劉滿希++顧明輝

摘 要 簡(jiǎn)要介紹ATDE教學(xué)模式的要點(diǎn)， 以“酶的作用”一節(jié)課為例，探討了ATDE教學(xué)模式在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用策略，最后針對(duì)問(wèn)、想、做、評(píng)各環(huán)節(jié)尚存的有關(guān)問(wèn)題，提出了建議性的解決策略。

關(guān)鍵詞 ATDE模式 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新思維

中圖分類(lèi)號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B

目前中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍采用“照方抓藥”注入式教學(xué)模式，學(xué)生按教材中實(shí)驗(yàn)步驟被動(dòng)操作，技能訓(xùn)練與思維能力培養(yǎng)分離現(xiàn)象嚴(yán)重，片面強(qiáng)調(diào)“三基”目標(biāo)，忽視生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，為了改變這一現(xiàn)狀，筆者申請(qǐng)了《高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)ATDE模式研究》課題（江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題），嘗試采用ATDE模式進(jìn)行生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。下面以“酶的作用”這節(jié)課為例，探討ATDE教學(xué)模式在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用策略。之所以選“酶的作用”這節(jié)課，是因?yàn)榻K省高中生物評(píng)優(yōu)課選了這節(jié)課，而筆者作為評(píng)委認(rèn)真觀摩了13位選手的公開(kāi)課。

1 ATDE教學(xué)模式

ATDE教學(xué)模式是由問(wèn)（Asking）、想（Thinking）、 做（Doing）、評(píng)（Evaluation）四要素構(gòu)成，即教師通過(guò)有機(jī)整合具有系統(tǒng)性與關(guān)聯(lián)性的課程內(nèi)容，采用啟發(fā)式、探究式教學(xué)方式，循序漸進(jìn)地推進(jìn)教學(xué)活動(dòng)，強(qiáng)調(diào)在學(xué)生原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)“問(wèn)”、“想”、“做”、“評(píng)”四步訓(xùn)練，以最大限度激發(fā)學(xué)生的想象力、敏銳力、流暢力、變通力、獨(dú)創(chuàng)力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。ATDE教學(xué)模式如圖1所示。

該模式可以解釋為：① 問(wèn)：創(chuàng)設(shè)情境、啟發(fā)引導(dǎo)、精心設(shè)問(wèn)。學(xué)生只有對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)持探究和質(zhì)疑的態(tài)度，才會(huì)使自己的思維活動(dòng)處于積極、活躍的狀態(tài)，思維也才能具有創(chuàng)造性。② 想：通過(guò)聯(lián)想訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力，以尋求創(chuàng)意。聯(lián)想雖然并不能直接產(chǎn)生有創(chuàng)新價(jià)值的新形象，但它卻為能夠產(chǎn)生新形象的想象思維活動(dòng)提供一定的基礎(chǔ)，通過(guò)自由想象可設(shè)計(jì)各種解決問(wèn)題的方案。③ 做：通過(guò)實(shí)際操作訓(xùn)練，讓學(xué)生在學(xué)中做，做中學(xué)，做中議，議中醒，從實(shí)驗(yàn)活動(dòng)尋求解決問(wèn)題的方法，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力。④ 評(píng)：通過(guò)師生共同制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，選取最適當(dāng)?shù)拇鸢?，共同評(píng)價(jià)，完善思維與實(shí)踐活動(dòng)。

