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性，适合学平和分子水平阐述生命的延续性，适合学生在课堂上完成的实验课题偏少。生在课堂上完成的实验课题偏少。根据实验条件和教师能力水平根据实验条件和教师能力水平v还有许多实验对于达到高中生物教学的预还有许多实验对于达到高中生物教学的预期目标是十分必要的，如制备生物膜、观期目标是十分必要的，如制备生物膜、观察细

23、胞质流动、探究细胞核的功能、察细胞质流动、探究细胞核的功能、DNA粗提取和鉴定、果蝇的饲养与雌雄鉴别、粗提取和鉴定、果蝇的饲养与雌雄鉴别、果蝇的杂交实验、观察果蝇唾液腺染色体果蝇的杂交实验、观察果蝇唾液腺染色体等，但这些实验对设备条件要求较高，一等，但这些实验对设备条件要求较高，一些教师暂时还难以完成这些实验的操作。些教师暂时还难以完成这些实验的操作。v广义上包括：选择实验课题和确定实广义上包括：选择实验课题和确定实验内容、确定实验教学目标、营造实验教验内容、确定实验教学目标、营造实验教学环境、制定实验活动计划、调控学生实学环境、制定实验活动计划、调控学生实验进程、评价实验活动结果等。验进程、

24、评价实验活动结果等。v狭义上专指按照导学计划推进的学生狭义上专指按照导学计划推进的学生实验活动体系，如引导探究实验依次为：实验活动体系，如引导探究实验依次为：创设问题情境、学生确认问题、诱发实验创设问题情境、学生确认问题、诱发实验探究、分析探究、分析- 结论、交流结论、交流- 反思等活动，其反思等活动，其中，学生完成实验操作是教学组织的核心中，学生完成实验操作是教学组织的核心三、高中生物实验的教学组织三、高中生物实验的教学组织技能性实验技能性实验v实验教学目标实验教学目标v技能性实验分为动作认知和动作技能技能性实验分为动作认知和动作技能v前者指对实验对象进行操作的运动规则，前者指对实验对象进行

25、操作的运动规则，包括实验内容、实验目的、实验原理、材料包括实验内容、实验目的、实验原理、材料用具、药品试剂、方法步骤、实验结果、分用具、药品试剂、方法步骤、实验结果、分析结论等认知成分析结论等认知成分v后者指对实验对象进行的准确、连贯、后者指对实验对象进行的准确、连贯、协调、自动化的操作性动作协调、自动化的操作性动作动作认知和动作技能动作认知和动作技能v1972年，年，A.J. 哈罗和哈罗和E.J.辛普森出版教育目标辛普森出版教育目标分类学分类学-第三分册：动作技能领域，提出技能目第三分册：动作技能领域，提出技能目标分类的原则。标分类的原则。 AJ哈罗系统哈罗系统 EJ辛普森系统辛普森系统 反

26、射动作反射动作 基础性动作基础性动作 知觉动作知觉动作 体能体能 技巧动作技巧动作 有意沟通有意沟通 知觉（领会）知觉（领会） 定势（准备）定势（准备） 重复尝试（模仿）重复尝试（模仿） 正确反应（习惯操作）正确反应（习惯操作） 自动化反应（熟练操作）自动化反应（熟练操作） 应变（调整动作）应变（调整动作） 创造（产生新的动作方式）创造（产生新的动作方式）v辛普森系统的技能目标分类辛普森系统的技能目标分类v知觉和定势是观察不到的学习行为，知觉和定势是观察不到的学习行为，属于认知成分；属于认知成分；v模仿和习惯性操作两个层次是学习者模仿和习惯性操作两个层次是学习者处于连续学习某种特定动作技能的过

27、程中处于连续学习某种特定动作技能的过程中动作技能表现，也包含一定的认知成分；动作技能表现，也包含一定的认知成分；v熟练、应变和创造三个行为是可观察熟练、应变和创造三个行为是可观察的学习者的动作技能水平。的学习者的动作技能水平。分类层次分类层次基本要求基本要求见习见习知觉知觉知道原理要领，形成动作表象知道原理要领，形成动作表象定势定势明确程序方法，产生模仿心理明确程序方法，产生模仿心理练习练习模仿操作模仿操作仿照示范进行不连贯操作仿照示范进行不连贯操作独立操作独立操作独立、准确、连贯性操作独立、准确、连贯性操作熟练熟练自动化自动化迅速、协调、技巧性操作迅速、协调、技巧性操作创造性创造性设计并完成

