初中生物学实验.ppt

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1、走进高中生物新课程走进高中生物新课程 实验教学的理论与实践实验教学的理论与实践中学生物实验研究现状中学生物实验研究现状高中生物新课程的实验规划高中生物新课程的实验规划高中实验教学的组织高中实验教学的组织探究学习和探究性实验的研讨探究学习和探究性实验的研讨 在努力探索普通高中生物新课在努力探索普通高中生物新课程的课堂教学改革的同时，创造程的课堂教学改革的同时，创造条件、就地取材、因陋就简地开条件、就地取材、因陋就简地开设好生物学实验，是学校领导和设好生物学实验，是学校领导和生物学教师的义不容辞的责任。生物学教师的义不容辞的责任。一、中学生物实验研究资料的来源一、中学生物实验研究资料的来源国外研究

2、国外研究 英英Michael.J.Dunkin主编：主编：“国际教学国际教学与教师培训百科全书与教师培训百科全书”，英国培格曼出版，英国培格曼出版公司于公司于1987年出版，教育与科普研究所编年出版，教育与科普研究所编译，学苑出版社于译，学苑出版社于1989年年6月出版月出版有关理科实验教学资料来自于有关理科实验教学资料来自于30多位学者多位学者于于19681986年的研究成果，年的研究成果，E.赫加蒂赫加蒂.黑黑兹尔编著兹尔编著 20世纪世纪70年代，克洛普弗（年代，克洛普弗（Klopfer）等）等 学者认为，在中学理科实验室进行的教学活学者认为，在中学理科实验室进行的教学活 动主要有：动主

3、要有：按既定程序的练习、实验操作和验证活动按既定程序的练习、实验操作和验证活动聆听科学方法的讲座聆听科学方法的讲座以个性发展为目标的技能训练以个性发展为目标的技能训练(凯勒计划凯勒计划)多媒体辅助的实验教学多媒体辅助的实验教学通过实验的发现活动通过实验的发现活动设计活动设计活动学生参与的研究活动等学生参与的研究活动等 他们将上述实验室教学活动的目标概括他们将上述实验室教学活动的目标概括为：为：a 获得知识和培养理解能力；获得知识和培养理解能力；b 训练训练动作技能；动作技能；c 参与科学探究的过程，包括参与科学探究的过程，包括观察、测量、分析数据、提出问题和解决观察、测量、分析数据、提出问题和

4、解决问题的方法；问题的方法；d 了解科学家的方法；了解科学家的方法；e 培培养对科学知识的兴趣和科学态度；养对科学知识的兴趣和科学态度；f 提高提高对科学知识及方法的应用能力。对科学知识及方法的应用能力。大多数学生参加的实验室教学活动，主要大多数学生参加的实验室教学活动，主要是达到是达到a、c、d、e的目标。的目标。1971年，赫伦（年，赫伦（Herron）以探究设计为依据，）以探究设计为依据，将中学理科实验分为将中学理科实验分为4个级别：个级别：0、1、2、3，其中，其中，0级为技能训练，级为技能训练，1级为验证已知，级为验证已知，2级和级和3级提供科学探究的机会。级提供科学探究的机会。19

5、78年，赫加蒂年，赫加蒂.黑兹尔黑兹尔(E.Hegarty.Hazel)又将又将2级（教师提出问题、学生设计实验）分级（教师提出问题、学生设计实验）分为为2A级和级和2B级，级，2B级为教师引导下的学生级为教师引导下的学生自主探究。总之，从自主探究。总之，从0至至2B级学生对教师的级学生对教师的依赖性减少，而小组合作程度增加。依赖性减少，而小组合作程度增加。1987年，陈浩兮编者的年，陈浩兮编者的中学生物学教学中学生物学教学法法一书指出，生物实验因目的之不同而有一书指出，生物实验因目的之不同而有探索性实验和验证性实验的区分。探索性实验和验证性实验的区分。验证性实验对于巩固基础知识和掌握实验技验

6、证性实验对于巩固基础知识和掌握实验技能很有好处，但学生比较被动。为此，应逐能很有好处，但学生比较被动。为此，应逐步增加实验的探索研究成分，提高学生的积步增加实验的探索研究成分，提高学生的积极主动性，加强实验能力的培养。极主动性，加强实验能力的培养。生物学实验教学的组织形式主要有生物学实验教学的组织形式主要有3种：边讲种：边讲边实验、分段并进式和独立作业式。边实验、分段并进式和独立作业式。国内研究国内研究 1988年，赵锡鑫编著的年，赵锡鑫编著的生物学教学论生物学教学论将生物学实验分为将生物学实验分为8类：类：形态解剖实验；形态解剖实验；分类实验；分类实验；生理生化实验；生理生化实验；生态学实验

