借助平板進行導學，解決課堂實驗問題的實證研究

摘 要：觀察與實驗是學習初中科學的基礎，科學實驗也是學生非常喜愛的活動，可是在常規(guī)教學中，有些實驗課堂上無法當堂完成，尤其以生物實驗居多。于是大部分教師放棄不做，這對學生的學習、發(fā)展極為不利。結合教學過程中的應用實例，闡述如何嘗試運用導學模式，安排學生在課前進行“先學”。這樣，學生的動腦動手能力得到了培養(yǎng)，團結合作和語言表達能力也有了提高，知識掌握得更加牢固。

關鍵詞：先學后教；導學案；實驗教學；時距拍攝

一、傳統(tǒng)實驗教學面臨的現(xiàn)狀

1.實驗教學——課程標準的要求

眾所周知，觀察與實驗是學習初中科學的基礎，《義務教育科學課程標準》明確提出：“在科學課程的教學中，必須創(chuàng)造多種機會讓學生進行科學探究，在親身參與科學活動的過程中，發(fā)現(xiàn)問題，感受科學過程，獲取事實證據(jù)，檢驗自己的想法和科學理論，逐步形成科學的態(tài)度、情感與價值觀。”實驗的開展，體現(xiàn)了科學是以觀察和實驗為基礎的課程，激發(fā)了學生學習科學的積極性，培養(yǎng)了學生的觀察、思維能力，以及動手操作能力和科學探索精神，豐富了學生的課余生活。所以實驗在科學課程中的價值和地位不可替代。

2.動手實驗——學生學習的需求

在一項對本校八年級442名學生的調查報告中，有413名學生表示喜歡科學實驗，比例高達93.4%，學生對實驗有著強烈的渴望。而從認知的角度來說，人們只有自己親手做的、親眼看到的，才會感覺是最真實的，才會更好地接受。從教學上來看，一個學生切身參與的實驗，對知識點的理解、重難點的突破，有很好的效果。實驗中親眼所見的現(xiàn)象，能留給學生非常深刻的印象，與此相關的知識，學生自然也就不容易遺忘了。

3.當堂實驗——有限課堂的追求

科學課上有一些實驗，尤其是一些生物實驗，是無法在課堂這40分鐘里完成的。這些實驗，學生能在課堂上完成設計，可是實驗周期比較長，少則一天，多則幾個星期，這樣的實驗，教師因為無法當堂完成，所以上課的時候一般是不做的，最多在課堂上提一句：“請有興趣的同學課后去完成?！笨墒?，又有幾個學生會在課后去做呢？學生對實驗的結果僅限于教師的講授，隨著時間的推移，對實驗的印象慢慢淡化，對知識點的理解也逐漸生疏，往往僅記得結果，遺忘了過程，從應用的層面滑落到了識記，對知識的掌握大打折扣。

二、實驗教學的常規(guī)處理方法

“植物生命活動的調節(jié)”這一節(jié)是第三冊第三章第1節(jié)的內容，主要講的是植物的感應性，包括植物的向性和感性兩個方面，按照課本上的安排，學生要完成“觀察小麥對光的感應性現(xiàn)象”“觀察蠶豆發(fā)芽后芽和根的生長”“探究植物對水的反應”“觀察含羞草感受機械刺激引起的感性運動”這些活動，也就是說要觀察植物的向光性、向地性、負向地性、向水性和感震性。

這些向性實驗，一節(jié)課根本不可能完成，需要好幾天，更不要說植物根、莖、葉的生長了，所以絕大部分教師干脆選擇不做。不做實驗，課還是要上的，借助現(xiàn)在先進的互聯(lián)網，這部分教師從網上找來很多圖片、錄像，上課時放給學生看就行了?？墒菍W生來說，根本提不起一絲興趣，感覺就在看電視，閃過幾個鏡頭，對實驗的過程和結果都沒有體驗，過一陣子就淡忘了。

有些教師按照課本上的活動方案，選擇種子和苗，在家進行培育，然后做好觀察，拍下照片，完成記錄。這樣，上課的時候教師把做實驗時的整套裝置帶到班級，結合自己在做實驗時遇到的情況、觀察的過程、實驗的結果，把整個活動有條理地講授給學生，我也曾經這樣嘗試過。可是在上課的時候，我就很有感覺：學生看著照片和實驗裝置，聽我講解實驗的過程，表現(xiàn)出濃厚的興趣，可是自己沒做過，沒有東西可以與其他人分享，只能聽我講。有些人想發(fā)表自己的見解，可也是不切合實際、考慮不全面的居多?；蛟S也會有人產生想課后去做一做的沖動，但由于缺乏實驗的動力，缺乏大家一起動手實驗的氛圍，往往不了了之，時間一長，實驗過程、相關知識點，都拋到了腦后。

