“探究光對鼠婦生活的影響”兩種教學(xué)策略的研究

1、 “探究光對鼠婦生活的影響”兩種教學(xué)策略的研究 “探究光對鼠婦生活的影響”是人教版義務(wù)教育生物課標(biāo)教材的第一個完整的探究活動，該探究比較詳細(xì)地呈現(xiàn)了科學(xué)探究的全過程，不僅對于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力具有非常重要的作用，而且，不同的探究活動基本遵循相同的研究步驟和思路，學(xué)生掌握了“探究光對鼠婦生活的影響”的研究方法后，對于后面的探究活動也能夠舉一反三，用已學(xué)會的方法、技能進(jìn)行探究，進(jìn)而將探究活動作為獲得新知識的一種學(xué)習(xí)方式。 1教學(xué)目標(biāo)的確定 建構(gòu)主義認(rèn)為，教師的作用不是簡單地將書本上的知識傳遞給學(xué)生，而應(yīng)創(chuàng)設(shè)相關(guān)學(xué)習(xí)情境，同時為學(xué)生提供相應(yīng)的儀器、工具等資源，并給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助，使學(xué)生能夠開

2、展探究活動，自主建構(gòu)知識，并將新知識與自己原有的知識經(jīng)驗融合，納入已有的知識結(jié)構(gòu)之中。 根據(jù)這種教學(xué)理念，“探究光對鼠婦生活的影響”的教學(xué)目標(biāo)可設(shè)定為如下三點：一是使學(xué)生參與探究活動，體驗探究活動的一般過程；二是說明控制實驗變量和設(shè)計對照實驗的基本方法，并根據(jù)這些方法模仿實驗設(shè)計；三是初步形成合作學(xué)習(xí)，愛護(hù)實驗動物的情感。為落實以上教學(xué)目標(biāo)，老師可采取各種不同的教學(xué)策略，從教學(xué)指導(dǎo)的總體思路上來說，這些教學(xué)策略大體上可以歸納為兩種，“先扶后放策略”和“先放后扶策略”。 2兩種教學(xué)策略的實例呈現(xiàn) 21 策略一：“先扶后放策略” “先扶后放策略”是指老師和學(xué)生先一起分析探究的方案和步驟，然后學(xué)生再

3、動手操作。這種策略十分注重引導(dǎo)學(xué)生對實驗設(shè)計的原則、方法的理解和學(xué)習(xí)。這種策略的具體操作如下。 211 確定單一變量原則 老師首先和學(xué)生一起對探究進(jìn)行分析，按照探究的一般過程，即提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達(dá)和交流等對探究的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理，在提出問題環(huán)節(jié)，老師引導(dǎo)學(xué)生思考通常會在什么樣的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)鼠婦，鼠婦的生活可能會受到哪些因素的影響，學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗或提供的資料通常能答出光、溫度、濕度等因素會影響鼠婦的生活。由于影響鼠婦生活的因素較多，一般而言，在一個探究活動中不可能同時研究這么多的影響因素，由此老師引出實驗設(shè)計的第一個原則單一變量，即一個實驗中通常只分析一個因

4、子或一個變量，在本活動中研究光對鼠婦生活的影響。 212 確定對照原則 如何設(shè)計實驗檢驗光對鼠婦生活的影響呢？將鼠婦放在完全光照的環(huán)境或者完全黑暗的環(huán)境的實驗方案，學(xué)生認(rèn)為都不可行，因為鼠婦沒有其他環(huán)境可以選擇，只能生活在實驗設(shè)計的單一環(huán)境中。因此，學(xué)生能夠想到需要設(shè)計一側(cè)光照一側(cè)黑暗的環(huán)境，通過觀察鼠婦選擇在哪種環(huán)境中生活來判斷光是否對鼠婦生活有影響，由此老師提出實驗設(shè)計的第二個原則對照實驗。完全光照或完全黑暗的實驗方案中沒有設(shè)置對照，而一側(cè)光照一側(cè)黑暗的實驗方案中設(shè)置了對照，但老師應(yīng)提醒學(xué)生注意的是，除光照以外的影響因素在實驗中應(yīng)保持一致并適宜，如土壤疏松不結(jié)塊，含有一定的腐殖質(zhì)，有適宜的

