高中生物探究式实验教学设计分析
高中生物探究式实验教学设计分析
作者：唐文琴
来源：《新课程·中学》2018年第11期
摘要：作为高中课程体系中的重要组成部分，高中生物课程教学存在一定的抽象性特点，而生物探究式实验教学的应用，可以引导学生在自主、合作、探究的过程中进行实验活动，减少学生学习的盲目性，激发学生的生物实验兴趣与创造潜能，并通过实验的设计、讨论、动手验证过程，获得生物知识的理解与吸收。
从几个方面对高中生物探究式实验教学设计进行了探讨，希望为有效利用生物实验教学资源，更好推动学生素质教育发展发挥一定参考作用。
关键词：高中生物；探究式实验；教学设计
随着我国教育事业的不断发展，对于新时期的人才培养也提出了更高的要求，不仅需要有专业的知识与技能，同时也要有实践动手操作的能力。
高中生物作为一门探究性的学科，在教育方面，要加大对学生探究能力的培养，合理进行探究式实验教学设计，在引导学生自主思考与动手操作实践中提升课堂参与度，优化教学效率，激发学生学习兴趣。
一、设计实验教学
高中生物学科具有许多复杂的知识点，需要运用理论与实验相结合的方式，帮助学生进行深刻的掌握。
在高中生物探究性实验教学设计开展时，教师要基于生物学科的学习特征以及所学知识点进行科学的实验教学设计。
例如在进行“叶绿素的提取与分离”教学时，针对叶绿素中色素的提取与色素的分离这一难点问题，教师可以采用探究式实验教学模式，鼓励学生自主动手或者团队合作，探究并解决叶绿素提取中的各类问题。
具体实践中，教师要指导学生在掌握实验方法与实验重难点基础上，运用过滤、纸层析法将叶绿素提取与分离出来。
在探究与解决难题的过程中快速地掌握解题方法，准确破解难题。
二、适时设问，营造探究氛围
在高中生物实验教学时，教师可以结合实验内容进行科学的问题设计，通过提问有效调节课堂氛围，同时也引导学生带着探究的欲望融入实验教学中来，培养学生思考问题的习惯，养成生物科学思维习惯。
例如在进行“从生物圈到细胞”实验教学时，教师在指导学生运用显微镜观察细胞的同时，可以向学生提出以下问题“在低倍镜向高倍镜进行转化的时候，视野发生了怎样的变化”“为什么要先用低倍镜寻找目标，在找到目标后又转换成为高倍显微镜”？通过提出问题，引导学生自主进行实验，得出问题答案后，教师再进行及时的总结，并引导课堂的主题，对造成细胞形成结构差异的原因进行探讨。
通过在生物实验中进行问题的探究，使学生在脑海中形成最基本的知识构架，实现学习效率的
提高。
三、创新实验步骤
高中生物实验教学时，关于生物的实验原理是固定不变的，但是在对实验原理的探究过程中，可以根据固定的教学原理进行丰富的实验方案设计，开展探究式实验教学设计，进行不同实验方案的应用，将得到一致的实验效果，同时也使学生获得理想的学习效果。
例如在进行“植物向性运动”实验教学时，除了传统课堂探究实验之外，教师还可以鼓励学生在课后运用业余时间，进行实验相关的书籍与资料查询，并结合所学知识，运用身边的材料，自主进行实验方案设计，选择有效的实验方案，组织学生在课堂中进行实验结果讨论，了解更丰富的实验方案。
通过学生利用课余时间进行实验探究的方式，使学生对知识点有深刻的理解，并获得探究能力的有效提升。
四、借助现代科学技术
在社会经济快速发展的大环境下，我国的生物科学取得了日新月异的变化，各种新科技与新技术不断涌现出来，如DNA的提取等，都是生物学科发展的重大突破。
在高中生物探究式实验教学设计时，教师可以借助先进的现代科学技术，介绍与生物实验相关的实例，借助网络查询相关的生物科技知识，激发学生生物实验参与兴趣，并掌握更多的生物知识。
例如在“酵母菌细胞呼吸的方式”探究实验时，教师可以向学生首先提出问题：“馒头在蒸熟后为什么会变得松软”，引出酵母菌在发面时起到的作用。
随后，教师可以引入现代酒厂用酵母菌酿酒的例子，让学生思考“酵母菌在进行无氧呼吸时会产生酒精吗”等问题。
借助现代科学技术的合理引入，使学生不断完善自身知识结构，领悟基本生物技能，继而为推动我国生物科技发展作出积极贡献。
总而言之，新课程改革不断推进的背景之下，探究式实验在高中生物教学中的应用具有积极的教学推动作用。
以上，笔者就从几个方面对高中生物探究式实验教学设计策略进行了分析，希望为促进高中生物探究式教学的优化，推动生物实验教学的有效发展起到有效的推动作用。
参考文献：
[1]陈欣.谈高中生物教学中实验教学的重要性与策略[J].中国校外教育，2016（21）：122-123.
