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“探究光对鼠妇生活的影响”两种教学策略的研究

阅读:1847 次  我要评论(0)  收藏  2012/10/31 9:26:14
人民教育出教社 课程教材研究所 陈 香
摘要:本文以“探究光对鼠妇生活的影响”为基础探讨了课堂教学中两种基本的教学策略,“先扶后放策略”和“先放后扶策略”,并对这两种教学策略进行比较分析,讨论各自的优点及不足。另外,这两种教学策略的划分并不是绝对的,在教学实践中可以以这两种教学策略为基础,变化出多种新的教学策略。
关键词:探究;教学策略;同课异构。
 “探究光对鼠妇生活的影响”是人教版义务教育生物课标教材的第一个完整的探究活动,该探究比较详细地呈现了科学探究的全过程,不仅对于发展学生的科学探究能力具有非常重要的作用,而且,不同的探究活动基本遵循相同的研究步骤和思路,学生掌握了“探究光对鼠妇生活的影响”的研究方法后,对于后面的探究活动也能够举一反三,用已学会的方法、技能进行探究,进而将探究活动作为获得新知识的一种学习方式。
1.教学目标的确定
建构主义认为,教师的作用不是简单地将书本上的知识传递给学生,而应创设相关学习情境,同时为学生提供相应的仪器、工具等资源,并给予适当的指导和帮助,使学生能够开展探究活动,自主建构知识,并将新知识与自己原有的知识经验融合,纳入已有的知识结构之中。
根据这种教学理念,“探究光对鼠妇生活的影响”的教学目标可设定为如下三点:一是使学生参与探究活动,体验探究活动的一般过程;二是说明控制实验变量和设计对照实验的基本方法,并根据这些方法模仿实验设计;三是初步形成合作学习,爱护实验动物的情感。为落实以上教学目标,老师可采取各种不同的教学策略,从教学指导的总体思路上来说,这些教学策略大体上可以归纳为两种,“先扶后放策略”和“先放后扶策略”。
2.两种教学策略的实例呈现
2.1 策略一:“先扶后放策略”
先扶后放策略”是指老师和学生先一起分析探究的方案和步骤,然后学生再动手操作。这种策略十分注重引导学生对实验设计的原则、方法的理解和学习。这种策略的具体操作如下。
2.1.1 确定单一变量原则
老师首先和学生一起对探究进行分析,按照探究的一般过程,即提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流等对探究的各个环节进行梳理,在提出问题环节,老师引导学生思考通常会在什么样的环境中发现鼠妇,鼠妇的生活可能会受到哪些因素的影响,学生根据自己的经验或提供的资料通常能答出光、温度、湿度等因素会影响鼠妇的生活。由于影响鼠妇生活的因素较多,一般而言,在一个探究活动中不可能同时研究这么多的影响因素,由此老师引出实验设计的第一个原则──单一变量,即一个实验中通常只分析一个因子或一个变量,在本活动中研究光对鼠妇生活的影响。
2.1.2 确定对照原则
如何设计实验检验光对鼠妇生活的影响呢?将鼠妇放在完全光照的环境或者完全黑暗的环境的实验方案,学生认为都不可行,因为鼠妇没有其他环境可以选择,只能生活在实验设计的单一环境中。因此,学生能够想到需要设计一侧光照一侧黑暗的环境,通过观察鼠妇选择在哪种环境中生活来判断光是否对鼠妇生活有影响,由此老师提出实验设计的第二个原则──对照实验。完全光照或完全黑暗的实验方案中没有设置对照,而一侧光照一侧黑暗的实验方案中设置了对照,但老师应提醒学生注意的是,除光照以外的影响因素在实验中应保持一致并适宜,如土壤疏松不结块,含有一定的腐殖质,有适宜的湿度和温度,均匀地分布于光照的一侧和黑暗的一侧,等等。如果实验中的温度过高或过低,可能会使鼠妇的活动能力或其他行为发生变化,甚至导致鼠妇的死亡。这样即使实验中设置了对照,也很难得出正确的结论。
需要指出的是,单一变量和对照实验的原则具有一定的联系,对照实验已经包含了单一变量的因素,因此也可以不列出单一变量的原则,而只列出对照实验的原则。
2.1.3 确定随机原则
确定了实验装置后,应该取多少只鼠妇进行实验呢?如果只取一只鼠妇,这只鼠妇要么处于光照环境,要么处于黑暗环境,这样得出的数据会有很大的偏差,学生很快就能想到应该多取几只鼠妇进行实验。如何将鼠妇放于实验装置中呢?如果全部放于光照的一侧,或者全部放于黑暗的一侧,这样的设计会人为地使鼠妇处于一个预设的环境中,会对最后的数据造成一定的影响,因此学生能想到两种方法,一是将鼠妇分为两等份,分别放于光照的一侧和黑暗的一侧,二是将鼠妇放于实验装置的中央,然后观察鼠妇选择什么样的生活环境。老师须提醒学生注意的是,在采用第一种方法时,不能人为地选择活动能力差的鼠妇置于黑暗的一侧,而应随机地将鼠妇分为两等份。由此,老师引出了实验设计的第三个原则──随机原则。