為什么要設(shè)計(jì)這樣四個(gè)環(huán)節(jié)呢，那是因?yàn)樵谡n堂教學(xué)中教師講得太多，而在實(shí)驗(yàn)課上則相反，教師引導(dǎo)太少，讓學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)上的實(shí)驗(yàn)操作步驟一步步做，然后布置作業(yè)就下課。在實(shí)驗(yàn)課上，教師不能放任學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)步驟操作，而自己無(wú)所事事。教師備課，最需要考慮學(xué)生學(xué)習(xí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)最大的難點(diǎn)是什么，學(xué)生做這個(gè)實(shí)驗(yàn)最容易患的錯(cuò)誤是什么，然后按照這個(gè)邏輯去設(shè)置教學(xué)情景、實(shí)驗(yàn)中提什么問(wèn)題、什么時(shí)候提、什么時(shí)候做、做了要解決什么問(wèn)題，如何評(píng)價(jià)，從而就有了用ATDE教學(xué)模式來(lái)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這時(shí)教師并不是學(xué)科知識(shí)的化身，也不是學(xué)科知識(shí)的傳聲筒；而是學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)困惑的疏導(dǎo)者，學(xué)生知識(shí)應(yīng)用難題的幫助者。

2 “酶的作用”一節(jié)教材分析

“酶的作用和本質(zhì)”是高中生物必修一第五章第一節(jié)“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”第一部分內(nèi)容。在必修一第二章第二節(jié)“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)著——蛋白質(zhì)”這一節(jié)關(guān)于蛋白質(zhì)的功能中提到：“細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開(kāi)酶的催化作用，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)”，這為過(guò)渡到本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)做了很好的鋪墊。細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝，它離不開(kāi)酶的催化。“酶的作用”是第一課時(shí)的內(nèi)容，將是理解呼吸作用、光合作用等知識(shí)的基礎(chǔ)。本節(jié)從細(xì)胞代謝的概念入手，通過(guò)分析“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)行控制變量的科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)控制變量法，不僅有方法論意義，而且在科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值，最后分析酶在細(xì)胞代謝中發(fā)揮催化作用的機(jī)理。

3 運(yùn)用“ATDE教學(xué)模式”進(jìn)行“酶的作用”一節(jié)課教學(xué)

（1） 問(wèn)：在導(dǎo)入新課、新授課、課堂復(fù)習(xí)等階段，都需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境、啟發(fā)引導(dǎo)、精心設(shè)問(wèn)。

教材以斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課，然后提出三個(gè)問(wèn)題。這是一個(gè)非常巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，如果在使用這套新教材前，能有教師用這個(gè)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課，這一定是設(shè)計(jì)上的大亮點(diǎn)。但在省評(píng)優(yōu)課中，13位選手都沒(méi)有采用這個(gè)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課，可能是因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是新穎的，但對(duì)評(píng)委來(lái)說(shuō)沒(méi)有新鮮感，因此從想要獲獎(jiǎng)的角度來(lái)備課，教師們想了新的導(dǎo)入方式，但共同點(diǎn)是大都通過(guò)實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題。

導(dǎo)入新課的設(shè)問(wèn)既要與學(xué)生的生活或經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，又要與后面的新課學(xué)習(xí)相關(guān)聯(lián)。如教材中的導(dǎo)入設(shè)置的情景是：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去；過(guò)一段時(shí)間后，把小籠子取出來(lái)，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生原有的知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn)是緊密相聯(lián)的，那就是學(xué)生知道鷹的胃能消化食物，從而提出第一個(gè)問(wèn)題：這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題？（要解決的問(wèn)題是，鷹的胃是否只具有物理性消化，沒(méi)有化學(xué)性消化功能）接下來(lái)第2個(gè)問(wèn)題：就與要新學(xué)習(xí)的內(nèi)容——酶相關(guān)，請(qǐng)學(xué)生推測(cè)，是什么物質(zhì)使肉塊消失了？（是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)消化酶將肉塊分解了）第3個(gè)問(wèn)題：怎樣才能證明你的推測(cè)？（要求學(xué)生有基本的邏輯推理能力與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，如果第2個(gè)推測(cè)正確，那取一點(diǎn)胃內(nèi)的物質(zhì)即胃內(nèi)的消化液，在體外也應(yīng)該能將肉塊分解掉。）由此可以看到，導(dǎo)入新課設(shè)置的情景要與學(xué)生的生活相關(guān)聯(lián)，以學(xué)生的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，設(shè)置的問(wèn)題要與新授課內(nèi)容相關(guān)聯(lián)，要能促進(jìn)學(xué)生積極思維。

