备课素材：“酶本质的探索”的探究教学-高一上学期生物人教版必修1

1、“酶本质的探索”的探究教学1基于情境的引入，初识科学本质与传统讲故事的科学史教学相比，通过真实情境的引入，学生能够亲历科学家提出问题、作出假设的思维过程。学生在观察生命现象时，往往会产生疑问：该现象是什么导致的?进而初步认识科学本质：科学发现始于对生活的敏锐观察、对未知的好奇。元探究教学具开放性，在面对学生不同设想时，教师应给予鼓励，引出科学本质：科学知识会受到各种主观因素和环境因素的影响。在教学中，教师通过介绍中国酒文化，以提升国家认同感，并为各组提供正常的和变酸的葡萄酒，创设真实情境，指导学生进行感官评定。学生自发提出问题：酒为什么会变酸?糖类是怎么变成酒精的?并作出假设：存在某种微生物进

2、行生命运动、存在某种物质以及自然变化等。于是，教师基于问题，引出本次元探究主题：酶的本质是什么?如何确定未知物质的本质?2基于材料的探究，体会科学本质本阶段由整体初步探究到分维度探究，各环节层层递进，促进学生深度思考，逐步构建科学知识的产生过程，体会科学本质，最终形成重要概念。21确定素材科学史素材丰富，但并不都适于元探究。教师所选科学史需包含科学家的科学探究过程，并突出体现科学家的思维，以有效促进学生的科学思维。在教学中，教师以教材为主，补充相关科学史料，确定元探究素材。同时，教师补充巴斯德的显微镜观察结果，能更好地激发学生的求异思维，使学生体会巴斯德的创新思维。补充素材为：1857年，巴斯

3、德利用显微镜进行观察，在发酵液中发现活酵母菌正在繁殖；发酵成功的葡萄酒内发现球形酵母菌；发酵失败的葡萄酒里发现醋酸杆菌。22确定探究要素确定探究要素是元探究教学的关键，教师可从研究的问题、收集的证据、证据的解释、技术应用、得到的结论等探究要素入手，引导学生对科学发现过程进行初步探究。此外，不是每个探究过程都包含所有探究要素，不同的探究过程应从不同要素进行元探究，各要素所关注的重点也有所侧重。在教学中，教师讲授科学史后，根据表格提出问题，引导学生分析科学发现过程中值得关注的问题，表1呈现了探究结果。23 多维探究以解决问题从科学探究的一般步骤出发，进行元探究维度的划分。不同的科学史素材着重分析的

4、维度不同，可侧重其中某一科学探究技能的教学。在科学发现过程中，各科学探究技能贯穿始终，不能单看待。问题的不断发生与解决，有赖于分析、比较等思维逻辑方法，归纳推理、类比推理等逻辑思维形式，更离不开直觉、想象、灵感、顿悟等非逻辑思维形式。教师在本环节需提供多个维度，引导学生围绕不同维度思考并感受科学知识的产生过程，形成发现问题与解决问题的科学思维。下面以研究问题及得出结论维度为例。231研究问题维度科学探究始于提出一个有价值的问题，其后各步骤均围绕此问题开展，故明晰科学家所探究的问题是关键。表2提供了学生围绕研究问题维度从三个探究问题：研究的问题、问题的来源、提出的假说对科学发现过程进行深入探究。

5、232得出结论维度得出结论需要学生深入探寻证据与结论间的关系，分清事实、观点与结论，而非仅仅停留于得出的知识点结论，重在得出结论过程中的思维方法。表3呈现了学生从结论来源、证据是否需要进一步处理、原因及结论与证据的一致陛4个元探究问题入手的元探究结果。24讨论总结各组学生总结科学知识产生的特点，并举例说明，深入体会科学本质。例如：科学会受到社会和文化的影响，当发现客观事实与已有观念存在矛盾时，应敢于质疑，提出自己的设想。例如，巴斯德不囿于已有观念，创新性地通过显微镜观察。学生通过关注科学家对证据与结论之间关系的态度，从而认识到科学发展的曲折性，意识到正确的结论不仅需要理论依据、事实依据以及严密

6、的论证，还要敢于相信事实，质疑已有观念。3基于应用的评价，体验科学本质在探究教学的应用阶段，教师通过提供变式案例对学生的元探究技能进行评价，使得学生的思维可视化。元探究技能评价工具表(表4)提供了作出假设、得出结论维度的评价，教师可根据实际选择最适维度进行评价，如提出问题、收集证据、解释证据等维度。通过工具表，教师可获得教学反馈，从而选择强化某一维度的探究技能。学生由此体验到科学本质，认识到科学工作依赖于观察与推论、科学是创造性的工作等，意识到科学是发展的，从而增强学科学和科研的兴趣，甚至是参与科研事业的职业意向。4反思基于科学史开展探究教学，引导学生自主探究科学家的探究过程，能够引发学生不断反思、叩问与批判，发展科学思维。元探究教学通过科学史料的补充、分析探究过程的各个元探究问题等方式，不仅有效帮助学生获得方法论的教育，还能渗透对科学本质的学习。生物学教材中科学