2.1.4 确定重复性原则
在观察光照和黑暗一侧各有多少只鼠妇时,只统计一次鼠妇的数目可不可以呢?学生基本都认识到这样做可能会出现较大的误差,而要消除误差,可以多统计几次,多做几次实验,取平均值,这样老师就引出了实验设计的第四个原则──重复原则。因为班上的学生人数较多,老师可以将学生分为几个实验小组,将各个小组的数据汇总起来求得平均值,进而得出实验结论,这样和单个小组重复做几次实验的效果相似。本探究活动的数据比较多,须设计一个表格记录实验数据,这样老师可要求学生尝试进行实验记录表的设计。表格中的数据虽然很具体,但不够直观,老师可以建议学生将实验数据绘制成图。因此,本探究活动虽然操作难度不大,但是涉及到了探究的方方面面,具有一定的典型性。
老师和学生将探究活动分析清楚透彻之后,再安排学生进行实验操作,每个小组的学生进行人员分工,共同完成该探究活动,在活动完成后,小组之间交流各自的成果。在教学中,有些学生还会有新的想法和发现,比如,有些学生在实验过程中,将光照的一侧和黑暗的一侧对调,即将原先玻璃板遮盖的一侧换用纸板遮盖,而原先用纸板遮盖的一侧换用玻璃板遮盖,结果发现得到的结论相同,进一步证实了光对鼠妇的生活有影响;有些学生发现光照一侧的鼠妇对外界的碰触刺激反应不强,当身体遇到碰触时,鼠妇仍保持不动,黑暗一侧的鼠妇对外界的碰触反应较强,当身体遇到碰触时,鼠妇会很快爬走。有些学生发现光照强度过大会导致鼠妇死亡。这些实验都能说明光对鼠妇的生活确实有影响,而且学生在实验中发挥了主观能动性,在原有实验的基础上进行了拓展和尝试,很好地体现了课标提倡的创新精神和实践能力。
2.2 策略二:“先放后扶策略”
先放后扶策略”是指老师先不给予详细指导,让学生自己思考和讨论探究方案,并动手操作,老师视情况在学生遇到困难的时候给予适当的指导和点拨,待探究活动完成后再和学生一起分析探究的过程、方法、结果和结论。
2.2.1 学生讨论、实验,教师巡视指导
在学生小组讨论实验方案的过程中,老师在各小组之间巡视,倾听小组的讨论情况。如果小组讨论遇到困难或者讨论思路出现偏差,老师可适时加以点拨和启发,引导学生思考并解决问题。在小组讨论结束后,学生汇报本小组的实验方案、材料用具、预期结果,其他小组进行补充和完善,等老师批准通过实验方案后,各小组开始实验。学生在实验过程中可能会出现各种各样的情况,比如课桌晃动或讲话声音较大,这对鼠妇会形成刺激,对鼠妇的生活会造成影响;在统计鼠妇数目时很多学生会一起凑上去观察,遮挡了光线,使实验装置光照一侧的环境也变暗,对鼠妇在光照一侧和黑暗一侧的分布也会造成影响;实验装置的摆放角度可能也会出现问题,若实验装置的光照一侧的侧面正对光源,致使光线能从实验装置的中央斜射入黑暗的一侧,这同样会影响鼠妇在光照一侧和黑暗一侧的分布,等等。在这些问题中,学生能自己发现并纠正部分问题,但有些问题学生自己发现不了,需要老师提醒学生注意。
2.2.2 分析实验过程,总结实验设计的原则
实验完成后,每个小组向全班汇报本组的实验方案和实验结果,以及在实验过程中出现的问题和改进意见,其他小组的学生可以提问和评价,老师根据小组的汇报情况作出评价,在肯定学生的实验成果的同时,并启发学生对自己所做的实验进行深入思考,比如你的实验方案中,为什么设置一个光照的环境和一个黑暗的环境?你在实验中如何保证两个环境除了光照不同外,其他条件都一致?为什么取10只而不是1只鼠妇做实验?在放入鼠妇后,能否立即记录鼠妇在光照环境和黑暗环境中的数目?在统计鼠妇数目时,可否只记录一次数据?等等。在学生对这些问题思考回答之后,老师和学生一起总结出设置对照实验、单一变量控制等实验设计原则。学生的实验数据如果不理想,老师和学生一起分析问题的症结所在,比如放置鼠妇时没有从实验装置的中央放入,而是从光照的一侧放入实验装置,放完鼠妇后很快就统计鼠妇的数目,等等。学生在老师的指导下找到失败的原因后,可以在课堂或课后再次进行实验,直至实验成功。
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