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摘要以“探究pH对酶促反应的影响”教学为例,阐述了V形启发图在高中生物探究实验教学中的应用。
关键词V形启发图 高中生物探究实验 pH酶促反应
中图分类号G633.91 文献标志码B
1V形启发图的结构
用于生物学探究实验的V形启发图,通常包括研究问题、相关概念列举、概念的表述、概念图、我的假设、事件、数据与分析,以及结论这8个部分。下面以“探究pH对酶促反应的影响”教学为例,来说明用于生物学探究实验的V形启发图的结构(图1)。
2V形启发图在高中生物探究实验教学中的应用
2.1开始于研究问题
研究问题是所要探究的实验目的,也是进行整个生物学探究实验活动的核心,因此位于V形启发图的中心部分。根据实验要求,教师引导学生提出研究问题——pH对酶促反应有什么影响?然后,让学生在白纸上画出一个较大的“V”字形,让他们将确定好的研究问题写在V字上方。
2.2回顾与探究实验相关的概念并表述
从要探究的问题出发,教师引导并鼓励学生围绕研究问题,回顾并例举出有关研究问题的相关概念和关键词,对相关概念进行描述,写在概念部分的下方,如酶、酶促反应、pH、反应速率等。这样的学习方式会促使学生积极主动地调动出自己原有的知识经验,进一步巩固已学过的知识,促进旧知识与新知识的连接。教师也可以根据学生例举出的关键词,判断学生对该实验主题的理解程度,了解学生是否具备完成该实验所需要的背景知识。对于较难的探究实验,如果学生提出的关键词不够,教师可以适当地帮助学生提供相关的关键词。
2.3提出假设
在已有知识经验的分析与解读的基础上,教师引导学生提出假设。
2.4初步建立概念图
教师引导学生理清例举出的关键词之间的逻辑关系,以及关键词与研究问题之间的内部关系,建立初步概念图。如淀粉在淀粉酶的作用下分解成麦芽糖,麦芽糖与斐林试剂发生氧化还原反应生成砖红色沉淀,pH影响淀粉酶的反应速率等(图2)。
2.5事件
为回答需要研究的问题,需要设计科学合理的实验方案,方案中包括步骤、实验装置图等。设计出的实验方案必须要能科学全面地回答所要探究的问题。这个过程是V形启发图中最难的一部分,教师需要不断地通过学生已学过的实验实例引导学生,启发学生思考解决方案,才能让学生逐渐学会探究实验的设计。学生对斐林试剂的用法是比较熟悉的,教师可以引导学生利用斐林试剂作为突破口,设计实验方案。此外,教师还可以结合学生已有的知识经验,提出一系列的问题来启发学生的思考。如,不同pH条件下的酶促反应是怎样的?选用哪一种酶作为实验材料或试剂?怎么设计实验?根据自己作出的假设,你预期会看到怎样的实验结果?如何观察结果?怎样记录数据?在教师的逐步引导下,设计出一份较为科学、可行的实验方案及其记录图表,并将实验方案写在V形字母交点下方。
2.6绘制记录表,分析数据,得出结论并反思
在V形啟发图的右下侧绘制实验记录表,学生依据事件中设计的实验及对前面概念的了解掌握,观察实验现象,并对观察作出相应的记录。教师引导学生在基于数据的基础上,自己设问,思考分析实验结果产生的原因并得出结论:数据或观察结果它们说明了什么?与假设一致还是矛盾?从结论中获得了什么新知识或技能?实验是否还存在不足?哪些不足?在此环节,学生可以在充实、阐述实验结论的同时,进一步完善初始的概念图。
2.7评价
V形启发图是是一种与学生发展能力及生物课程目标评价相一致的而且非常有效的评价工具,教师可以针对相关概念、概念图、数据、事件、结论等这几个方面自己制作评价量表。例如,对于“关键词”的例举进行评价,学生在这里列出的相关概念越多说明学生对焦点问题的理解程度越深,根据学生列出相关概念的情况决定分数。
V形启发图结构清晰,层次分明,符合学生的思维规律。学生可以根据V形启发图,自主独立地逐步完成探究实验,可提高学生在实验教学中的主体地位,能够培养学生的独立意识。V形启发图两侧揭示了生物科学知识结构是怎样的,旧知识是如何被应用的,新的知识又是如何形成的,给学生提供了一个建构科学知识体系的范式,有利于指导学生学会学习,迁移、转化并应用知识,能够促进学生进行有意义的学习。科学探究包括了提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、记录数据等环节。v形启发图的结构包括了研究问题、概念列举、概念图、事件、数据与分析、结论。因此,V形启发图是极其符合科学探究规律的一种实用性工具。例如在确定了研究问题后,围绕研究问题所做的概念准备,体现在科学探究活动中就是要查阅资料以便弄清什么情况是已经为人所知的。教师将V形启发图应用在高中生物探究实验教学中是非常有益的,它使学生了解实验的对象、事件和过程,让学生感知已有知识是如何在科学探究实践中相互作用的,能够促进学生有意义的学习。