省評(píng)優(yōu)課上選手們是怎樣導(dǎo)入新課的。南通高紅梅老師是這樣導(dǎo)入的：播放用雙氧水清洗傷口的視頻，教師問(wèn)“用雙氧水清洗傷口的時(shí)候看到什么現(xiàn)象？”學(xué)生回答“看到傷口上冒泡沫”。教師追問(wèn)：“是什么原因冒泡沫？”學(xué)生回答可能是傷口細(xì)胞被破壞后釋放的化學(xué)物質(zhì)或傷口上的微生物使過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氣體從而產(chǎn)生泡沫。那究竟是傷口處的細(xì)胞，還是微生物引起的呢？傷口與周?chē)Ｆつw在同樣的環(huán)境中，上面的微生物基本相同，在周?chē)５钠つw上滴加同樣的過(guò)氧化氫，如果正常皮膚上沒(méi)有泡沫出現(xiàn)，只有傷口上出現(xiàn)泡沫，說(shuō)明是傷口的細(xì)胞釋放了促進(jìn)過(guò)氧化氫分解的化學(xué)物質(zhì)，過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氣體，從而出現(xiàn)泡沫。教師指出過(guò)氧化氫是一種強(qiáng)氧化劑，適用于傷口消毒和食品消毒。也就是說(shuō)過(guò)氧化氫能殺死微生物，對(duì)微生物是有害的，實(shí)際上過(guò)氧化氫對(duì)于人體正常的細(xì)胞也是有害的，然而，代謝過(guò)程中細(xì)胞又確實(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化氫這樣的有害物質(zhì)，那細(xì)胞如何解除它的毒性呢？這要靠細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)——酶，把過(guò)氧化氫分解，由于這種酶能分解過(guò)氧化氫，就被稱為過(guò)氧化氫酶。生物體內(nèi)不同的化學(xué)反應(yīng)需要不同的酶來(lái)催化。只要人們還活著，酶催化的化學(xué)反應(yīng)就不停地進(jìn)行著，如在核糖體內(nèi)進(jìn)行的縮合反應(yīng)需要酶的催化，細(xì)胞呼吸、光合作用也是由一系列酶催化的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)組成的，酶催化的化學(xué)反應(yīng)有許許多多，每時(shí)每刻都在進(jìn)行，把細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。這樣就導(dǎo)入了新課。endprint

這種導(dǎo)入方法，教學(xué)的起點(diǎn)定得比較準(zhǔn)確，學(xué)生容易接受。教師要教給學(xué)生學(xué)科知識(shí)，但如果一開(kāi)始上課就講學(xué)科知識(shí)，學(xué)生會(huì)認(rèn)為你是一個(gè)學(xué)究，而不是一位老師，因?yàn)槟愕难劾镏挥袑W(xué)科知識(shí)，而豐富多彩的日常生活卻被你拒之眼外。因此，課堂教學(xué)的起點(diǎn)一定要與學(xué)生的生產(chǎn)生活實(shí)踐、學(xué)生的感受緊密相連，如果教師對(duì)學(xué)生的生活感受置之不理，他也會(huì)同樣對(duì)課堂教學(xué)置若罔聞；課堂教學(xué)一定是從課外知識(shí)到課內(nèi)知識(shí)，而不是從課內(nèi)知識(shí)到課內(nèi)知識(shí)，如果你講的課內(nèi)知識(shí)在課外找不到證據(jù)，或者找不到相關(guān)的事實(shí)，后面的課內(nèi)知識(shí)也會(huì)在學(xué)生的大腦中成為無(wú)根之木。不僅在導(dǎo)入新課時(shí)需要設(shè)問(wèn)，在新授課中也需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情景，精心設(shè)問(wèn)，并且與“想”、“做”結(jié)合在一起。