5、濕度和溫度，均勻地分布于光照的一側(cè)和黑暗的一側(cè)，等等。如果實驗中的溫度過高或過低，可能會使鼠婦的活動能力或其他行為發(fā)生變化，甚至導(dǎo)致鼠婦的死亡。這樣即使實驗中設(shè)置了對照，也很難得出正確的結(jié)論。 需要指出的是，單一變量和對照實驗的原則具有一定的聯(lián)系，對照實驗已經(jīng)包含了單一變量的因素，因此也可以不列出單一變量的原則，而只列出對照實驗的原則。 213 確定隨機原則 確定了實驗裝置后，應(yīng)該取多少只鼠婦進(jìn)行實驗?zāi)?？如果只取一只鼠婦，這只鼠婦要么處于光照環(huán)境，要么處于黑暗環(huán)境，這樣得出的數(shù)據(jù)會有很大的偏差，學(xué)生很快就能想到應(yīng)該多取幾只鼠婦進(jìn)行實驗。如何將鼠婦放于實驗裝置中呢？如果全部放于光照的一側(cè)，或者全

6、部放于黑暗的一側(cè)，這樣的設(shè)計會人為地使鼠婦處于一個預(yù)設(shè)的環(huán)境中，會對最后的數(shù)據(jù)造成一定的影響，因此學(xué)生能想到兩種方法，一是將鼠婦分為兩等份，分別放于光照的一側(cè)和黑暗的一側(cè)，二是將鼠婦放于實驗裝置的中央，然后觀察鼠婦選擇什么樣的生活環(huán)境。老師須提醒學(xué)生注意的是，在采用第一種方法時，不能人為地選擇活動能力差的鼠婦置于黑暗的一側(cè)，而應(yīng)隨機地將鼠婦分為兩等份。由此，老師引出了實驗設(shè)計的第三個原則隨機原則。 214 確定重復(fù)性原則 在觀察光照和黑暗一側(cè)各有多少只鼠婦時，只統(tǒng)計一次鼠婦的數(shù)目可不可以呢？學(xué)生基本都認(rèn)識到這樣做可能會出現(xiàn)較大的誤差，而要消除誤差，可以多統(tǒng)計幾次，多做幾次實驗，取平均值，這樣老

7、師就引出了實驗設(shè)計的第四個原則重復(fù)原則。因為班上的學(xué)生人數(shù)較多，老師可以將學(xué)生分為幾個實驗小組，將各個小組的數(shù)據(jù)匯總起來求得平均值，進(jìn)而得出實驗結(jié)論，這樣和單個小組重復(fù)做幾次實驗的效果相似。本探究活動的數(shù)據(jù)比較多，須設(shè)計一個表格記錄實驗數(shù)據(jù)，這樣老師可要求學(xué)生嘗試進(jìn)行實驗記錄表的設(shè)計。表格中的數(shù)據(jù)雖然很具體，但不夠直觀，老師可以建議學(xué)生將實驗數(shù)據(jù)繪制成圖。因此，本探究活動雖然操作難度不大，但是涉及到了探究的方方面面，具有一定的典型性。 老師和學(xué)生將探究活動分析清楚透徹之后，再安排學(xué)生進(jìn)行實驗操作，每個小組的學(xué)生進(jìn)行人員分工，共同完成該探究活動，在活動完成后，小組之間交流各自的成果。在教學(xué)中，有

