浅谈翻转课堂下高中生物“探究性实验”的教学实践

摘要：以“探究环境因素对光合作用的影响”为例，探索了在翻转课堂下生物学科探究性实验的教学模式：课前学生自主学习，设计实验方案;课堂讨论交流，完善设计，完成实验。将科学探究的主要环节置于课前和课中进行，促进师生、生生交流，积极互动，拓展课堂的开放性，培养学生生物学科素养。

关键词：翻转课堂;探究性实验;教学实践

生物学科的实验教学，习惯于在课堂当中讲述实验原理和实验过程，学生在实验室完成实验、书写实验报告，教师做批改。这种教学模式，主要表现为教书，很少体现育人。生物学科育人价值的集中体现是高中生物学科素养，其内容有生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。作为实验学科的生物，学生实验就是一个培养学生学科素养的很好载体。教材有多个探究性实验，如何进行“探究性实验”的教学，达到育人的效果，本文拟以“探究环境因素对光合作用的影响”为例，探索在翻转课堂下生物学科探究性实验的教学模式。

1翻转课堂教学模式

翻转课堂是指将原本教学内容的顺序打乱，教师需要根据不同知识之间的联系以及逻辑关系，来对教学顺序进行合理安排。课堂只能作为学生获得知识的主要途径之一，网络的合理利用可以提升学生获取知识的能力。教师可以利用多媒体教学技术，用微课等引导学生对知识进行学习，加强对问题的思考;以小组合作学习的方式，加强教师与学生、学生与学生之间的沟通交流。在翻转课堂中，把教为主导改为学为主导，可以提升理科思维的训练，把知识的传授和学生的科学探究有机结合，提升学科素养。线上教学的引入，翻转课堂模式应会多应用。

2探究性实验

教材实验有探究性实验与验证性实验，每种实验设计，都要遵循对照、单一变量、等量和可重复原则;自变量、因变量的设置，无关变量的控制都需要重点考虑。与验证性实验相比，探究性实验最大的特点是“实验没做，结果未知”，因此，在设计探究性实验时，需对结果进行预测，应把多种可能都进行描述，书写表述时分类讨论即“1.如果......（现象），则......（结论）;2.如果......（现象），则......（结论）。”最后通过具体的实验，验证自己的假设。

3翻转课堂下高中生物“探究性实验”的教学实践

传统的教学模式，无法完成一个真实的探究过程。实际情况是老师讲实验，学生听实验、背实验。为了改变这种现状，从翻转课堂的角度，对“探究环境因素对光合作用的影响”这个实验做了尝试。

3.1课前：学生自主学习，设计实验方案

教师把教材的实验内容制作为微课（也可为导学单），让学生课前自主学习并设计实验方案。

3.11微课设计思路

展示不同环境条件下，农作物减产的真实情境，强调农作物的减产主要是因为光合作用受到了影响，提出问题：1.影响光合作用的环境因素有哪些？2.它们为什么会影响光合作用呢？3.影响光合作用的原理是什么？请设计实验探究相关因素对光合作用的影响，要求写出实验思路和预期结果（注意自变量、因变量和无关变量分别是什么？考虑自变量的设置，因变量的选择，无关变量的控制等）。把微课发布在钉钉、QQ等平台，供学生学习。

3.12学生观看微课，设计实验方案

学生课前在网络平台上自主观看微课，根据题目的指引，思考环境因素对光合作用的影响原理，自主设计光照强度、CO2浓度、温度等对光合作用影响的实验方案。

3.2课堂：讨论、交流并完善探究实验方案，完成实验得出结论

在老师指导下学生以小组为单位展示、討论各自设计的实验方案，修改并完善各自的实验方案。在交流与讨论的过程中，教师针对性地引导学生对相关方案进行分析和评价，如光照强度对光合作用的影响，引导学生分析实验的自变量是光照强度;因变量是植物的生长状况，因变量的选择得考虑实验操作中的可行性，可修改为单位时间内上浮的小圆叶片数;无关变量有温度、CO2浓度等，实验中应控制相同。

3.3引导学生对实验进行创新，培养学科素养

在各小组完善自己的实验设计后，老师提出问题：能否设计一个装置，同时探究多种环境因素对光合作用影响呢？引导讨论，该装置如何同时实现多个自变量的设置、无关变量的控制。最后师生交流得到思路，把装置设计为箱子，光源置于箱底，烧杯在箱顶以光源作为圆心摆放成圆形，各烧杯到光源距离相等，光照强度相同，可以同时探究除光照强度以外的其他因素对光合作用的影响，如CO2浓度可以在一组烧杯内放入不同浓度相同温度的NaHCO3溶液，温度可以在一组烧杯内放入相同浓度不同温度的NaHCO3溶液;设计在纵向以圆心为起点同时等距摆放多只烧杯，由于与光源的距离不同，达到改变光照强度的问题，探究光照强度对光合作用的影响;一个装置一次实验达到多个探究的目的。

经过学生设计、老师引导讨论完善、学生动手操作及对数据进行统计分析，得出结论：当环境条件发生改变时，光合作用速率会发生改变，不同因素的影响有差异。

4 课后反思

翻转课堂的教学模式，让学生课前自主设计实验过程，有足够的时间获取信息，并进行分析与思考，对学生的科学思维进行全方位的锻炼;课堂教学中，经过小组的分享与讨论，可以改正错误，认清不足;深入的讨论与交流，理解了自变量、因变量、无关变量等的设置，拓展了实验思路和创新精神，培养了科学思维和科学探究能力，提升了学科素养。

[参考文献]

[1]谢惠燕，吴佐建.翻转课堂视觉下的高中生物学核心素养培养策略探析[J].学苑教育，2018，（10）：69.

[2]康林.基于翻转课堂下高中生物核心素养的教学实践应用探究[J].东西南北：教育，2019，（24）：332.

贵州省黔西第一中学 王波