對“測量肺的容積”方法的探討與設(shè)計

“測量肺的容積”是人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《生物學(xué)》七年級下冊第四單元第三章第二節(jié)中的一個探究實驗。其目的是通過練習(xí)測量肺的容積，培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)移空間的思維能力。然而在教學(xué)中，教師運用教材上的提示對學(xué)生進行測量引導(dǎo)時，學(xué)生對課本的提示提出了質(zhì)疑，以下是筆者在教學(xué)中與學(xué)生們共同探討該探究方法的案例。

1 教材提示中的問題

筆者在布置探究性作業(yè)“測量肺的容積”時，運用教材上的提示對學(xué)生進行方法引導(dǎo)，學(xué)生對課本上的提示方法提出了以下問題：

(1)由于氣球的彈性不同，在同樣氣力下，彈性不同的氣球膨脹程度也不同，因而用氣球來做探究誤差較大。

(2)氣球的膨脹程度是有一定限度的，會不會還沒呼完氣氣球就爆裂了?所以用氣球做探究有一定難度且有一定的危險。

問題一提出，學(xué)生開始紛紛討論如何購買氣球，也有膽小的學(xué)生小聲說自己不敢吹氣球，怕氣球爆裂。面對學(xué)生對課本上提示方法的否定，且思維只停留在氣球上，教師及時加以引導(dǎo)：“課本上只是對此探究的方法做了一個提示，并不是只能用這種方法來探究，我們可以嘗試設(shè)計不同的方法來進行探究?！甭犃诉@席話，學(xué)生一下從死角中轉(zhuǎn)了出來：“就是嘛，我們可以想別的方法進行探究?！苯處熅蛣莶贾脤W(xué)生課后去探討新的探究方法，下節(jié)課進行交流。

2 新方法的提出與探討

作業(yè)布置后，學(xué)生在課后做了大量的工作，有的查閱相關(guān)資料，有的上網(wǎng)查閱相關(guān)信息，有的請教相關(guān)人士，經(jīng)過學(xué)生的努力，第二節(jié)課中學(xué)生提出了不少探究方法，其中有一個探究方法讓大家眼前一亮：一學(xué)生通過查閱資料，提出了用化學(xué)實驗中氧氣的收集方法——排水法來進行此項探究，探究方案如下。

材料用具：較大的集氣瓶、量筒、水槽、比集氣瓶口大的毛玻璃片、潔凈的導(dǎo)管。

方法步驟：

(1)用量筒量出集氣瓶所能盛的水的體積：

(2)水槽中倒入半槽水，用毛玻璃片將盛滿水的集氣瓶的瓶口蓋住，倒立在水槽中，然后在水下取出玻璃片，以防集氣瓶中的水流出；

(3)把導(dǎo)管一端的導(dǎo)管口伸入盛滿水的集氣瓶里，甲同學(xué)按住集氣瓶，以防集氣瓶傾翻，乙同學(xué)深吸氣后向?qū)Ч艿牧硪欢舜禋猓?/p>

(4)待乙同學(xué)吹完氣后，在水里用玻璃片蓋住瓶口，把集氣瓶拿出水槽，正放在桌面上；

(5)用量筒量出集氣瓶中剩余水的體積，集氣瓶所能盛的水的體積和集氣瓶中剩余水的體積的差值即為肺的容積。

此法的提出，大多數(shù)學(xué)生覺得可行，但很快就有學(xué)生提出質(zhì)疑：此法在實驗室中操作較容易，是可行的，但在家中由于缺少相應(yīng)的實驗材料，比如量筒、毛玻璃片等，因而在家中無法用以上方法進行探究。問題一提出，學(xué)生本來明亮的雙眸一下黯淡了下來，看到學(xué)生對此探究似乎失去了信心，教師及時加以點撥提示：“我們是不是可以自制探究用具來替代實驗室用具呢?”聽到此提示學(xué)生開始有所感悟，但由于時間問題，因而沒有在課堂上進行探討，而是作為二次探究作業(yè)課后繼續(xù)探討，下節(jié)課再進行交流。