（2） 想與做：“想”是ATDE教學(xué)模式中的第二個(gè)環(huán)節(jié)，教師提出問(wèn)題后，鼓勵(lì)學(xué)生自由聯(lián)想、發(fā)散思維、廣泛進(jìn)行類(lèi)比和聯(lián)系，并給予學(xué)生思維的時(shí)間， 以尋求解決問(wèn)題的方法。如果是針對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)， 教師則要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，結(jié)合相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行類(lèi)比和聯(lián)想，選取合適的材料，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)步驟，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。“做”是ATDE教學(xué)模式中的第三個(gè)環(huán)節(jié)，那就是學(xué)生根據(jù)第二步想所做出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用教師提供儀器設(shè)備、試劑材料，邊做邊想，在做的過(guò)程中學(xué)習(xí)，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證或否定原來(lái)的假設(shè)。新授課正是在問(wèn)、想、做的過(guò)程中不斷地推進(jìn)，學(xué)生的認(rèn)識(shí)則得到不斷地深化。

仍以“酶的作用”一節(jié)課為例，教材上設(shè)計(jì)了比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率的一組實(shí)驗(yàn)，具體內(nèi)容是：取四支試管，都加入2 mL3%的過(guò)氧化氫溶液，3號(hào)與4號(hào)試管置于常溫下，3號(hào)加入2滴FeCl3也就是無(wú)機(jī)催化劑，4號(hào)加入2滴肝臟研磨液（即加入生物催化劑酶），1號(hào)和2號(hào)都加入2滴清水，但1號(hào)放置在常溫下，2號(hào)放置在高溫90℃條件下。教師通過(guò)這一組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生學(xué)習(xí)分析自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量以及如何控制變量。在省評(píng)優(yōu)課中，筆者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)老師就引導(dǎo)學(xué)生按照這個(gè)表格的思路來(lái)引導(dǎo)學(xué)生討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，相比之下，不如把一個(gè)大實(shí)驗(yàn)分解成3個(gè)小實(shí)驗(yàn)?zāi)菢铀悸非逦?/p>

第一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明過(guò)氧化氫酶對(duì)過(guò)氧化氫有分解作用。

問(wèn)：書(shū)上說(shuō)，酶是生物催化劑，能催化生化反應(yīng)的進(jìn)行。酶真的能催化生化反應(yīng)嗎？請(qǐng)你以過(guò)氧化氫酶為例，利用實(shí)驗(yàn)桌上的儀器與試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明過(guò)氧化氫酶對(duì)過(guò)氧化氫有分解作用。

想：過(guò)氧化氫溶液中不加過(guò)氧化氫酶就不分解，加了過(guò)氧化氫酶就分解了，這樣就能證明過(guò)氧化氫酶對(duì)過(guò)氧化氫有分解作用。

問(wèn)：你如何知道過(guò)氧化氫分解了？

想：有兩種方法，一是看是否冒氣泡，二是通過(guò)帶火星的衛(wèi)生香是否變得更加明亮或是否燃燒來(lái)檢測(cè)是否有氧氣釋放。

做：學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，過(guò)程很簡(jiǎn)單，現(xiàn)象也很明顯。

設(shè)計(jì)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)控制變量的相關(guān)內(nèi)容：自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量。所謂變量就是實(shí)驗(yàn)中可以變化的因素。教師引導(dǎo)學(xué)生分析這個(gè)實(shí)驗(yàn)中有哪些變量，接著指出：人為改變的變量叫做自變量。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，自變量就是加沒(méi)加過(guò)氧化氫酶，或滴加的試劑含不含有過(guò)氧化氫酶。而隨著自變量的變化而變化的變量叫因變量，這個(gè)實(shí)驗(yàn)中因變量就是過(guò)氧化氫有沒(méi)有分解，觀察的指標(biāo)是有沒(méi)有氣泡，或用帶火星的衛(wèi)生香能否燃燒。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除自變量外，可能還存在的對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的變量稱無(wú)關(guān)變量。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中過(guò)氧化氫的濃度、過(guò)氧化氫的量都可能對(duì)最終氧氣的釋放量有影響，都是無(wú)關(guān)變量。