关键词V形启发图 高中生物探究实验 pH酶促反应
中图分类号G633.91 文献标志码B
1V形启发图的结构
用于生物学探究实验的V形启发图,通常包括研究问题、相关概念列举、概念的表述、概念图、我的假设、事件、数据与分析,以及结论这8个部分。下面以“探究pH对酶促反应的影响”教学为例,来说明用于生物学探究实验的V形启发图的结构(图1)。
2V形启发图在高中生物探究实验教学中的应用
2.1开始于研究问题
研究问题是所要探究的实验目的,也是进行整个生物学探究实验活动的核心,因此位于V形启发图的中心部分。根据实验要求,教师引导学生提出研究问题——pH对酶促反应有什么影响?然后,让学生在白纸上画出一个较大的“V”字形,让他们将确定好的研究问题写在V字上方。
2.2回顾与探究实验相关的概念并表述
从要探究的问题出发,教师引导并鼓励学生围绕研究问题,回顾并例举出有关研究问题的相关概念和关键词,对相关概念进行描述,写在概念部分的下方,如酶、酶促反应、pH、反应速率等。这样的学习方式会促使学生积极主动地调动出自己原有的知识经验,进一步巩固已学过的知识,促进旧知识与新知识的连接。教师也可以根据学生例举出的关键词,判断学生对该实验主题的理解程度,了解学生是否具备完成该实验所需要的背景知识。对于较难的探究实验,如果学生提出的关键词不够,教师可以适当地帮助学生提供相关的关键词。
2.3提出假设
在已有知识经验的分析与解读的基础上,教师引导学生提出假设。
2.4初步建立概念图
教师引导学生理清例举出的关键词之间的逻辑关系,以及关键词与研究问题之间的内部关系,建立初步概念图。如淀粉在淀粉酶的作用下分解成麦芽糖,麦芽糖与斐林试剂发生氧化还原反应生成砖红色沉淀,pH影响淀粉酶的反应速率等(图2)。
2.5事件
为回答需要研究的问题,需要设计科学合理的实验方案,方案中包括步骤、实验装置图等。设计出的实验方案必须要能科学全面地回答所要探究的问题。这个过程是V形启发图中最难的一部分,教师需要不断地通过学生已学过的实验实例引导学生,启发学生思考解决方案,才能让学生逐渐学会探究实验的设计。学生对斐林试剂的用法是比较熟悉的,教师可以引导学生利用斐林试剂作为突破口,设计实验方案。此外,教师还可以结合学生已有的知识经验,提出一系列的问题来启发学生的思考。如,不同pH条件下的酶促反应是怎样的?选用哪一种酶作为实验材料或试剂?怎么设计实验?根据自己作出的假设,你预期会看到怎样的实验结果?如何观察结果?怎样记录数据?在教师的逐步引导下,设计出一份较为科学、可行的实验方案及其记录图表,并将实验方案写在V形字母交点下方。
2.6绘制记录表,分析数据,得出结论并反思
在V形啟发图的右下侧绘制实验记录表,学生依据事件中设计的实验及对前面概念的了解掌握,观察实验现象,并对观察作出相应的记录。教师引导学生在基于数据的基础上,自己设问,思考分析实验结果产生的原因并得出结论:数据或观察结果它们说明了什么?与假设一致还是矛盾?从结论中获得了什么新知识或技能?实验是否还存在不足?哪些不足?在此环节,学生可以在充实、阐述实验结论的同时,进一步完善初始的概念图。
2.7评价
V形启发图是是一种与学生发展能力及生物课程目标评价相一致的而且非常有效的评价工具,教师可以针对相关概念、概念图、数据、事件、结论等这几个方面自己制作评价量表。例如,对于“关键词”的例举进行评价,学生在这里列出的相关概念越多说明学生对焦点问题的理解程度越深,根据学生列出相关概念的情况决定分数。
V形启发图结构清晰,层次分明,符合学生的思维规律。学生可以根据V形启发图,自主独立地逐步完成探究实验,可提高学生在实验教学中的主体地位,能够培养学生的独立意识。V形启发图两侧揭示了生物科学知识结构是怎样的,旧知识是如何被应用的,新的知识又是如何形成的,给学生提供了一个建构科学知识体系的范式,有利于指导学生学会学习,迁移、转化并应用知识,能够促进学生进行有意义的学习。科学探究包括了提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、记录数据等环节。v形启发图的结构包括了研究问题、概念列举、概念图、事件、数据与分析、结论。因此,V形启发图是极其符合科学探究规律的一种实用性工具。例如在确定了研究问题后,围绕研究问题所做的概念准备,体现在科学探究活动中就是要查阅资料以便弄清什么情况是已经为人所知的。教师将V形启发图应用在高中生物探究实验教学中是非常有益的,它使学生了解实验的对象、事件和过程,让学生感知已有知识是如何在科学探究实践中相互作用的,能够促进学生有意义的学习。