7、；生态学实验；生殖发育与遗传实验；生殖发育与遗传实验；生产实验；生产实验；工工具操作性实验；具操作性实验；野外观察实验野外观察实验按其实验目标的不同，他将实验分别列入发按其实验目标的不同，他将实验分别列入发现教学法和复习教学法之中，前者的实验可现教学法和复习教学法之中，前者的实验可分为：观察性实验、引导发现实验、独立发分为：观察性实验、引导发现实验、独立发现实验，后者的实验为巩固和验证实验现实验，后者的实验为巩固和验证实验1992年，周美珍主编的年，周美珍主编的生物教育学生物教育学一书一书中，按实验教学方式的不同，将其分为：演中，按实验教学方式的不同，将其分为：演示实验、学生实验和课外实验。示

8、实验、学生实验和课外实验。学生实验分为：验证型实验和探索型实验，学生实验分为：验证型实验和探索型实验，前者达到巩固和验证已有知识，以及进行实前者达到巩固和验证已有知识，以及进行实验技能训练；后者将获取新知识、训练基本验技能训练；后者将获取新知识、训练基本技能和培养独立探索能力三者统一起来。技能和培养独立探索能力三者统一起来。课外实验不受课堂课外实验不受课堂45分钟的限制，广开实验分钟的限制，广开实验途径，学生亲自动手操作，扩大视野和知识途径，学生亲自动手操作，扩大视野和知识面，培养独立工作能力。面，培养独立工作能力。1996年叶佩珉和赵占良两位专家的实验分类年叶佩珉和赵占良两位专家的实验分类

9、探索性 实 验 观 察 判决实验析因实验定性实验定量实验验证性实验 调 查 模拟探究提供方法自我设计 实验类别实验类别实验类例实验类例观观察察实实验验生理生化分析生理生化分析模模拟拟探探究究调调查查研研究究验验证证实实验验探究探究实验实验判判断断析析因因定定性性定定量量部部分分全全程程鉴定组织内可溶性糖鉴定组织内可溶性糖高倍镜观察叶绿体高倍镜观察叶绿体探索酶及其作用特性探索酶及其作用特性探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素质壁分离及复原质壁分离及复原植物向性运动实验设计植物向性运动实验设计实验类别实验类别实验类例实验类例观观察察实实验验生理生化分析生理生化分析模模拟拟探探究究调调查查研研究

10、究验验证证实实验验探究探究实验实验判判断断析析因因定定性性定定量量部部分分全全程程性状分离比率的模拟实验性状分离比率的模拟实验调查人群中遗传病调查人群中遗传病种群密度的取样调查种群密度的取样调查设计、制作生态瓶设计、制作生态瓶调查环境污染对生物的影响调查环境污染对生物的影响 19861999年间，北京四中生物必修课教年间，北京四中生物必修课教学先后选定学先后选定36个实验内容。借鉴国外研究成个实验内容。借鉴国外研究成果和根据实践经验，将这些实验内容按其探果和根据实践经验，将这些实验内容按其探究活动水平的不同加以分级如下：究活动水平的不同加以分级如下：章课题章课题实验内容实验内容分级分级绪论绪论

11、蜾蠃生殖行为的观察与研究蜾蠃生殖行为的观察与研究媒体报道生命科学动态的调查媒体报道生命科学动态的调查用电光源显微镜观察叶表皮及保卫细胞用电光源显微镜观察叶表皮及保卫细胞生命的生命的基基础础食物中食物中营营养成分的养成分的鉴鉴定定观观察原核察原核细细胞和真核胞和真核细细胞形胞形态态探究透析膜的探究透析膜的扩扩散原理散原理探究活探究活细细胞膜的通透性胞膜的通透性观观察察细细胞胞质质的流的流动现动现象象观观察叶察叶绿绿体和有色体体和有色体观观察察细细胞有胞有丝丝分裂分裂观观察人体白察人体白细细胞的癌胞的癌变变新新陈陈代代谢谢比比较过较过氧化氧化氢氢酶酶与与Fe3+的催化效率的催化效率探索淀粉探索淀粉

12、酶酶的特异性的特异性探索温度和探索温度和PH值对值对酶酶活性的影响活性的影响提取和分离叶提取和分离叶绿绿体的色素体的色素观观察植物察植物细细胞的胞的质质壁分离及复原壁分离及复原观观察离子的交察离子的交换换吸附吸附现现象象制作制作实验实验装置和装置和测测定食物中能量定食物中能量生殖和生殖和发发育育观观察酵母菌的出芽生殖察酵母菌的出芽生殖观观察蝗虫精母察蝗虫精母细细胞的减数分裂胞的减数分裂牡丹花粉母牡丹花粉母细细胞减数分裂的研究胞减数分裂的研究生命的生命的调节调节生生长长素素类类促促进进生根的生根的实验设计实验设计和和观观察察细细胞分裂素生理作用的胞分裂素生理作用的实验设计实验设计和和观观察察遗传