3 替代方法的提出與探究方案的完善

對于替代方法學(xué)生在課后真是費了不少腦筋，在第三節(jié)課中學(xué)生提出的替代方法大都較為合理，最終師生共同確定較易找的材料，以此來替代實驗室用具。

集氣瓶：密封良好的帶蓋的較大的飲料瓶；毛玻璃片：飲料瓶的蓋；量筒：圓柱形不銹鋼杯(原因：不銹鋼杯壁相對較薄，測量誤差少，量筒容積計算方法：不銹鋼杯的底面積乘高)；水槽：較大的盆；潔凈的導(dǎo)管：相對粗些的軟膠管。

材料用具解決后，師生對探究方案進行了進一步的完善：

材料用具：密封良好的帶蓋的較大的飲料瓶、圓柱形不銹鋼杯、較大的盆、直徑相對粗些的軟膠管一根、軟尺、保鮮膜。

方法步驟：

(1)用軟尺量出不銹鋼杯的底面直徑dcm和高hcm，則不銹鋼杯的體積=(d／2)²×3.14×h。

(2)用不銹鋼杯量出飲料瓶所能盛的水的體積；

(3)盆中倒入半盆水，將盛滿水的飲料瓶蓋緊，倒立在盆中，然后在水下取下瓶蓋，以防水流出；

(4)把軟膠管一端包上保鮮膜，把軟膠管沒有保鮮膜的一端的管口伸入盛滿水的飲料瓶里，甲同學(xué)按住飲料瓶，以防止飲料瓶傾翻，乙同學(xué)深吸氣后用嘴銜住橡膠管套有保鮮膜的一端；

(5)待乙同學(xué)吹完氣后，在水里將瓶蓋蓋緊，把飲料瓶拿出水盆，正放在桌面上；

(6)用不銹鋼杯量出飲料瓶中剩余水的體積；

(7)飲料瓶所能盛的水的體積和瓶中剩余水的體積的差值即為肺的容積。

探究方案完善后學(xué)生很興奮，并對此次探討過程進行了總結(jié)反思：

(1)在實際運用中要靈活對待課本知識，不要死搬硬套；(2)遇到問題要從多方位去思考，尋求解決問題的方法與途徑；(3)要多關(guān)注生活，做生活的主人，并在學(xué)習(xí)過程中注意理論聯(lián)系實際；(4)集體的智慧是無窮的，在日常的學(xué)習(xí)生活中要多與同學(xué)合作、探討，多學(xué)習(xí)其他同學(xué)的優(yōu)點。

教師反思：

在這次探究探討中，不僅學(xué)生深受啟發(fā)，筆者也感慨頗多：

(1)新課改精神使課堂教學(xué)發(fā)生了很大變化，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

①學(xué)生提問“主動化”。學(xué)生不再是“沉默的羔羊”，他們敢于將自己心中產(chǎn)生的問題和疑惑說出來，并敢于挑戰(zhàn)教材。②材料搜集“團體化”。雖然此次探討活動教師沒有給學(xué)生分組，但學(xué)生在課后的研究中自主形成了許多小團體，他們在一起相互合作，共同探討，從而提出了有價值的探究方案。③教學(xué)相長“互通化”。教師在課堂上的教學(xué)再也不是唱“獨角戲”了，而是和學(xué)生相互交流，互通有無，體現(xiàn)出了新課改的優(yōu)越性。

(2)在喜悅的同時，在這個實驗探究中，筆者也認識到了自身存在的不足：

①對教材研討不夠。教師自己沒有想到教材提示的缺陷，在學(xué)生提出后，才認識到。因而在備課過程中教師要多思考深鉆研，將課本知識細化。

②日常教學(xué)中對學(xué)生自主思維能力和發(fā)散思維能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還不夠。在此探究中學(xué)生的思維常常被局限在一個狹小空間內(nèi)無法自拔，仍需要教師的點撥。因而在今后的教育教學(xué)過程中要多學(xué)習(xí)，提升自己的教學(xué)素養(yǎng)，并在教學(xué)中注意加強學(xué)生能力的培養(yǎng)，認學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。