[2]朱诗铅.新课改背景下的高中生物实验教学改进策略之我见[J].现代阅读（教育版），2013（4）：119.
[3]田秋云，徐建国，胡青平.新课程标准下对高中生物实验教学的思考[J].实验科学与技术，2012，10（2）：76-77，103.
作者简介：唐文琴（1982.4—），女，江西省南昌市人，毕业于江西师范大学应用化学专业，硕士学历，职称：中学一级，研究方向：生物教育教学。
高中生物实验探究与设计教案
高中生物实验探究与设计教案
实验名称：细胞膜的半透性探究
实验目的：通过实验探究细胞膜的半透性特性，了解细胞膜的结构和功能。
实验材料：鸡蛋、盐水、糖水、水杯、玻璃容器、天平、刀具、显微镜等。
实验步骤：
1.准备鸡蛋，并将鸡蛋浸泡在盐水、糖水和清水中，分别浸泡一段时间。
2.取出浸泡后的鸡蛋，用刀具小心切开鸡蛋，观察鸡蛋内部的变化。
3.将观察到的结果记录下来，并使用显微镜观察鸡蛋细胞的情况。
实验设计：
1.对比不同溶液对鸡蛋的影响，可以观察出细胞膜的半透性特性。
盐水会导致鸡蛋变硬，糖水会导致鸡蛋变软，而清水则不会对鸡蛋产生影响。
2.通过观察显微镜下的细胞结构，可以更直观地了解细胞膜的结构和功能。
实验总结与讨论：
通过本实验，我们可以了解细胞膜的半透性特性，即只允许某些物质通过，而阻止其他物质通过。
细胞膜的半透性是细胞生存和正常功能的重要保障，对维持细胞内外环境的稳定起着至关重要的作用。
通过实验，我们可以更深入地了解细胞膜的结构和功能，为进一步探究细胞的生命活动奠定基础。
希望同学们能够通过本实验，深化对细胞膜的理解，培养实验探究能力，提高科学素养。
高中生物学新课程选择性必修2实验教学设计4：调查当地某生态系统的能量流动情况
3、初级消费者有哪些?其中哪些是对农业生产有益？那些有害？
4、对这些初级消费者,农民分别采取了哪些措施?
5、次级消费者有哪些?它们与农作物是什么关系?
6、养殖动物的饲料来源有哪些?
7、农民对作物秸秆是如何处理的?
8、人们通过什么方式来提高光能利用效率?
环节五课堂小结
展示PPT概念图
体会、必记。
增强模型建构意识。
作业布置
调查农田生态系统能量流动情况，并绘制能量流动图解
教学反思
1、在实地调查前，建议与当地行政主管部门或者负责人员联系；调查时尽量在负责人员的陪同下进行。
2、调查时要注意不要破坏当地环境，要注意人身安全。
3、可对调查地区的环境、气候等进行调查，如地理位置、海拔、地貌情况、土壤条件、温度、降水量等，比较不同环境、气候条件下生态系统能量流动的区别。
高中生物学新课程科学探究实验创新设计作品系列
课题
调查农田生态系统的能量流动情况
课型
新授课
课时
1课时
主备人
教学目标
1.调查当地的农田生态系统，明确它的组成成分。
2.分析农田生态系统中能量流动的情况，并作出评价。
3.对所调查的农田生态系统提出能量流动方面的改进建议。
教学重点
调查农田生态系统能量流动情况，并绘制能量流动图解
9、怎样才能使该生态系统中的能量得到更充分的利用?