13、遗传和和进进化化DNA的粗提取和的粗提取和鉴鉴定定设计设计和制作和制作DNA双螺旋双螺旋结结构模型构模型DNA复制的模复制的模拟拟性性实验实验概率在概率在遗传遗传研究中的研究中的应应用用观观察玉米察玉米杂杂种后代粒色的分离种后代粒色的分离现现象象人人类类几种性状几种性状遗传遗传表表现现的的调查调查研究研究观观察生物体大小的察生物体大小的变变异异观观察果察果蝇蝇唾液腺染色体永久装片唾液腺染色体永久装片人工人工诱导诱导多倍体的多倍体的实验设计实验设计与与观观察察生物与生物与环环境境不同不同环环境下温度和湿度差异的比境下温度和湿度差异的比较较研究研究培养基中酵母种群数量培养基中酵母种群数量动态动态的

14、研究的研究制作小生制作小生态态瓶和瓶和观观察生察生态态系系统统的的稳态稳态酸雨影响种子萌酸雨影响种子萌发发的的实验实验研究研究二、高中生物新课程的实验规划二、高中生物新课程的实验规划学生活动分类和实验分级学生活动分类和实验分级 活动类别活动类别演示实验演示实验学生实验学生实验技能性实验技能性实验探索性实验探索性实验验证性实验验证性实验：动作技能训练：动作技能训练：获得新知：获得新知：检验已知：检验已知研究性课题研究性课题实验探究实验探究调查研究调查研究文献资料分析文献资料分析实习活动实习活动课堂上学生参与的实验活动分为课堂上学生参与的实验活动分为3类：类：以实验操作技能训练为主的以实验操作技能

15、训练为主的技能性实验技能性实验以检验已知的事实、概念或原理的真实性为以检验已知的事实、概念或原理的真实性为主的主的验证性实验验证性实验以引导学生通过探究获得新知和接受科学方以引导学生通过探究获得新知和接受科学方法训练为主的法训练为主的探索性实验探索性实验。生物新课程的实验分级生物新课程的实验分级 分级分级实验目标实验目标例证性实验例证性实验观察或观察或鉴别鉴别观察对象观察对象“是什么是什么”，或鉴别实验材料中或鉴别实验材料中“有有什么什么”观察线粒体和叶绿体观察线粒体和叶绿体DNA粗提取和鉴定粗提取和鉴定验证验证为阐明为阐明“为什么为什么”或或“怎么样怎么样”提供实验依据，提供实验依据，或证实

16、物质或结构动态或证实物质或结构动态变化变化观察细胞有丝分裂观察细胞有丝分裂观察质壁分离及复原观察质壁分离及复原引导式引导式探究探究教师提出实验结构或程教师提出实验结构或程序，学生参与序，学生参与“干什么干什么”和和“发现什么发现什么”的探的探究究探究生物膜的透性探究生物膜的透性提取和分离叶绿体提取和分离叶绿体色素色素分级分级实验目标实验目标例证性实验例证性实验自主式自主式探究探究学生自主探究，设计和学生自主探究，设计和执行实验方案来检验对执行实验方案来检验对“有什么有什么”和和“为什么为什么”的解释的解释探究影响酶活性的探究影响酶活性的因素因素探究低温诱导染色探究低温诱导染色体加倍体加倍模拟或

17、模拟或制作制作设计和制作实验研究的设计和制作实验研究的某种对象，或人为条件某种对象，或人为条件下模拟研究对象的动态下模拟研究对象的动态变化变化制作制作DNA双螺旋结双螺旋结构模型构模型模拟性状分离的杂模拟性状分离的杂交实验交实验生物新课程的实验内容生物新课程的实验内容必修部分必修部分模模块块序号序号实验课题实验课题类别类别级别级别生物生物1-011-021-031-041-051-061-071-081-091-101-11观观察察细细胞中胞中DNA和和RNA的分布的分布检测组织检测组织中中还还原糖、脂肪和蛋白原糖、脂肪和蛋白质质使用使用显显微微镜观镜观察多种察多种细细胞胞观观察察线线粒体和叶

18、粒体和叶绿绿体体通通过过模模拟实验拟实验研究生物膜的透性研究生物膜的透性观观察植物察植物细细胞的胞的质质壁分离和复原壁分离和复原探究影响探究影响酶酶活性的因素活性的因素叶叶绿绿体色素的提取和分离体色素的提取和分离探究探究酶酶母菌的呼吸方式母菌的呼吸方式模模拟拟研究研究细细胞表面胞表面积积与体与体积积的关系的关系观观察察细细胞有胞有丝丝分裂分裂技能技能技能技能技能技能技能技能探究探究验证验证探究探究探究探究探究探究探究探究验证验证模块模块序号序号实验课题实验课题类别类别级别级别生物生物2-012-022-032-04观观察察细细胞减数分裂胞减数分裂制作制作DNA分子双螺旋分子双螺旋结结构模型构模

19、型模模拟拟植物或植物或动动物性状分离的物性状分离的杂杂交交实验实验低温低温诱导诱导植物植物细细胞染色体加倍胞染色体加倍验证验证技能技能验证验证探究探究生物生物3-013-023-033-043-053-063-07探究植物生探究植物生长调节剂对长调节剂对插条生根的作用插条生根的作用利用利用计计算机算机辅辅助模助模拟拟人体内人体内稳态稳态的的维维持持模模拟拟尿糖的尿糖的检测检测探究培养液中酵母菌群的数量探究培养液中酵母菌群的数量动态变动态变化化土壤中土壤中动动物物类类群丰富度的研究群丰富度的研究探究水族箱（或探究水族箱（或鱼鱼缸）中的群落演替缸）中的群落演替设计设计并制作生并制作生态态瓶瓶 探究

