摘要
随着新课改的实施与推进，高中生物学教学越来越注重培养学生的学科核心素养，而高中生物学实验教学直接影响生物学核心素养中“科学探究”的落实，因此，如何有效开展高中生物学实验教学成为一线教师们关注重点。大量研究表明，工作单在国内外主要作为科学探究能力的评价工具，近年来也有学者将其运用于引导探究教学。运用工作单引导探究教学在一定程度上改变了传统教学中“师传生受”的模式，在提高学生的课堂参与度的同时也让学生各方面的能力得到锻炼。在高中生物学的实验教学中，教师若运用工作单引导学生开展实验，可以让学生亲身经历科学探究过程，并在此过程中培养学生的科学探究能力及科学思维。 本论文基于相关文献概括工作单和实验设计能力的概念及研究现状。通过随机抽取贵阳市某区33名高中生物学教师进行问卷调查，了解该地区高中生物学实验教学的现状及工作单在生物学实验教学中的运用情况。以人教版高中生物学必修一《分子与细胞》中三个实验作为实践教学内容，选取贵阳市某中学高三年级实验设计能力水平相当的三个平行班作为实践教学对象，其中（5）班和（8）班为实验班，分别运用开放性工作单和结构性工作单引导教学，（4）班作为对照班，开展常规实验教学。实践教学前后分别对三个班学生的实验设计能力进行对比分析，以探讨高中生物学实验教学中运用工作单引导教学对学生实验设计能力的影响效果。 实验教学现状调查结果表明：该地区由于缺乏专业的生物实验员、课时紧张及设备不足等客观原因导致实验开出率较低，且在学校开出的实验中，约80%的教师采用较传统的教学方式开展实验教学，教学流程为：教师先讲解，学生后操作，实验后撰写实验报告单。通过调查工作单在高中生物学实验教学中的运用情况，结果表明：45%的教师表示无论是在实验教学还是理论教学中均不使用工作单，而导致这一现象的主要原因有教师编制工作单困难和工作单使用起来耗时。 实践教学结束后，对三个班学生的实验设计能力进行后测分析，结果表明：运用开放性工作单引导教学的（5）班、运用结构性工作单引导教学的（8）班，以及开展常规实验教学的（4）班学生的实验设计能力平均成绩分别为10.182、9.857和8.029，经T检验，（5）班与对照班、（8）班与对照班的P值均为0.000，都小于0.01，表明运用开放性工作单和结构性工作单引导教学的两实验班学生的实验设计能力明显优于对照班，且差异极显著。同时，对两实验班学生的实验设计能力进行前、后测分析，结果表明：运用开放性工作单和结构性工作单引导教学的（5）班和（8）班学生实验设计能力的前、后测成绩分别为6.909、10.182和6.829、9.857，经T检验，两实验班前测与后测的P值均为0.000，都小于0.01，表明无论是运用开放性工作单还是结构性工作单引导教学都能极显著提升学生的实验设计能力。其中，（8）班学生实验设计能力的六个分要素中，“陈述自变量和因变量的关系”、“选择和处理实验材料”、“加分指标”这三个分要素的前测与后测差异显著，“具有控制变量的意识”、“描述观察或测量因变量的方法”及“实验方案的质量”这三个分要素的前测与后测差异极显著；而（5）班学生的实验设计能力中六个分要素前测与后测均存在极显著差异，表明运用开放性工作单引导教学对学生实验设计能力的总体提升效果比结构性工作单更好。 综上所述，在高中生物学教学中运用工作单引导实验教学有助于提升学生的实验设计能力，研究的教学实践案例可为高中生物学一线教师开展实验教学提供参考。
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