思考、讨论、回答
通过问题引导，学生积极思考调查时需要注意的事项，在此基础上，提升学生的科学思维，有利于实验顺利进行。
环节四分享与交流
引导、组织、评价
学生分享自己的实验成果，并分析实验的出现的过程性问题及其原因。
高中生物学新课程必修2实验教学设计4：制作DNA双螺旋结构模型
设计：
1.DNA怎样能够储存足够量的遗传信息？
2.DNA如何维系他的遗传稳定性？
思考、讨论、回答
通过特定问题引导学生进一部深入理解DNA双螺旋结构特点。
环节四分享与交流
引导、组织、反思
各小组分享自己的制作成果（包括设计制作的思路、依据、制作过程中的问题），并分析后期制作的改进方向。
培养学生的合作交流意识与能力。
高中生物学新课程科学探究实验创新设计作品系列
课题
制作DNA双螺旋结构模型
课型
新授课
课时
1课时
主备人
教学目标
1.通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA结构、特点的认识和理解。
2.通过本实验锻炼学生的动手操作能力。
3.培养学生对生物的兴趣爱好，激发学生的探究能力。
4.感悟科学家为探索生命奥秘所体现的科学精神与科学态度，形成为科学事业作贡献的责任与担当。
1.让学生根据已有的知识构建出一个脱氧核苷酸分子，构建过程中老师密切关注学生对于3种分子的连接方式。
2.各小组用手边的材料依据实验原理及创新之处制作DNA双螺旋模型。
3.巡回检查各小组学生的设计制作，同时针对学生的方案设计以及制作中出现的问题进行点拨解答。
4.各小组上讲台展示制作模型，老师点评。
1.各组利用桌面上的材料用具构建出一个脱氧核苷并展示介绍。
实验教学活动设计
教师活动
学生活动
设计意图
环节一情景导入
设问：我们之前学了分子DNA的结构，那么它的立体结构是怎样的？ “沃森和克里克是如何揭示DNA的双螺旋结构的呢？
思考、讨论、回答
让学生更深刻的感受到科学精英对科学发展做出的巨大贡献，激发学生对生命科学的热爱。引发学生思考，激发学生学习的兴趣。
《探究植物细胞的吸水和失水》实验教学设计
目前的实验教学，基本上都是先由老师讲解，然后学生按规定程序进行实验操作。
像这种教学方法，学生完全是被动的，基本上不用思考，这样就达不到预期效果。
为此，我对本节实验课进行了改进，先以问题串的形式引导学生进行探究，从中领悟科学探究的一般方法，在实验材料、试剂上供学生选择，极大激发学生积极性。
真正体验探究过程，能过很好的锻炼学生实验设计、实验操作、表达交流等技能，有助于提升思维品质，培养学生的生物学素养。
高中生物学新课程必修1实验教学设计12： 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
思考、讨论、回答
通过动手绘图的方 式，巩固、加深学 生对知识点的理解 和记忆。
引导学生完全理解 实验内容，做到不 仅知其然并且知其 所以然。
环节五 分享与交流
组织学生交流、讨 论实验过程、结果 和收获
学生分享自己的实验成果， 分析实验的成功或失败的原 因，交流心得和体会。
培养学生的合作交 流意识与能力。
实验创新
通过利用农村购买的土蒜在浸水海绵上培养根尖，有效解决 了超市洋葱、大蒜不能生根的问题。
教师活动
学生活动
设计意图
环节一 情景导入
复习提问：植物有
丝分裂过程划分为
哪几个时期？有丝 思考、讨论、回答 分裂中各个时期细
实
胞染色体有哪些行 为变化？
复习巩固所学内 容，同时为实验做 铺垫。
验
环节二 实验探究
设 细胞有丝分裂临时 所处时期以及判断依据
不同时期的依据，
计 装片的制作
3.巡回检查，对比 找出最为清晰且具 代表性的细胞，组 织学生观看并回答 细胞所处时期
提升学生的科学探 究能力。
环节三 绘图
要求学生回忆并 绘制植物细胞有丝 分裂不同时期的细 胞图片
思考、回忆、绘图
环节四 思维提升
提出问题： (1)取材时为什么 只能剪 2～3 mm， 而不能过长？ （2）实验操作中 漂洗和染色的顺序 能不能互换？并说 明原因
教 1.通过问答的方式 1.回忆思考并说出植物分生 通过实验探究，使
学 强调植物分生组织 组织细胞有丝分裂的原理 学生对大蒜根尖分
细胞有丝分裂的原 2.制作大蒜根尖细胞有丝分 生组织细胞有丝分
活理
裂临时装片
裂不同时期有清晰
动 2.示范讲解、指导 3.观察找出处于有丝分裂不 地认知，清楚划分
《探究酵母菌细胞呼吸的方式》教学设计
《探究酵母菌细胞呼吸的方式》教学设计一、教学设计思路：“探究酵母菌细胞呼吸的方式”是普通高中生物教科书中的一个探究实验。