8、些學(xué)生還會有新的想法和發(fā)現(xiàn)，比如，有些學(xué)生在實驗過程中，將光照的一側(cè)和黑暗的一側(cè)對調(diào)，即將原先玻璃板遮蓋的一側(cè)換用紙板遮蓋，而原先用紙板遮蓋的一側(cè)換用玻璃板遮蓋，結(jié)果發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)論相同，進(jìn)一步證實了光對鼠婦的生活有影響；有些學(xué)生發(fā)現(xiàn)光照一側(cè)的鼠婦對外界的碰觸刺激反應(yīng)不強，當(dāng)身體遇到碰觸時，鼠婦仍保持不動，黑暗一側(cè)的鼠婦對外界的碰觸反應(yīng)較強，當(dāng)身體遇到碰觸時，鼠婦會很快爬走。有些學(xué)生發(fā)現(xiàn)光照強度過大會導(dǎo)致鼠婦死亡。這些實驗都能說明光對鼠婦的生活確實有影響，而且學(xué)生在實驗中發(fā)揮了主觀能動性，在原有實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行了拓展和嘗試，很好地體現(xiàn)了課標(biāo)提倡的創(chuàng)新精神和實踐能力。 22 策略二：“先放后扶策略

9、” “先放后扶策略”是指老師先不給予詳細(xì)指導(dǎo)，讓學(xué)生自己思考和討論探究方案，并動手操作，老師視情況在學(xué)生遇到困難的時候給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和點撥，待探究活動完成后再和學(xué)生一起分析探究的過程、方法、結(jié)果和結(jié)論。 221學(xué)生討論、實驗，教師巡視指導(dǎo) 在學(xué)生小組討論實驗方案的過程中，老師在各小組之間巡視，傾聽小組的討論情況。如果小組討論遇到困難或者討論思路出現(xiàn)偏差，老師可適時加以點撥和啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生思考并解決問題。在小組討論結(jié)束后，學(xué)生匯報本小組的實驗方案、材料用具、預(yù)期結(jié)果，其他小組進(jìn)行補充和完善，等老師批準(zhǔn)通過實驗方案后，各小組開始實驗。學(xué)生在實驗過程中可能會出現(xiàn)各種各樣的情況，比如課桌晃動或講話聲音

10、較大，這對鼠婦會形成刺激，對鼠婦的生活會造成影響；在統(tǒng)計鼠婦數(shù)目時很多學(xué)生會一起湊上去觀察，遮擋了光線，使實驗裝置光照一側(cè)的環(huán)境也變暗，對鼠婦在光照一側(cè)和黑暗一側(cè)的分布也會造成影響；實驗裝置的擺放角度可能也會出現(xiàn)問題，若實驗裝置的光照一側(cè)的側(cè)面正對光源，致使光線能從實驗裝置的中央斜射入黑暗的一側(cè)，這同樣會影響鼠婦在光照一側(cè)和黑暗一側(cè)的分布，等等。在這些問題中，學(xué)生能自己發(fā)現(xiàn)并糾正部分問題，但有些問題學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)不了，需要老師提醒學(xué)生注意。 222 分析實驗過程，總結(jié)實驗設(shè)計的原則 實驗完成后，每個小組向全班匯報本組的實驗方案和實驗結(jié)果，以及在實驗過程中出現(xiàn)的問題和改進(jìn)意見，其他小組的學(xué)生可以提

11、問和評價，老師根據(jù)小組的匯報情況作出評價，在肯定學(xué)生的實驗成果的同時，并啟發(fā)學(xué)生對自己所做的實驗進(jìn)行深入思考，比如你的實驗方案中，為什么設(shè)置一個光照的環(huán)境和一個黑暗的環(huán)境？你在實驗中如何保證兩個環(huán)境除了光照不同外，其他條件都一致？為什么取10只而不是1只鼠婦做實驗？在放入鼠婦后，能否立即記錄鼠婦在光照環(huán)境和黑暗環(huán)境中的數(shù)目？在統(tǒng)計鼠婦數(shù)目時，可否只記錄一次數(shù)據(jù)？等等。在學(xué)生對這些問題思考回答之后，老師和學(xué)生一起總結(jié)出設(shè)置對照實驗、單一變量控制等實驗設(shè)計原則。學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)如果不理想，老師和學(xué)生一起分析問題的癥結(jié)所在，比如放置鼠婦時沒有從實驗裝置的中央放入，而是從光照的一側(cè)放入實驗裝置，放完鼠婦