20、探究验证验证验证验证探究探究探究探究探究探究技能技能选修部分的实验活动选修部分的实验活动主要实验内容主要实验内容微生物微生物的利用的利用平面培养和分离大肠杆菌菌落平面培养和分离大肠杆菌菌落用土壤浸提液进行细菌培养（仅以尿素为氮用土壤浸提液进行细菌培养（仅以尿素为氮源），并测定菌群的生长状况源），并测定菌群的生长状况分离并观察土壤中纤维素分解菌，讨论这类分离并观察土壤中纤维素分解菌，讨论这类微生物的应用价值。微生物的应用价值。酶的应酶的应用技术用技术检测果胶酶活性，观察其对果汁形成的作用检测果胶酶活性，观察其对果汁形成的作用尝试在适宜温度、尝试在适宜温度、pH等条件下，用脂肪酶、等条件下，用脂肪

21、酶、蛋白酶洗涤衣物上的油渍、汗渍、血渍蛋白酶洗涤衣物上的油渍、汗渍、血渍 尝试制备和应用固相化乳糖酶，并检测牛奶尝试制备和应用固相化乳糖酶，并检测牛奶中乳糖的分解状况中乳糖的分解状况主要实验内容主要实验内容生物技生物技术与食术与食品加工品加工设计简单装置并用于提取某种芳香油设计简单装置并用于提取某种芳香油制作米酒，再由酒酿醋，设计并安装生产果制作米酒，再由酒酿醋，设计并安装生产果汁酒或醋的装置汁酒或醋的装置制作腐乳并分析影响腐乳品质的条件制作腐乳并分析影响腐乳品质的条件制作泡菜并用比色法测定其亚硝酸盐含量制作泡菜并用比色法测定其亚硝酸盐含量 生物技生物技术的其术的其他利用他利用用植物组织培养法

22、培养花卉幼苗，并进行露用植物组织培养法培养花卉幼苗，并进行露地栽培地栽培提取血清中乳糖脱氢酶、并分离其同工酶提取血清中乳糖脱氢酶、并分离其同工酶将某个将某个DNA片段进行片段进行PCR扩增扩增基因基因工程工程 DNA的粗提取和鉴定的粗提取和鉴定选择实验内容的依据选择实验内容的依据新课程的理念和目标新课程的理念和目标标准标准倡导探究性学习，力图促进学生学倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程，习方式的变革，引导学生主动参与探究过程，勤于动手和动脑，培养和发展学生的科学探勤于动手和动脑，培养和发展学生的科学探究能力。对发展学生的科学探究能力提出的究能力。对发展学生的科

23、学探究能力提出的具体要求是：具体要求是：客观地观察和描述生物现象客观地观察和描述生物现象通过观察或从现实生活中提出与生物学相通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的科学问题关的、可以探究的科学问题分析问题，阐明与研究该问题相关的知识分析问题，阐明与研究该问题相关的知识确认变量（包括调节变量和应变量）确认变量（包括调节变量和应变量）作出假设和预期作出假设和预期设计可行的实验方案（或调查方案）设计可行的实验方案（或调查方案）实施设计方案，搜集数据实施设计方案，搜集数据利用数学方法整理和解读数据利用数学方法整理和解读数据根据实验或调查提供的证据作出合理判断根据实验或调查提供的证据作出合理

24、判断用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点阐明观点听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改的结论进行辩护以及作必要的反思和修改根据学生的知识基础、心理特点和认知规律根据学生的知识基础、心理特点和认知规律高一学生迫切希望通过自主学习进一步认识高一学生迫切希望通过自主学习进一步认识生命的本质，以及生物与环境之间相互作用生命的本质，以及生物与环境之间相互作用的实质。与此同时，他们的思维活动正在完的实质。与此同时，他们的思维活动正在完成由形象思维为主向抽象思维为主的过渡。成由形象思维为主向

25、抽象思维为主的过渡。根据学生的知识基础、心理特点和认知规律，根据学生的知识基础、心理特点和认知规律，新课程的实验内容注重动作技能训练的作用，新课程的实验内容注重动作技能训练的作用，在完成必要的实验操作技能训练的前提下逐在完成必要的实验操作技能训练的前提下逐步开展验证性和探究性实验教学。步开展验证性和探究性实验教学。根据课程内容的性质根据课程内容的性质新课程的必修部分建议安排新课程的必修部分建议安排22个实验。个实验。“分子与细胞分子与细胞”模块不仅实验数目多，而且模块不仅实验数目多，而且有各种实验类型，其原因是该模块知识涉及有各种实验类型，其原因是该模块知识涉及到细胞结构的动态变化，以及细胞内