28、有创意性操作设计并完成有创意性操作v3. 项伯衡等项伯衡等(2001年年)在生物学教育与评在生物学教育与评价中对实验动作技能目标分类如下：价中对实验动作技能目标分类如下：教学案例教学案例观察细胞中观察细胞中DNADNA和和RNARNA的分布的分布见习见习（原理、要领或方法步骤）（原理、要领或方法步骤）模仿模仿操作操作独立独立操作操作自动化自动化创造性创造性取血取血麻醉蛙体麻醉蛙体趾端皮肤伤口取血趾端皮肤伤口取血制片制片稀释血液稀释血液涂布法制片涂布法制片水浴法酸解水浴法酸解冲洗血涂片冲洗血涂片吡咯红吡咯红-甲基绿染色甲基绿染色观察观察低倍镜观察低倍镜观察高倍镜观察高倍镜观察结论结论DNA的分布

29、的分布RNA的分布的分布v探究性实验探究性实验v探究实验的基本程序及界定探究实验的基本程序及界定v盖拉格和施帝芬盖拉格和施帝芬(Gallagher & Stepien，1995)等认为，等认为，对科学问题的探究最好像科学家那样完整地履行对科学问题的探究最好像科学家那样完整地履行6个探究个探究步骤：步骤：v想出或鉴别一个有趣、重要并可以解决的问题想出或鉴别一个有趣、重要并可以解决的问题v学习与问题有关的大量信息学习与问题有关的大量信息v确定有助于解决这个问题的实验、观察、计算确定有助于解决这个问题的实验、观察、计算v进行实验、观察或计算进行实验、观察或计算v确定结果是否能帮助解决问题确定结果是否

30、能帮助解决问题v交流研究结果交流研究结果探究程序探究程序基本要求基本要求提出问题提出问题尝试发现与生物学相关的问题；尝试发现与生物学相关的问题；尝试书面或口头表述这些问题；尝试书面或口头表述这些问题；描述已有知识与这些问题的冲突所在描述已有知识与这些问题的冲突所在作出假设作出假设应用已有知识和经验对问题答案提出应用已有知识和经验对问题答案提出可能的设想可能的设想估计假设的可检验性估计假设的可检验性v义务教育生物课程标准的内容标准部分义务教育生物课程标准的内容标准部分对探究实验的基本程序解说如下：对探究实验的基本程序解说如下：探究程序探究程序基本要求基本要求制定计划制定计划列出所需要的材料、用具

31、和试剂；列出所需要的材料、用具和试剂；拟订探究方案；拟订探究方案；选出控制变量，设计对照实验；选出控制变量，设计对照实验；预测实验结果并作出解释预测实验结果并作出解释实施计划实施计划进行观察、调查和实验；进行观察、调查和实验；收集数据；收集数据；评价数据的可靠性评价数据的可靠性分析结论分析结论描述实验现象；描述实验现象；整理和解读数据；论证并得出结论整理和解读数据；论证并得出结论表达交流表达交流撰写探究报告；交流探究过程和结论撰写探究报告；交流探究过程和结论v引导探究和自主探究引导探究和自主探究v探究实验分为引导探究和自主探究两类，源探究实验分为引导探究和自主探究两类，源于于1978年赫加蒂年

32、赫加蒂.黑兹尔黑兹尔(E.Hegarty.Hazel)将将2级分为级分为2A级和级和2B级级v2A级由教师提出问题、学生作出假设级由教师提出问题、学生作出假设和设计实验方案，检验假设的必要资料和设和设计实验方案，检验假设的必要资料和设备也由教师准备备也由教师准备v2B级的实验过程由学生合作学习小组级的实验过程由学生合作学习小组独立完成，教师以学习者身份参与探究过程，独立完成，教师以学习者身份参与探究过程，也是学生自主探究的辅助者、组织者也是学生自主探究的辅助者、组织者v多数探究实验仅仅关注探究程序的第二多数探究实验仅仅关注探究程序的第二和第四个步骤，简略其他几个步骤。因此，和第四个步骤，简略其

33、他几个步骤。因此，探究实验又有部分探究和全程探究之分探究实验又有部分探究和全程探究之分v生物科学探究模式生物科学探究模式v乔伊斯（乔伊斯（B.Joyce）等编著的教学模式）等编著的教学模式（荆建华等译）一书中，专门介绍了生物科（荆建华等译）一书中，专门介绍了生物科学探究模式，并列举学探究模式，并列举“种子的发芽种子的发芽”“”“肌肉肌肉结构和功能结构和功能”等实验活动，阐明这种教学模等实验活动，阐明这种教学模式的体系、组织结构、教师作用、支持系统，式的体系、组织结构、教师作用、支持系统，以及教育和教学效果等以及教育和教学效果等v探究实验的设计策略探究实验的设计策略v目标准确。符合实验教学的预期