教師問(wèn)：如何排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響呢？那就要做對(duì)照試驗(yàn)，除了自變量外，其余因素都保持不變，所進(jìn)行的一組實(shí)驗(yàn)。如，加過(guò)氧化氫酶的2號(hào)試管是實(shí)驗(yàn)組，不加過(guò)氧化氫酶的1號(hào)試管就是對(duì)照組，對(duì)照組中除了沒(méi)有酶，其他所有無(wú)關(guān)變量都保持不變，如底物的濃度、底物的數(shù)量、反應(yīng)的溫度等，都相同。有了這一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作鋪墊，學(xué)生就比較容易理解了自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量以及如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

第二個(gè)小實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較無(wú)機(jī)催化劑與酶的催化效率。

問(wèn)：初中化學(xué)學(xué)過(guò)，H2O2能被FeCl3這樣的無(wú)機(jī)催化劑催化分解，根據(jù)下列材料用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，比較過(guò)氧化氫酶與無(wú)機(jī)催化劑（FeCl3）催化效率的高低。材料用具：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液、新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液、3.5%FeCl3溶液、刻度試管、吸管、衛(wèi)生香等。

想：在相同體積相同濃度都是2 mL的3%的過(guò)氧化氫溶液中，一個(gè)滴加2滴FeCl3，一個(gè)滴加2滴肝臟研磨液，看哪個(gè)釋放的氧氣多。

教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量和對(duì)照實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)：“實(shí)驗(yàn)方案是否已經(jīng)非常完善”。這涉及到ATDE第四個(gè)環(huán)節(jié)——“評(píng)”，下面再分析。

第三個(gè)小實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究高溫對(duì)過(guò)氧化氫分解有什么影響。

有一位教師是這樣過(guò)渡到第三個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上的。他說(shuō)：同學(xué)們請(qǐng)看，這是裝過(guò)氧化氫的瓶子，看一下標(biāo)簽上的說(shuō)明，保存過(guò)氧化氫的環(huán)境溫度有什么要求？教師出示過(guò)氧化氫的瓶子，請(qǐng)學(xué)生看標(biāo)簽上的保存注意事項(xiàng)：保存溫度不要超過(guò)20℃。教師提出：根據(jù)保存注意事項(xiàng)，推測(cè)提高溫度對(duì)過(guò)氧化氫的分解有影響，下面請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究高溫對(duì)過(guò)氧化氫分解有什么影響？材料用具有：3%過(guò)氧化氫、熱水、大燒杯、試管等。取兩支試管，各加入2 mL3%的過(guò)氧化氫溶液，1號(hào)試管放在常溫下，2號(hào)試管放在90℃的水浴中加熱。實(shí)驗(yàn)的自變量是反應(yīng)的溫度不同，因變量是過(guò)氧化氫的分解情況，觀察指標(biāo)是產(chǎn)生的氣泡量。然后學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：常溫下產(chǎn)生氣泡不明顯或者說(shuō)基本上不產(chǎn)生氣泡；90℃高溫下，有少量氣泡。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解。

為什么加熱能促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)呢？這就過(guò)渡到了對(duì)機(jī)理的理解上。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)物分子的平均能量水平較低，為常態(tài)，反應(yīng)物中有一部分分子具有了比常態(tài)更高的能量，到了能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的狀態(tài)，稱為活躍狀態(tài)?；钴S狀態(tài)與常態(tài)之間的能量差值稱為活化能，處于活躍狀態(tài)的反應(yīng)物能發(fā)生反應(yīng)。加熱的作用是使一部分反應(yīng)物分子能量提高，達(dá)到了活躍狀態(tài)，從而發(fā)生了反應(yīng)。這是加熱促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理。接下來(lái)教師播放動(dòng)畫(huà)：常態(tài)時(shí)，反應(yīng)體系中達(dá)到活躍狀態(tài)的分子數(shù)極少；加熱時(shí)，提高了反應(yīng)物的能量，一部分分子達(dá)到活躍狀態(tài)，但總體上數(shù)量不多（所以過(guò)氧化氫有少量分解，有少量氣泡產(chǎn)生）。而加催化劑，不管是無(wú)機(jī)催化劑還是酶，都沒(méi)有提高反應(yīng)物分子的能量，為什么能催化反應(yīng)的進(jìn)行呢？那是因?yàn)榇呋瘎┠軌蚪档头磻?yīng)的活化能。endprint