通过探究性实验教学更能发挥学生的主体作用，培养学生多方面的能力，利于学生可持续发展，从而真正体现了新课改的要求。
但由于本实验用材多，耗时长，如何让学生设计科学、简便、可行的实验方案和装置，对教材参考资料中的实验材料、试剂、仪器装置的改进，使本实验能大大缩短实验时间，使本来认为难以开设的探究性实验，完全具备了在一般的中学课堂内就能完成的实验。
在本节课的设计中我让学生在实验室提前做了一些准备工作，例如提前布置学生用酵母菌发面展示发面现象，添加酵母粉的比不加酵母粉的更松软，并且有蜂窝状的孔隙。
还让同学利用矿泉水瓶自制简易的酿酒装置、酸奶装置。
增加感性认识，体验生物实验乐趣，鼓励课外继续实验，为生活添色彩。
二、实验教学分析：1、实验内容分析：本实验如果按照教材中的仪器和试剂的使用量需8-10小时才能观察到实验现象，经过多次实验改进，最终在6分钟内可观察到明显现象，实验改进如下：1、实验材料的选择:“安琪活性干酵母粉”含量高，吸水后可快速恢复活性。
2、实验仪器的装置：将课本中250ml的锥形瓶，改为50ml的锥形瓶，简化装置，缩短反应时间。
3、为了使实验更加严谨，对课本中的实验装置多加一瓶澄清石灰水检测二氧化碳是否除干净。
4、将实验放在38度水浴加热，加快反应速率。
2、学生基本情况分析：由于高中的学生已经初步具备了对照实验的设计原则、自主探究、推理判断的能力。
因此，可以利用学生已有的知识和经验，创设新的问题情境，激发学生的探究欲望。
然后引导学生开展探究酵母菌的呼吸方式的实验并得出相应结论。
3、教学条件：我校有专门的生物实验室，实验中所用到的材料，仪器，试剂，学校全都具备。
不过由于实验耗时长，不是每个老师都能按照探究的一般步骤在设计实验之后能进行实验，让学生分组亲自参与实验。
本人也是通过不断改进实验装置，经过多次课堂实施，最终可以开展一堂学生亲自参与的探究性实验课。
高中生物实验与探究教案
高中生物实验与探究教案
实验目的：通过显微镜观察细胞结构，了解细胞的组成和功能。
实验材料：
1. 显微镜
2. 玻璃平板
3. 盐水
4. 細胞標本
实验步骤：
1. 将一滴盐水滴在玻璃平板上。
2. 取一小块细胞标本放在盐水中。
3. 将盐水和细胞标本放在显微镜下。
4. 调节显微镜镜头，观察细胞的形态和结构。
5. 记录观察到的细胞结构，并描述其形态和功能。
实验探究：
1. 你观察到的细胞有哪些结构？这些结构有何作用？
2. 与植物细胞相比，动物细胞有何不同之处？
3. 通过观察细胞结构，你能得出什么关于细胞的功能和组成的结论？
4. 你认为如何利用细胞结构的知识来解释细胞的生存和功能？
实验总结：
通过本实验，我们了解了细胞的基本结构和功能，掌握了显微镜的使用方法，并对细胞的生存和功能有了更深入的理解。
细胞是生命的基本单位，其结构和功能影响着生物体的生存和发展，因此对细胞的研究具有重要意义。
生物教学实践的案例分析(3篇)
第1篇一、案例背景随着我国基础教育改革的深入推进，生物教学在培养学生的科学素养、创新精神和实践能力方面发挥着越来越重要的作用。
本文以“DNA的复制”这一高中生物课程为例，探讨生物教学实践中的一种创新模式，并对教学过程进行反思。
二、案例描述1. 教学目标本节课的教学目标是使学生理解DNA复制的概念、过程和意义，培养学生运用科学方法分析问题、解决问题的能力，以及科学探究的精神。
2. 教学过程（1）导入教师通过播放一段关于DNA复制的科普视频，激发学生的学习兴趣，引导学生思考DNA复制在生物体生长发育过程中的重要性。
（2）新课讲授教师采用多媒体课件，结合实验图片和动画，详细讲解DNA复制的概念、过程和意义。
在讲解过程中，教师引导学生分析DNA复制过程中涉及的分子、酶和能量等要素，以及它们之间的相互关系。
（3）实验探究教师组织学生进行“DNA复制实验”活动，让学生亲自动手操作，观察DNA复制过程中的变化。
实验过程中，教师巡回指导，解答学生提出的问题。
（4）总结反思教师引导学生回顾本节课所学内容，总结DNA复制的特点，并让学生结合实验结果，反思DNA复制在生物体生长发育过程中的作用。
3. 教学评价本节课结束后，教师通过课堂提问、实验报告、课后作业等方式，对学生的学习效果进行评价。
三、案例分析1. 教学模式的创新本节课采用“问题引导、实验探究、总结反思”的教学模式，充分发挥了学生的主体作用。
通过引导学生发现问题、分析问题、解决问题，培养学生的科学探究能力。