34、目标目标准确。符合实验教学的预期目标v课题适用。实验对象的自身特点适用于课题适用。实验对象的自身特点适用于探究活动过程探究活动过程v方案可取。用科学理论指导实验程序或方案可取。用科学理论指导实验程序或实验技术的设计实验技术的设计v方法可行。实验过程遵循科学探究的基方法可行。实验过程遵循科学探究的基本程序且具有可操作性本程序且具有可操作性v结果可信。实验操作过程体现出利用生结果可信。实验操作过程体现出利用生物学技术解决生物学问题物学技术解决生物学问题教学案例教学案例酵母菌的呼吸方式酵母菌的呼吸方式程序程序教师行为教师行为学生活动及目标学生活动及目标创设问创设问题情境题情境启发学生思考细胞内启发学

35、生思考细胞内ADP转转化成化成ATP时所需能量的主要来时所需能量的主要来源？源？细胞呼吸是否需要氧气？酵细胞呼吸是否需要氧气？酵母菌在有氧和无氧条件下都能母菌在有氧和无氧条件下都能生存，其呼吸方式一样吗？生存，其呼吸方式一样吗？回忆回忆ATP生成途径和条件，生成途径和条件，明确细胞呼吸与明确细胞呼吸与ATP生成的关生成的关系系确认实验对象和探究的课题确认实验对象和探究的课题任务任务学生提学生提出问题出问题提示学生回忆酵母菌细胞的提示学生回忆酵母菌细胞的基本结构基本结构以酵母菌在食品加工或发酵以酵母菌在食品加工或发酵方面的应用实例诱导学生分析方面的应用实例诱导学生分析酵母菌的可能呼吸方式酵母菌的

36、可能呼吸方式思考和讨论酵母菌细胞内有思考和讨论酵母菌细胞内有无线粒体？无线粒体？分析典型实例，针对酵母菌分析典型实例，针对酵母菌呼吸方式提出探究问题呼吸方式提出探究问题程序程序教师行为教师行为学生活动及目标学生活动及目标引导学引导学生探究生探究提醒学生用规范的陈述本提醒学生用规范的陈述本组作出的假设组作出的假设提示学生设计的实验方案提示学生设计的实验方案应包括：细胞结构观察和生应包括：细胞结构观察和生理生化分析实验理生化分析实验提供实验材料、器具和参提供实验材料、器具和参考资料，检验学生组装的实考资料，检验学生组装的实验装置验装置辅助学生完成实验操作辅助学生完成实验操作讨论并作出假设讨论并作出

37、假设制定本组的实验探究计划制定本组的实验探究计划阅读参考资料，明确生理生阅读参考资料，明确生理生化分析实验的原理，在教师辅化分析实验的原理，在教师辅导下组装好实验装置导下组装好实验装置观察生活在不同供氧条件下观察生活在不同供氧条件下酵母菌细胞有无线粒体；完成酵母菌细胞有无线粒体；完成控氧下酵母菌代谢实验操作控氧下酵母菌代谢实验操作学生分学生分析析-结论结论启发学生分析不同供氧条启发学生分析不同供氧条件下酵母菌细胞的结构和代件下酵母菌细胞的结构和代谢产物，得出相应结论谢产物，得出相应结论让学生比较说明酵母菌的让学生比较说明酵母菌的不同呼吸方式不同呼吸方式讨论酵母菌细胞内线粒体的讨论酵母菌细胞内线

38、粒体的有无与呼吸作用的关系有无与呼吸作用的关系分析说明酵母菌每种呼吸方分析说明酵母菌每种呼吸方式的条件和产物式的条件和产物略略v验证性实验验证性实验v实验目标实验目标v认识到习得的科学知识的真实性，可以认识到习得的科学知识的真实性，可以通过相关的实验活动来检验通过相关的实验活动来检验v以实验结果为论据的论证过程，有利于以实验结果为论据的论证过程，有利于学生的思维方法的训练学生的思维方法的训练v基本程序基本程序v确定论题。论题是真实性需要检验的命确定论题。论题是真实性需要检验的命题，也就是将用论据推出的结论。命题是由题，也就是将用论据推出的结论。命题是由一系列相关概念组成的判断一系列相关概念组成

39、的判断v获得论据。论据是推理的前提，是用获得论据。论据是推理的前提，是用于确定论题真实性的命题，如实验数据、于确定论题真实性的命题，如实验数据、调查材料、文献资料等都可以作为论据。调查材料、文献资料等都可以作为论据。v进行论证。论证是论据与论题之间的进行论证。论证是论据与论题之间的推理过程和推理形式。论证方式分为演绎推理过程和推理形式。论证方式分为演绎论证和归纳论证。科学研究的论证通常是论证和归纳论证。科学研究的论证通常是演绎论证，有直接论证和间接论证两种，演绎论证，有直接论证和间接论证两种，反证法是常用的间接论证方式之一反证法是常用的间接论证方式之一v得出论点。论点是论证的结果，论点得出论点