三、運用“導學”實現(xiàn)“先學”的理論基礎

1.建構主義（皮亞杰）

建構主義提倡在教師指導下的、以學習者為中心的學習，也就是說，既強調學習者的認知主體作用，又不忽視教師的指導作用，教師是意義建構的幫助者、促進者，而不是知識的傳授者與灌輸者，學生是信息加工的主體，是意義的主動建構者，而不是外部刺激的被動接受者。

2.實驗教學

實驗教學法，是指學生在教師的指導下，使用一定的設備和材料，通過控制條件的操作過程，引起實驗對象的某些變化，從觀察這些現(xiàn)象的變化中獲取新知識或驗證知識的教學方法?，F(xiàn)代科學技術和實驗手段的飛躍發(fā)展，使實驗法發(fā)揮越來越大的作用。通過實驗法，可以使學生把一定的直接知識同書本知識聯(lián)系起來，以獲得比較完全的知識，也能夠培養(yǎng)他們的獨立探索能力、實驗操作能力和科學研究興趣。它是提高自然科學有關學科教學質量不可缺少的條件。

3.先學后教

先學后教是一種新的課堂教學模式，是對傳統(tǒng)的“先教后學、課后作業(yè)”教學模式的顛覆性改革，一堂課總要從“先學后教”的“學”字開頭，這個“學”是自學的意思，“學”是學生帶著教師布置的任務、有既定目標的自學，學生的自學成為一堂課的起點，是這種課堂教學模式的最大特色和亮點。每堂課教師都不要先講，而是先讓學生自學。學生不是盲目地自學，而是在教師指導下自學，教師的指導必須符合“四明確”要求：明確時間、明確內容、明確方法、明確要求。

4.導學模式

導學式教學模式是一種以導為主線，學為主體，強調學生在教師指導下漸進自主學習的模式。它把教學活動的重心從“教”轉移到“學”上，把教師的職能重心從“授”轉移到“導”上，把教學目標的重心從單純的知識傳授轉移到能力培養(yǎng)、智力開發(fā)上，它把教師在課堂上的職能行為界定為主要是“導”，把學生在課堂上的學習行為規(guī)范為主要是自學。它注重對學生學習能力的培養(yǎng)，使學生學會思考、求知、探究、應用、創(chuàng)新，為終身學習打好基礎。

四、課前“導學”的實際操作

當接觸到“先學后教”、導學模式后，我就在想，能不能運用課前的導學，讓對實驗很感興趣的學生在家里先動手做一做呢？心里有點忐忑，家長會支持嗎？材料能找齊嗎？遇到困難，學生能變通嗎？遇到問題，學生知道如何尋求幫助嗎？他們能完成實驗嗎？……一串串的問題在我眼前浮現(xiàn)。但是，要想真正做到“先學后教”，真正培養(yǎng)起學生自主實驗、探究實踐的精神，就必須要放手讓他們去做，先從簡單的實驗開始，逐步把難度增加上去。

“先學后教”中的“先學”，不是學生漫無目的地學，其實書本上大部分知識學生還是能通過自學解決的。在“導學案”模式下，作為教師應該進行精心設計，讓學生“能學”“肯學”，以保證學生“先學”的有效性。

1.閱讀課本，預學基礎知識

在植物生命活動的調節(jié)這節(jié)內容中，知識目標還是比較少的，只要能列舉植物的感應性現(xiàn)象，能區(qū)分植物的向性運動和感性運動。學生完全可以通過課前預學，從書本上學會這些知識，所以我讓學生閱讀課本后，“找一找”就可以了，而把這節(jié)課課前導學的重心放在了實驗上：

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2.觀察實驗，培養(yǎng)動手能力

“想一想”和“做一做”都是圍繞實驗來開展的，因為實驗時間比較長，我提前一周把導學案發(fā)了下去。三四天后，喜訊一個接一個，學生紛紛把實驗的現(xiàn)象拍下來，傳給我看。到了正式上課前，交導學案時收獲滿滿。