12、后很快就統(tǒng)計鼠婦的數(shù)目，等等。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下找到失敗的原因后，可以在課堂或課后再次進(jìn)行實驗，直至實驗成功。 223 實驗拓展 在分析完實驗情況后，老師和學(xué)生一起回顧并總結(jié)探究的幾個步驟，使學(xué)生對探究的一般過程加深印象，并在此基礎(chǔ)上作進(jìn)一步探究。如果要探究濕度對鼠婦生活的影響，應(yīng)該如何設(shè)計實驗？學(xué)生根據(jù)單一變量和對照實驗的原則，基本能回答出在實驗裝置中一側(cè)放干土，一側(cè)放濕土，且實驗時用紙板將實驗裝置遮蓋起來，實驗中所用的土應(yīng)取自同一個地方，不能分別在兩個地方取土，否則會在實驗中引入新的變量。如果要探究溫度對鼠婦生活的影響時，又該如何設(shè)計實驗?zāi)?？學(xué)生考慮將取得的土分為兩等份，一份曬干，一份冷凍

13、，這樣形成一個高溫的環(huán)境和一個低溫的環(huán)境，但是這樣的實驗設(shè)計存在一個問題，即高溫環(huán)境和低溫環(huán)境中的土除了溫度不同外，濕度也不一樣，土在曬干的過程中，水分會蒸發(fā)，濕度會降低，而冷凍的土濕度保持不變，因而兩者的濕度有差異，因此需對實驗設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)。 3 兩種教學(xué)策略的比較與分析 “先扶后放策略”在教學(xué)實踐中運用的比較多，教學(xué)效果不錯，具有很多優(yōu)點和參考價值。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，對探究活動的六個步驟有了深入細(xì)致的理解，對探究活動的方案和設(shè)計原理有了清晰的認(rèn)識，對即將開始的具體操作不再模糊疑惑，這樣在后面動手操作時成功的概率大大提高，遇到的問題和阻礙大大減少，基本上每位學(xué)生或者大多數(shù)學(xué)生都能體驗到成功

14、的快樂，老師也能在一節(jié)課的時間內(nèi)很好地完成教學(xué)任務(wù)。初中學(xué)生大多喜歡動手操作，剛學(xué)完了探究的相關(guān)知識，接著就動手實驗進(jìn)行探究，因此，學(xué)生的積極性和參與度都很高。部分學(xué)生還有一定的突破，他們在探究過程中能夠發(fā)現(xiàn)新問題，并對新問題作進(jìn)一步探究，然后制訂計劃并實施計劃來驗證自己的假設(shè)，將課堂所學(xué)的知識加以靈活運用，來解決新問題。 但是，這種教學(xué)策略也存在一些不足，學(xué)生是在老師控制的環(huán)境中開展學(xué)習(xí)活動的，學(xué)生可能遇到的難題在老師的指導(dǎo)下已得到化解，學(xué)生自主思維的機會受到限制，自己發(fā)現(xiàn)問題解決問題的條件受到抑制，遇到失敗、正確對待自己的失敗并從失敗中學(xué)習(xí)改進(jìn)的可能性也明顯減少。另外，這種教學(xué)策略可能會不