教師播放動(dòng)畫(huà)：在使用無(wú)機(jī)催化劑時(shí)，降低活化能后，反應(yīng)體系中原來(lái)能量較高的分子，如果達(dá)到活躍狀態(tài)，就能反應(yīng)；而酶催化生化反應(yīng)時(shí)，能顯著降低反應(yīng)的活動(dòng)能。反應(yīng)體系中能達(dá)到活躍狀態(tài)的分子就更多了，所以它的催化效率更高。

教師強(qiáng)調(diào)，催化劑的一個(gè)作用特點(diǎn)是：催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，但不改變平衡點(diǎn)。同時(shí)提出一個(gè)問(wèn)題：在下面的坐標(biāo)系中繪出加入無(wú)機(jī)催化劑和酶后，反應(yīng)速率的變化曲線（注：已畫(huà)出未加酶的曲線，要求學(xué)生繪出加入無(wú)機(jī)催化劑和加入酶后的變化曲線，見(jiàn)圖2）。學(xué)生思考，小組討論、交流，然后畫(huà)出圖（也是“做”的過(guò)程），師生共評(píng)，可見(jiàn)問(wèn)、想、做、評(píng)四個(gè)環(huán)節(jié)在整節(jié)課不斷地進(jìn)行。

為什么把原來(lái)一個(gè)大的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)分成3個(gè)？為什么把加熱對(duì)過(guò)氧化氫分解影響的實(shí)驗(yàn)放在最后講呢？因?yàn)橥ㄟ^(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明過(guò)氧化氫酶對(duì)過(guò)氧化氫有分解作用，讓學(xué)生理解自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量的概念，了解如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)；通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較無(wú)機(jī)催化劑與酶的催化效率，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)于自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量以及對(duì)控制變量的認(rèn)識(shí)。而把加熱對(duì)反應(yīng)的影響放在最后講，是想通過(guò)常溫與高溫這一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，過(guò)渡到酶作用機(jī)理這一難點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)上。

（3） 評(píng)：評(píng)是ATDE教學(xué)模式中的第四個(gè)環(huán)節(jié)，師生共同分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，評(píng)鑒、修正、完善實(shí)驗(yàn)方案， 并分析出最合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，如果可能按這個(gè)方案再做一次實(shí)驗(yàn)。如，在上面的比較酶與無(wú)機(jī)催化劑的催化效率實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)方案還可以再優(yōu)化，起碼可以想到增加空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)。此外“評(píng)”也應(yīng)包括教師對(duì)學(xué)生課堂表現(xiàn)的綜合評(píng)價(jià)，在此過(guò)程中，教師應(yīng)避免將自己的目光局限在“學(xué)生能否獲得與預(yù)期一致的結(jié)果”這一硬性指標(biāo)上，而應(yīng)該以“學(xué)生能否運(yùn)用已有知識(shí)圓滿地解釋實(shí)驗(yàn)中的意外現(xiàn)象、能否提出科學(xué)的、創(chuàng)造性的方案去驗(yàn)證自身設(shè)想的正確性”作為評(píng)判的重要標(biāo)準(zhǔn)，力爭(zhēng)從多個(gè)視角、不同的層面去審視每一位學(xué)生，敏銳地發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維的閃光點(diǎn)、努力地挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力，充分體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性。