26、物质的到细胞结构的动态变化，以及细胞内物质的代谢变化，便于安排一些适合学生观察、测代谢变化，便于安排一些适合学生观察、测定、验证或探究的实验活动定、验证或探究的实验活动。“遗传与进化遗传与进化”模块的知识，主要是从细胞模块的知识，主要是从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性，适合学水平和分子水平阐述生命的延续性，适合学生在课堂上完成的实验课题则偏少。生在课堂上完成的实验课题则偏少。根据实验条件和教师能力水平根据实验条件和教师能力水平还有许多实验对于达到高中生物教学的预期还有许多实验对于达到高中生物教学的预期目标是十分必要的，如制备生物膜、观察细目标是十分必要的，如制备生物膜、观察细胞质流动、探究

27、酶及作用特性、探究细胞核胞质流动、探究酶及作用特性、探究细胞核的功能、的功能、DNA的粗提取和鉴定、果蝇的杂交的粗提取和鉴定、果蝇的杂交实验、观察果蝇唾液腺染色体等。这些实验实验、观察果蝇唾液腺染色体等。这些实验对实验条件要求较高，一些教师还难以完成对实验条件要求较高，一些教师还难以完成这些实验的操作。这些实验的操作。三、实验教学的组织三、实验教学的组织技能性实验技能性实验实验教学目标实验教学目标技能性实验分为动作认知和动作技能两类：技能性实验分为动作认知和动作技能两类：前者指对实验对象进行操作的运动规则，包前者指对实验对象进行操作的运动规则，包括实验内容、实验目的、实验原理、材料用括实验内容

28、、实验目的、实验原理、材料用具、药品试剂、方法步骤、实验结果、分析具、药品试剂、方法步骤、实验结果、分析结论等认知成分结论等认知成分后者指对实验对象进行的准确、连贯、协调、后者指对实验对象进行的准确、连贯、协调、自动化的操作性动作。自动化的操作性动作。标准标准对动作技能训练的基本要求是：能对动作技能训练的基本要求是：能够正确的使用一般的实验器具，掌握采集和够正确的使用一般的实验器具，掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能。其内容及目标如下：物绘图等技能。其内容及目标如下：初中年级动作技能训练的目标初中年级动作技能训练的目标*明确实验或

29、观察的目标和对象明确实验或观察的目标和对象*知道常用药品试剂知道常用药品试剂会使用常见生物实验仪器、工具会使用常见生物实验仪器、工具*记住实验或观察的方法和步骤记住实验或观察的方法和步骤熟练使用放大镜和低倍显微镜熟练使用放大镜和低倍显微镜*会做简单的实验或观察记录，会初步地分会做简单的实验或观察记录，会初步地分析实验数据并得出相应的结论析实验数据并得出相应的结论会栽培会栽培实验实验用植物，用植物，识别识别校园植物、制作校园植物、制作腊叶腊叶标标本本学会学会饲饲养某种小养某种小动动物，物，观观察某些察某些动动物行物行为为制作徒手切片和制作徒手切片和简单简单的装片的装片解剖常解剖常见见的小型无脊椎

30、的小型无脊椎动动物物制作昆虫制作昆虫标标本本绘绘制生物体的制生物体的轮轮廓廓高中年高中年级级动作技能训练的目标动作技能训练的目标*明确明确实验实验目目标标，领领会会实验实验原理原理*熟悉常用熟悉常用仪仪器、器具器、器具称量称量药药品、配制常用品、配制常用试剂试剂熟熟练练使用使用实实体体镜镜、解剖用具、高倍、解剖用具、高倍显显微微镜镜学会学会检测细检测细胞内胞内营营养物养物质质*学会用小动物作实验材料进行的的观察实学会用小动物作实验材料进行的的观察实验和生理实验验和生理实验*制作制作DNA分子双螺旋结构模型和生态瓶分子双螺旋结构模型和生态瓶绘绘制生物制生物图图进进行人行人类遗传类遗传病的病的调查

31、调查和生和生态调查态调查参与参与细细菌菌分离、观察、分离、观察、接种与培养、植物接种与培养、植物组织组织培养和无土栽培等学培养和无土栽培等学习习活活动动尝试尝试米酒、腐乳、泡菜等小食品制作活动米酒、腐乳、泡菜等小食品制作活动参与提取某种芳香油，提取血清中乳糖脱参与提取某种芳香油，提取血清中乳糖脱氢酶，氢酶，DNA的粗提取和鉴定，对的粗提取和鉴定，对DNA片段进片段进行行PCR扩增等实验活动扩增等实验活动动作认知和动作技能动作认知和动作技能1972年，年，A.J.哈罗和哈罗和E.J.辛普森出版辛普森出版教育教育目标分类学目标分类学-第三分册：动作技能领域第三分册：动作技能领域，提，提出技能目标分