15、利于培養(yǎng)學(xué)生通過自主探究的方式建構(gòu)概念、原理等知識，不利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，也不利于學(xué)生的成長。 “先放后扶策略”在教學(xué)實踐中使用的較少，其存在一定的不足和局限性。學(xué)生在實驗過程中可能不會一次就取得成功，可能會出現(xiàn)這樣那樣的問題；教學(xué)花費的時間較多，教學(xué)效率可能會相對較低；課堂開放性較大，老師不易控制，等等。但是，我們也應(yīng)認(rèn)識到，學(xué)生在探究活動中遇到各種問題，甚至實驗失敗，這是正常的現(xiàn)象。失敗并不可怕，學(xué)生在失敗中領(lǐng)悟到的東西往往比成功要多得多。無論是學(xué)習(xí)或生活，我們很多人很難輕輕松松地就取得成功，往往是經(jīng)過多次嘗試和失敗后，才能體驗到成功?！皣L試與錯誤”的學(xué)習(xí)方式是普遍存在的一種學(xué)習(xí)方式。

16、而且，根據(jù)皮亞杰的觀點，認(rèn)識是一個不斷建構(gòu)的過程，而且是一種主動的、積極的建構(gòu)。一切知識都起源于實踐活動，學(xué)生在活動中形成直覺思維、具體思維，然后逐漸內(nèi)化最終達(dá)到高級的邏輯思維、理性思維。由此可見，“先放后扶策略”符合人類的認(rèn)知規(guī)律，通過實踐獲得直觀的認(rèn)識，然后在老師的指導(dǎo)下領(lǐng)悟內(nèi)化形成一般理論。 學(xué)生在小組討論時，可能會提出各種各樣的問題，老師應(yīng)肯定學(xué)生的積極思考，并鼓勵學(xué)生通過查資料或者實驗的方式解決問題，并將自己的發(fā)現(xiàn)與全班同學(xué)分享。當(dāng)然，一節(jié)課的時間有限，學(xué)生往往沒有足夠的時間探究自己感興趣的問題，需要將探究活動延伸至課后，老師應(yīng)給予鼓勵和支持。另外，有些探究活動中可能會存在一定的危險

17、性，比如進(jìn)行酒精燈加熱、徒手切片等操作時都應(yīng)注意安全，老師應(yīng)給予一定的提示和指導(dǎo)。 需要說明的是，“先放后扶策略”中的放往往不是指讓老師完全放開，不管學(xué)生的實驗情況，而是指以學(xué)生開展討論、制訂計劃、實施計劃為主，以老師適時指導(dǎo)為輔。因為一個班級里的學(xué)生人數(shù)往往比較多，學(xué)生之間的個體差異較大，有些學(xué)生領(lǐng)悟能力和動手能力較強，有些學(xué)生相對差些，因此，學(xué)生組合形成的合作小組之間的水平也參差不齊，部分小組在遇到困難時通過商議可能也無法解決，需要老師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。 4討論 本文探討了“探究光對鼠婦生活的影響”的兩種教學(xué)策略，其劃分是比較粗略的，在教學(xué)實踐中還可以這兩種策略為基礎(chǔ)，組合出新的策略。例如，

18、老師可以先介紹實驗設(shè)計的一般原則，然后學(xué)生進(jìn)行小組討論，設(shè)計實驗方案，并向全班匯報，老師和其他同學(xué)可就方案提出自己的疑問，如設(shè)置的對照實驗中的變量不止一個，實驗中除研究的變量不同外，其他影響因素應(yīng)保持一致，學(xué)生根據(jù)這些反饋，認(rèn)識到原有方案存在的不足，對原有方案修改完善，等師生對實驗方案達(dá)成一致意見后，學(xué)生可以進(jìn)行實驗操作，操作完成后，各實驗小組匯報本組的實驗結(jié)果、實驗中出現(xiàn)的問題及解決方案等，老師和學(xué)生一起對探究活動進(jìn)行分析總結(jié)，歸納出探究活動的一般過程，并就學(xué)生實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論交流，使學(xué)生的思維能力得到提升，由感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識。在上面的這種教學(xué)策略中，老師有扶有放，既沒有完全的給予指