4 四點(diǎn)反思

（1） “問(wèn)”要圍繞教學(xué)目標(biāo)形式多樣。導(dǎo)入時(shí)“問(wèn)”的起點(diǎn)不必過(guò)高，如這節(jié)課中雙氧水處理傷口時(shí)為什么出現(xiàn)泡沫。新授課時(shí)，“問(wèn)”要圍繞目標(biāo)層層推進(jìn)，最好有內(nèi)在邏輯關(guān)系，如這節(jié)課中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及畫(huà)出無(wú)機(jī)催化劑與酶的作用機(jī)理曲線圖。另外，教師還要注意問(wèn)的時(shí)候要變換角度，形式多樣，本課中針對(duì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的設(shè)問(wèn)就顯得有些單一，雖然有利于找到解決問(wèn)題的途徑，但也可能造成思維模式僵化，不利于創(chuàng)新思維。

（2） “想”要體現(xiàn)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。如有的教師用圖3所示的動(dòng)畫(huà)來(lái)解釋催化劑作用機(jī)理，目的是促進(jìn)學(xué)生去“想”，幫助學(xué)生去理解，設(shè)計(jì)思想很好，但有兩點(diǎn)需要修改：① 達(dá)到活化狀態(tài)的分子要體現(xiàn)出發(fā)生了反應(yīng)，即在左面是一個(gè)球，到了右面建議變成兩個(gè)小球，以示發(fā)生了反應(yīng)；② 要體現(xiàn)分子數(shù)量，如圖中（1）常溫下，一個(gè)球示意反應(yīng)底物，能量低，不能發(fā)生反應(yīng)，這種表達(dá)方式容易讓學(xué)生誤解為所有分子都不能發(fā)生反應(yīng)，而實(shí)際上是絕大多數(shù)反應(yīng)底物能量低，不能發(fā)生反應(yīng)，但也有極少數(shù)的底物的能量相對(duì)比較高，能發(fā)生反應(yīng)，所以不能只畫(huà)一個(gè)球；同樣（2）中能到達(dá)右側(cè)球的數(shù)量增加，（3）中到達(dá)右側(cè)的球更多，（4）中到達(dá)右側(cè)的球比（3）還要多，比例上顯著增加（但也不是100%），動(dòng)畫(huà)中都只畫(huà)了一個(gè)球需要修改。

（3） “做”要盡可能做出新意。如因變量的檢測(cè)，即氧氣的釋放，教材上要求定性檢測(cè)，能否定量檢測(cè)？無(wú)錫楊旭老師帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖4所示的收集氧氣的裝置，可以定量測(cè)量出氧氣的體積；還引導(dǎo)學(xué)生利用氧傳感器，與計(jì)算機(jī)相連，現(xiàn)場(chǎng)定量測(cè)定，如圖5所示，這些都有一些新意。

（4） “評(píng)”要體現(xiàn)教師的專業(yè)素養(yǎng)。如，比較酶與無(wú)機(jī)催化劑的催化效率，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是，1、2兩支試管各加入2 mL3%的過(guò)氧化氫溶液，1號(hào)試管加入2滴FeCl3這樣的無(wú)機(jī)催化劑，2號(hào)加入2滴肝臟研磨液，也就是加入生物催化劑——酶。教師在點(diǎn)評(píng)的時(shí)候說(shuō)體現(xiàn)了等量原則。這里要注意的是，真正要等量是指Fe3+的數(shù)量與酶的分子數(shù)量相等，現(xiàn)在雖然催化劑都是兩滴，表面上數(shù)量是相等了，但Fe3+的數(shù)量是酶分子數(shù)量的近25萬(wàn)倍，實(shí)際上并不等，在不等的前提下，而且是在無(wú)機(jī)催化劑要多得多的前提下，它催化釋放的氧氣量仍然比酶催化釋放的氧氣量要少得多。教師在評(píng)的時(shí)候，不能誤導(dǎo)學(xué)生。

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