32、类的原则。出技能目标分类的原则。在辛普森分类系统中，第一、二层次是观察在辛普森分类系统中，第一、二层次是观察不到的学习行为，属于认知成分；第三、四不到的学习行为，属于认知成分；第三、四层次是学习者处于连续学习某种特定动作技层次是学习者处于连续学习某种特定动作技能的过程中，也包含一定的认知成分；后三能的过程中，也包含一定的认知成分；后三个行为是可观察的学习者的动作技能水平。个行为是可观察的学习者的动作技能水平。AJ哈哈罗罗系系统统 EJ辛普森系辛普森系统统 反射反射动动作作 基基础础性性动动作作 知知觉动觉动作作 体能体能 技巧技巧动动作作 有意沟通有意沟通 知知觉觉（领领会）会）定定势势（准（

33、准备备）重复重复尝试尝试（模仿）（模仿）正确反正确反应应（习惯习惯操作）操作）自自动动化反化反应应（熟（熟练练操作）操作）适适应应（调调整整动动作）作）创创造（造（产产生新的生新的动动作方式）作方式）1992年，汪古逊编著的年，汪古逊编著的生物教育目标分类生物教育目标分类学学中明确提出动作技能目标分为动作认知中明确提出动作技能目标分为动作认知和动作技能两大类。和动作技能两大类。2001年，项伯衡、郑春和编著的年，项伯衡、郑春和编著的生物学教生物学教育与评价育与评价中，对实验动作技能目标的动作中，对实验动作技能目标的动作认知类和动作技能类均作出具体区分认知类和动作技能类均作出具体区分分类层次分类

34、层次基本要求基本要求见习见习知觉知觉知道原理要领，形成动作表象知道原理要领，形成动作表象定势定势明确程序方法，产生模仿心理明确程序方法，产生模仿心理练习练习模仿操作模仿操作 仿照示范进行不连贯操作仿照示范进行不连贯操作独立操作独立操作 独立、准确、连贯性操作独立、准确、连贯性操作熟练熟练自动化自动化迅速、协调、技巧性操作迅速、协调、技巧性操作创造性创造性设计并完成有创意性操作设计并完成有创意性操作生物学动作技能目标分类生物学动作技能目标分类实例实例观察细胞中观察细胞中DNA和和RNA的分布的分布见习见习（原理、要领或方法步骤）（原理、要领或方法步骤）模仿模仿操作操作独立独立操作操作自动化自动化

35、创造性创造性取血取血麻醉蛙体麻醉蛙体趾端皮肤伤口取血趾端皮肤伤口取血制片制片稀释血液稀释血液涂布法制片涂布法制片水浴法酸解水浴法酸解冲洗血涂片冲洗血涂片吡咯红吡咯红-甲基绿染色甲基绿染色观察观察低倍镜观察低倍镜观察高倍镜观察高倍镜观察结论结论DNA的分布的分布RNA的分布的分布验证性实验验证性实验实验目标实验目标认识到习得的科学知识的真实性，可以通过认识到习得的科学知识的真实性，可以通过相关的实验活动来检验相关的实验活动来检验以实验结果为论据的论证过程，有利于学生以实验结果为论据的论证过程，有利于学生的思维方法的训练的思维方法的训练基本程序基本程序确定论题确定论题其真实性需要检验的命题，也其真

36、实性需要检验的命题，也就是将用论据推出的结论就是将用论据推出的结论获得论据获得论据论据是用于确定论题真实性的论据是用于确定论题真实性的命题，如实验数据、调查材料、文献资料等。命题，如实验数据、调查材料、文献资料等。论据是推理的前提。论据是推理的前提。进行论证进行论证论证是论据与论题之间的推理论证是论据与论题之间的推理过程和推理形式。论证方式分为演绎论证和过程和推理形式。论证方式分为演绎论证和归纳论证。归纳论证。科学研究的论证通常是演绎论证，有直接论科学研究的论证通常是演绎论证，有直接论证和间接论证两种，反证法是常用的间接论证和间接论证两种，反证法是常用的间接论证方式之一证方式之一实例实例植物细

37、胞质壁分离及复原植物细胞质壁分离及复原论题：成熟的植物细胞能够与外界溶液发生渗论题：成熟的植物细胞能够与外界溶液发生渗 透作用透作用论据：论据：在高浓度蔗糖溶液作用下，洋葱鳞片叶外在高浓度蔗糖溶液作用下，洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离表皮细胞发生质壁分离在清水溶液中，洋葱鳞片叶外表皮细胞发在清水溶液中，洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离复原生质壁分离复原论证：论证：液泡体积变小、紫色加深现象所揭示的事液泡体积变小、紫色加深现象所揭示的事实是什么？实是什么？水分渗出细胞，蔗糖分子不能渗入水分渗出细胞，蔗糖分子不能渗入假设原生质层为全透性结构，其实验结果假设原生质层为全透性结构，其实验结果将会怎样

