合作探究激发理性思维的优美和力量

颜红

摘 要：以“探究酶特性实验”教学为例，通过合作、讨论激发学生理性思维，使其渗透于课堂教学实践，从而提高学生的生物素养，感知理性思维之美。

关键词：探究合作;思维实验;科学素养

“酶特性”是人教版高中生物《必修一.分子与细胞》第五章第一节，第二课时内容。本节课是以实验教学为基础，探究过程中可以多角度训练学生的思维实验的能力。并利用生成性的问题逐步合作探究完善实验。

一、开发“像科学家一样思考”的思维实验，激发理性思维之美

在实验条件有限的情况下，可进行思维实验，它不需要亲自动手实验，而是通过分析其他研究着实验数据和结果，作出假设、得出结论和因果推论。

在探究比较过氧化氢在不同条件下的分解实验后延伸拓展如下表格

教师设问：为什么选择肝脏糜和马铃薯？

煮沸和生的材料，生物特性会发生什么变化？

教师问题的抛出，诱导学生进一步疑惑：试管大小不同是否会影响结果？如果肝脏大块使用效果如何？换成苹果泥是否可以？等一系列问题串。基于以上事实、证据的的思维实验，训练了学生运用科学思维的方法解决的无关变量要遵循等量且适宜的原则。

二、生成性问题的及时解决，彰显智慧之美

实验过程是一个动态过程，有很多未知因素会发生，这样在操作过程中会可能出现大量的生成性资源，如果教师为了课堂按照预想的进行，忽略掉这一点，就违背了学生的认知规律。如果处理得当恰恰是最能体现教师和学生智慧之美。例如探究酶专一性实验。

出现如下问题：学生只用一只试管，没有对照组，该如何描述实验现象？

实验中未贴标签？试管混乱，该怎么办？实验现象不明显，始终不变成蓝色？

小组讨论分析实验失败可能原因：碘液是够加多了;淀粉太稀;共用滴管;唾液的量的多少等等。导致很多问题的生成。此时如果教师能智慧的引导学生讨论、及时解决问题，则定能碰撞智慧之花，彰显智慧之美。

三、在“真”探究中提升学生的科学探究素养，提升内在美

科学探究的最终目的是解决问题，但是在高中教學中由于考试压力的存在，出现了“伪”探究现象，探究仅限于提供实验材料，和实验流程，且完全可以预知实验结果，有的就是验证实验当着探究实验来进行。

作为教师应在课堂中尽可能的为学生创造亲手做实验分机会，以下为“酶特性”这一节提供的所用试剂和实验用品

（1）学生分组9组，最好用托盘分组。

（2）专一性实验：

每组：100ml小烧杯2个，滴瓶2个（蔗糖酶和可溶性淀粉），稀碘液，试管2支，胶头滴管2个。注：蔗糖酶已自备。

（3）温度实验

每组：试管6支，500ml烧杯3个（其中冷冻冰一个，提前一晚;一个待用热水，有塑料烧杯最好;一个常温用），热水瓶一个（保温用），玻璃棒一个，温度计一个。

（4）pH实验

每组：100ml烧杯3个，分别装有等体积pH为5、7、9的体积分数3%过氧化氢溶液，（用到酸和碱），蒸馏水，镊子3把，PH试纸+标签纸+吸水滤纸若干。

以上提供的实验材料和用具易于准备，便于学生操作，让学生真正的在做的中学，在做中发现问题，从而培养学生的科学探究的素养，提升内在美。

四、引发情感体验，促进科学价值观的形成，感知生物之美

本节的最后，让学生了解有关酶诺贝尔奖与高中生物相关内容的知识，如1997年ATP合成酶作用机理由约翰沃克科斯发现，获得诺贝尔化学奖，1975年逆转录酶的发现，获得了诺贝尔生理学奖。让学生感知诺贝尔奖及其成就在生命科学史上具有的重要意义。并体会任何一项科学成果的取得都是科学家们不断探索而获得。感知生物学之美，这有助于培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的科学精神，从而热爱学习生物学科。

结语：事实上，不仅实验探究类试题需要理性思维，整个高中生物学学习体系都是高度依赖理性思维，在高考复习中，学生不能只聚焦对基础知识的记忆和再现，更重要的是深度挖掘的发展过程，从中体会科学的思维方式，训练学生的理性思维，让理性思维的力量能够让学生在一定的情境中分析问题，通过现象理解生命的规律和本质。

参考文献

[1]郭琪琦.基于核心素养的中学生物实验创新趋势[J].中学生物学，2017（7）：11-13

[2]李红文，王尚锐：基于核心素养的生物教学教学途径[J].中学生物学，2017（7）：15