2. 教学方法的多样性教师运用多媒体课件、实验操作、课堂提问等多种教学方法，使教学内容更加生动形象，提高学生的学习兴趣。
3. 教学评价的多元化本节课采用课堂提问、实验报告、课后作业等多种评价方式，全面了解学生的学习情况，为教师改进教学提供依据。
四、反思与改进1. 加强实验教学实验教学是生物教学的重要组成部分。
在今后的教学中，应进一步丰富实验内容，提高实验难度，让学生在实验过程中，充分体验科学探究的过程。
高中生物_探究：水进出细胞的原理和方式——被动运输教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计“被动运输”一课学情分析☆学生基本发展状况《被动运输》一节位于人教版生物教材必修一第4章第1节，因此是高一学生上学期学习内容。
高一的学生，由于刚刚升入高中不久，正是良好、高效的适合高中学习的学习习惯养成的时期，也是为接下来紧张的高中生活奠定基础的关键转折期。
这个时期的学生，探索新事物的好奇心强、接受新思维方式的能力强、适应新学习方法的适应性强，所以我们更应该抓好高一这个关键的转折期，为接下来的生物学习奠定良好的基础。
☆学生知识储备情况学生虽然刚升入高中不久，但已经经过了接近两个月的高中生活，初步掌握了一定的高中知识。
对于生物学科来说，学生已经学习了必修一前三章，已经初步掌握了细胞的基本结构、组成，为接下来的细胞功能的详细学习已经奠定了一定的知识基础。
知识水平方面，对于第4章《物质的输入和输出》来说，学生在前三章已经学习了细胞这个基本生命系统的边界——细胞膜的结构和功能，这对于接下来进一步学习物质运输，已经起到了很好的知识铺垫作用。
在实验操作方面，学生已经在前三章的学习中学习并操作了显微镜，以及植物细胞临时装片的制作等实验，所以对于这一节探究植物细胞失水、吸水实验已经具备了基本的实验惭怍能力和实验素养。
☆学生基本能力情况学生虽然经历了义务教育阶段的学习，但高中知识难度更高、学习生活要求也更高，还是需要学生进一步提高自己的各方面能力的。
在学习方面，对于学习习惯、学习方法、思维品质等都亟待提高。
对于本节课的学习来说，首先用到了实验探究的方法，这就要求学生的实验动手能力和小组合作能力。
而第二部分类比推理，作为本节重点培养的思维方法，需要在教师引导、学案材料支持下，初步培养学生懂得类比推理和归纳概括的思维习惯。
“被动运输”一课效果分析在《探究：水进出细胞的原理和方式——被动运输》一课的实施过程中，教师引导学生从细胞水平到分子水平、从实践水平到理论水平，由宏观至微观、由易入难、层层递进，突破教学重、难点。
高中生物学新课程选择性必修2实验教学设计2：探究培养液中酵母菌种群数量的变化
课题
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
课型
新授课
课时
1课时
主备人
教学目标
1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化这一活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。
2.能够利用数学模型来表征，解释和预测种群数量的变化，认同模型在生物学研究中的应用。
3.运用种群数量变化规律，解决生产生活中的实际问题。
4.在以上探究的基础上，进一步探究温度、溶解氧、营养条件、代谢产物等因素对种群数量变化的影响。
思考、讨论、回答
1.通过特定问题引导学生回顾实验操作过程，在强化学生掌握实验原理的基础上，提升学生的科学思维。
2.拓展探究部分，改变自变量，使实验设计的思维量猛增，更能锻炼学生处理复杂问题的能力。
环节四分享与交流
实验创新
创新一：综合利用实验设备，搭建新的探究平台
可以运用数码显微镜成像，学生观察更直观。数显恒温水浴锅、多轨道摇床、溶解氧传感器、酒精检测仪、二氧化碳传感器等仪器使结果数字化呈现，搭建了微观生物学与教学的平台。
创新二：缩短实验周期，提高探究效率
由课本中连续7天的实验观察、数据整理，缩短到12小时实验观察、数据整理，使实验更便捷，有利于学生更好地进行科学探究。
种仪器的用法。
2.学生通过自主探究，获得数据，建立模型，分析结果提升学生的科学探究能力。
环节三思维提升
设计问题串，引导学生回答并评价：
1.课本要求探究7天的酵母菌数量变化，而我们缩短到12小时，两者绘制出的曲线会有什么差别？
2.利用血球计数板统计的是活菌还是死菌，为什么？如何统计活菌？
3.这个实验中我们在安全方面的观察，分析血细胞计数板能够计数的原理。提出血细胞计数板使用过程中的可能出现的问题。