38、？将会怎样？细胞内外溶液浓度相等，水分进出细胞细胞内外溶液浓度相等，水分进出细胞数量相等，不发生质壁分离数量相等，不发生质壁分离假设原生质层使不透性结构，其实验结果假设原生质层使不透性结构，其实验结果又会怎样？又会怎样？水分不能进出细胞，不发生质壁分离水分不能进出细胞，不发生质壁分离论点：论点：水分渗出（或渗入）细胞，蔗糖分子而不水分渗出（或渗入）细胞，蔗糖分子而不能进入细胞，能进入细胞，说明原生质层具有选择透性；说明原生质层具有选择透性；外液浓度高时，外液浓度高时，水分渗出细胞，水分渗出细胞，外液浓度外液浓度低时，低时，水分渗入细胞，水分渗入细胞，表明原生质层两侧存表明原生质层两侧存在浓度差

39、，并决定细胞液与外液之间水分子在浓度差，并决定细胞液与外液之间水分子运动方向运动方向结论：结论：由于成熟的植物细胞具备渗透实验装置的两由于成熟的植物细胞具备渗透实验装置的两个基本条件，因此能够与外界溶液发生渗透个基本条件，因此能够与外界溶液发生渗透作用作用探究性实验探究性实验探究实验的基本程序及界定探究实验的基本程序及界定盖拉格和施帝芬盖拉格和施帝芬(Gallagher&Stepien，1995)等认为，对科学问题的探究最好像科学家那样等认为，对科学问题的探究最好像科学家那样完整地履行完整地履行6个探究步骤：个探究步骤：想出或鉴别一个有趣、重要并可以解决的问题想出或鉴别一个有趣、重要并可以解决

40、的问题学习与问题有关的大量信息学习与问题有关的大量信息确定有助于解决这个问题的实验、观察、计算确定有助于解决这个问题的实验、观察、计算进行实验、观察或计算进行实验、观察或计算确定结果是否能帮助解决问题确定结果是否能帮助解决问题交流研究结果交流研究结果在义务教育在义务教育生物课程标准生物课程标准的内容标准部的内容标准部分指出，科学探究通常包括：提出问题、作分指出，科学探究通常包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流；进而从表达、交流；进而从5个方面解读科学探究的个方面解读科学探究的内涵，并以表格形式概述科学探究过程各个内涵，并以表格

41、形式概述科学探究过程各个程序的基本要求（见下页）；最后，以程序的基本要求（见下页）；最后，以“探探究影响鼠妇分布的环境因素究影响鼠妇分布的环境因素”为案例，对探为案例，对探究实验的基本程序加以解说。究实验的基本程序加以解说。探究程序探究程序基本要求基本要求提出问题提出问题尝试发现与生物学相关的问题；尝试发现与生物学相关的问题；尝试书面或口头表述这些问题；尝试书面或口头表述这些问题；描述已有知识与这些问题的冲突所在描述已有知识与这些问题的冲突所在作出假设作出假设应用已有知识和经验对问题答案提出应用已有知识和经验对问题答案提出可能的设想可能的设想估计假设的可检验性估计假设的可检验性探究程序探究程序

42、基本要求基本要求制定计划制定计划列出所需要的材料、用具和试剂；列出所需要的材料、用具和试剂；拟订探究方案；拟订探究方案；选出控制变量，设计对照实验；选出控制变量，设计对照实验；预测实验结果并作出解释预测实验结果并作出解释实施计划实施计划进行观察、调查和实验；进行观察、调查和实验；收集数据；收集数据；评价数据的可靠性评价数据的可靠性分析结论分析结论描述实验现象；描述实验现象；整理和解读数据；论证并得出结论整理和解读数据；论证并得出结论表达交流表达交流 撰写探究报告；交流探究过程和结论撰写探究报告；交流探究过程和结论普通高中普通高中生物课程标准生物课程标准在在“课程的基本课程的基本理念理念”部分阐

43、明了探究性学习目标；在发展部分阐明了探究性学习目标；在发展科学探究能力方面提出的科学探究能力方面提出的11项要求中，蕴含项要求中，蕴含着实验探究的基本程序着实验探究的基本程序借鉴资料：借鉴资料：美美培生教育集团：培生教育集团：“科学探索科学探索者者”，浙江教育出版社出版。全套共，浙江教育出版社出版。全套共15册，册，生命科学、物质科学和地球科学各生命科学、物质科学和地球科学各5册。册。该教材的该教材的“技能手册技能手册”中，有关科学探究的中，有关科学探究的论述可作为论述可作为标准标准对科学探究程序界定的对科学探究程序界定的补充说明补充说明制定制定计划计划提出提出问题问题作出作出假设假设搜集搜集

44、数据数据得出得出结论结论交流交流反思反思材材料料设设备备方方案案预预测测控制控制变量变量给出操给出操作定义作定义引导探究和自主探究引导探究和自主探究中学生物学的探究实验分为引导探究和自主中学生物学的探究实验分为引导探究和自主探究两种类型，源于探究两种类型，源于1978年赫加蒂年赫加蒂.黑兹尔黑兹尔(E.Hegarty.Hazel)将将2级分为级分为2A级和级和2B级级2A级系由教师提出问题、学生作出假设和设级系由教师提出问题、学生作出假设和设计实验方案，检验假设的必要资料和设备也计实验方案，检验假设的必要资料和设备也是教师准备；是教师准备；2B级的整个探究过程由学生的合作学习小组级的整个探究过