40、。论点是论证的结果，论点与论题之间可能相符或相悖，然后作出恰与论题之间可能相符或相悖，然后作出恰当的结论结论当的结论结论v教学案例教学案例细胞膜的通透性细胞膜的通透性v“细胞的代谢细胞的代谢”单元的具体内容标准，要单元的具体内容标准，要求学生能够求学生能够“说明物质进出细胞的方式说明物质进出细胞的方式”，并建议安排两个学生活动：一是通过模拟并建议安排两个学生活动：一是通过模拟实验探究膜的透性，二是观察植物细胞的实验探究膜的透性，二是观察植物细胞的质壁分离和复原。相应的学生活动目标是：质壁分离和复原。相应的学生活动目标是：v实验探究物质通过半透膜的扩散原理实验探究物质通过半透膜的扩散原理v观察植

41、物细胞质壁分离和复原现象，观察植物细胞质壁分离和复原现象，论证细胞膜具有选择通透性，成熟的植物论证细胞膜具有选择通透性，成熟的植物细胞是一个渗透系统细胞是一个渗透系统- 探究细胞膜的通透性探究细胞膜的通透性v模拟探究半透膜的通透性模拟探究半透膜的通透性v试解说漏斗细管内试解说漏斗细管内液面升高的原因液面升高的原因v陈述水分子通过膜陈述水分子通过膜的运动方向的运动方向v蔗糖分子是否通过蔗糖分子是否通过这个模拟膜？这个模拟膜？v根据水分子和蔗糖根据水分子和蔗糖分子跨膜运转的差异性，分子跨膜运转的差异性，请表述模拟膜的通透性请表述模拟膜的通透性v引导探究细胞膜的通透性引导探究细胞膜的通透性v提出问题

42、：成熟的植物细胞是否一个渗提出问题：成熟的植物细胞是否一个渗透系统呢？透系统呢？v作出假设：成熟的植物细胞若是一个渗作出假设：成熟的植物细胞若是一个渗透系统，那么，细胞膜就相当于半透膜透系统，那么，细胞膜就相当于半透膜v实验设计：学生初步讨论的基础上，教实验设计：学生初步讨论的基础上，教师给出一个继续探究的方案师给出一个继续探究的方案v执行计划：学生完成植物细胞质壁分离执行计划：学生完成植物细胞质壁分离及复原的实验操作过程，通过亲自观察得到及复原的实验操作过程，通过亲自观察得到相应的实验结果（数据相应的实验结果（数据渗透细胞吸水原理的验证渗透细胞吸水原理的验证论题：成熟的植物细胞能够与外界溶液

43、发生论题：成熟的植物细胞能够与外界溶液发生渗透作用渗透作用论据：在蔗糖溶液诱导下，细胞发生质壁分论据：在蔗糖溶液诱导下，细胞发生质壁分离；在清水处理条件下，质壁分离复原离；在清水处理条件下，质壁分离复原正常细胞正常细胞初始质壁分离初始质壁分离显著质壁分离显著质壁分离论证方式论证方式:v用演绎推理论证原生质层的透性用演绎推理论证原生质层的透性v直接论证：液泡体积变小而紫色变深直接论证：液泡体积变小而紫色变深的实验现象表明，水分子通过原生质层能的实验现象表明，水分子通过原生质层能够渗出细胞够渗出细胞v间接论证（即反证）：由此可以推测间接论证（即反证）：由此可以推测蔗糖分子没有进入液泡。如果蔗糖分子

44、进蔗糖分子没有进入液泡。如果蔗糖分子进入液泡，由于原生质层两侧呈等渗状态则入液泡，由于原生质层两侧呈等渗状态则不会发生质壁分离不会发生质壁分离v用归纳推理论证水分子运动方向决定于用归纳推理论证水分子运动方向决定于溶液浓度差（即顺分子梯度）溶液浓度差（即顺分子梯度）论点：论点：v原生质层具有选择透性，相当于半透膜原生质层具有选择透性，相当于半透膜v原生质层两侧溶液浓度差决定水分子运动原生质层两侧溶液浓度差决定水分子运动方向方向结论：成熟的植物细胞是一个渗透系统（与论结论：成熟的植物细胞是一个渗透系统（与论题相吻合）题相吻合）正正常常细细胞胞液泡体积缩液泡体积缩小小质壁分离细胞质壁分离细胞液泡体积液泡体积增大增大水分渗出水分渗出水分渗入水分渗入原生质层回缩大原生质层回缩大原生质层扩展原生质层扩展外液浓度高外液浓度高外液浓度低外液浓度低v水