45、程由学生的合作学习小组独立完成，教师仅以学习者身份参与探究过独立完成，教师仅以学习者身份参与探究过程，也是学生自主探究的辅助者、组织者。程，也是学生自主探究的辅助者、组织者。多数科学探究实验仅仅关注探究程序的第二多数科学探究实验仅仅关注探究程序的第二和第四个步骤，而简略了其他几个步骤。因和第四个步骤，而简略了其他几个步骤。因此，探究实验又有部分探究和全程探究之分此，探究实验又有部分探究和全程探究之分生物科学探究模式生物科学探究模式乔伊斯（乔伊斯（B.Joyce）等编著的）等编著的教学模式教学模式（荆建华等译）一书中，专门介绍了生物科（荆建华等译）一书中，专门介绍了生物科学探究模式，并列举学探究

46、模式，并列举“种子的发芽种子的发芽”“肌肉肌肉结构和功能结构和功能”等实验活动，阐明这种教学模等实验活动，阐明这种教学模式的体系、组织结构、教师作用、支持系统，式的体系、组织结构、教师作用、支持系统，以及教育和教学效果等以及教育和教学效果等实验教学的组织有双重含义：广义上的组织实验教学的组织有双重含义：广义上的组织工作包括：选择实验课题和确定实验内容、工作包括：选择实验课题和确定实验内容、确定实验教学目标、营造实验教学环境、制确定实验教学目标、营造实验教学环境、制定实验活动计划、调控学生实验进程、评价定实验活动计划、调控学生实验进程、评价实验活动结果等。实验活动结果等。狭义上的组织工作专指按照

47、实验导学计划逐狭义上的组织工作专指按照实验导学计划逐步进行的学生实验活动体系，例如，引导探步进行的学生实验活动体系，例如，引导探究实验活动依次分为：创设问题情境、学生究实验活动依次分为：创设问题情境、学生确认问题、诱发实验探究、分析确认问题、诱发实验探究、分析-结论、交流结论、交流-反思等阶段，其中，实验阶段是教学组织的反思等阶段，其中，实验阶段是教学组织的核心。核心。引导探究实例引导探究实例酵母菌的呼吸方式酵母菌的呼吸方式程序程序教师行为教师行为学生活动及目标学生活动及目标创设问创设问题情境题情境启发学生思考细胞内启发学生思考细胞内ADP转化成转化成ATP时所需能量的主时所需能量的主要来源？

48、要来源？细胞呼吸是否需要氧气？细胞呼吸是否需要氧气？酵母菌在有氧和无氧条件下酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，其呼吸方式一样都能生存，其呼吸方式一样吗？吗？回忆回忆ATP生成途径和条件，生成途径和条件，明确细胞呼吸与明确细胞呼吸与ATP生成的关生成的关系系确认实验对象和探究的课题确认实验对象和探究的课题任务任务学生提学生提出问题出问题提示学生回忆酵母菌细胞提示学生回忆酵母菌细胞的基本结构的基本结构以酵母菌在食品加工或发以酵母菌在食品加工或发酵方面的应用实例诱导学生酵方面的应用实例诱导学生分析酵母菌的可能呼吸方式分析酵母菌的可能呼吸方式思考和讨论酵母菌细胞内有思考和讨论酵母菌细胞内有无线粒体？无

49、线粒体？分析典型实例，针对酵母菌分析典型实例，针对酵母菌呼吸方式提出探究问题呼吸方式提出探究问题程序程序教师行为教师行为学生活动及目标学生活动及目标引导学引导学生探究生探究提醒学生用规范的陈述本提醒学生用规范的陈述本组作出的假设组作出的假设提示学生设计的实验方案提示学生设计的实验方案应包括：细胞结构观察和生应包括：细胞结构观察和生理生化分析实验理生化分析实验提供实验材料、器具和参提供实验材料、器具和参考资料，检验学生组装的实考资料，检验学生组装的实验装置验装置辅助学生完成实验操作辅助学生完成实验操作讨论并作出假设讨论并作出假设制定本组的实验探究计划制定本组的实验探究计划阅读参考资料，明确生理生

50、阅读参考资料，明确生理生化分析实验的原理，在教师辅化分析实验的原理，在教师辅导下组装好实验装置导下组装好实验装置观察生活在不同供氧条件下观察生活在不同供氧条件下酵母菌细胞有无线粒体；完成酵母菌细胞有无线粒体；完成控氧下酵母菌代谢实验操作控氧下酵母菌代谢实验操作学生分学生分析析-结论结论启发学生分析不同供氧条启发学生分析不同供氧条件下酵母菌细胞的结构和代件下酵母菌细胞的结构和代谢产物，得出相应结论谢产物，得出相应结论让学生比较说明酵母菌的让学生比较说明酵母菌的不同呼吸方式不同呼吸方式讨论酵母菌细胞内线粒体的讨论酵母菌细胞内线粒体的有无与呼吸作用的关系有无与呼吸作用的关系分析说明酵母菌每种呼吸方分