3.小組交流，展現(xiàn)合作精神

從導學案上可以看出，對前面這一塊基本知識點，學生已經掌握，這樣，在課堂上就不需要花費太多時間，可以快速帶過。而對于第二塊實驗設計，學生總是有或多或少的缺陷，并不是那么完美，這樣完成的實驗，失敗在所難免，但對學生來說，印象還是深刻的，所以我又設置了一個環(huán)節(jié)，先給每個小組一定的時間，各組員在小組內交流自己實驗的方案、觀察的現(xiàn)象、遇到的困惑、解決的辦法、得出的結論，然后推薦組員到講臺上向全班同學分享小組的成果。因為想要爭先，每個組都很認真地交流、討論，不時發(fā)出爭論的聲音。

4.課堂展示，鍛煉語言表達

小組推薦到講臺上展示的同學，拿著完成實驗的裝置，結合實驗過程的照片和記錄，向全班同學展示小組交流的成果。展示完后，將方案投影到大屏幕上，教師帶領全班同學一起分析，期間，組內的同學可以進行補充，其他同學也可以提出質疑。

臺上的學生講得唾沫橫飛，臺下的學生聽得津津有味，還有不少學生在尋找展示方案的漏洞，并根據(jù)自己實驗的過程向臺上的同學提出一些問題。

學生很興奮，那是完成實驗的喜悅、展示成果的激動、得到肯定的欣喜。人們常說，興趣是最好的老師。我想，學生的興趣上來了，學習科學就會輕松很多，學生親自動手完成的實驗，印象非常深刻，那么，這部分知識點和技能也一定能較好地掌握?？墒?，學生還有疑問嗎？

五、利用平板電腦，解決新問題

1.意猶未盡，學生仍質疑

課堂上轟轟烈烈，學生很興奮，可我在課后找?guī)讉€不同層次的學生聊了一下，果然又出現(xiàn)了新問題。學生對我說，他們在家做實驗的時候，因為實驗所需要的時間比較長，所以是半天，甚至一天才去觀察一次，每次觀察的時候拍下照片進行對比，確實有變化，可是，“那些根、莖、葉是怎么長過去的？遇到障礙物，它又是怎么長的呢？”

也就是說，學生還意猶未盡，還在質疑，他們很想看到根、莖、葉在向性運動中的整個生長過程，又不可能長時間盯著植物不動，怎么辦？于是我又陷入了沉思：問題的關鍵是實驗中植物的生長過程不能在課堂上再現(xiàn)，其他的學生聽著個別同學講，雖然配合著圖片，可還是不夠清晰。遇到語言表達不清楚的時候，更是模糊。是不是學生拍的照片太少呢？如果換用攝像機，要拍個幾天，沒那么大存儲空間，而且大部分學生家中都沒有攝像機，也不現(xiàn)實，怎么辦？

2.柳暗花明，平板解難題

這個學期，我校的電子書包班正式成立了，班級里學生人手一個平板電腦。在這個平板電腦里，有一個電子書包的平臺，而且為配合課前、課中、課后的學習，安裝了很多學習輔助軟件。經過一段時間的摸索，其中一個軟件引起了我的注意。這個軟件名稱叫做“Lab Camera科學實驗室軟件”，它的功能很多、很強大，其中有一個功能，名稱叫做“時距拍攝”。

對“時距拍攝”的自我描述是這樣的：“觀察大自然的緩慢變化過程！見證云的移動，花的開放和冰的融化！”這個軟件就是利用平板電腦上的攝像頭，根據(jù)使用者的設置，每間隔一定的時間拍攝一張照片，拍攝完成后，自動將所拍攝的照片匯集成一段視頻，這樣，就能將一個緩慢變化的過程快速播放出來，而且所占的存儲空間不大。

學生手中有了這個工具，只要固定好平板電腦，攝像頭對著實驗裝置，啟動“時距拍攝”，它就能將整個過程記錄好。這樣，歷時幾天的觀察實驗，借助平板電腦，借助“時距拍攝”，將植物的生長過程全部保留下來。到了課中、課后，都能讓整個過程重現(xiàn)，印象將會非常深刻，設計實驗、完成實驗的能力得到了培養(yǎng)，相關知識點也能很好地掌握。

六、理性思考

運用“導學”實現(xiàn)“先學”，特別是運用平板電腦，在課堂有限的時間里將本來無法完成的實驗得以完整呈現(xiàn)，這樣的策略對提高教學的有效性，實現(xiàn)高質的課堂具有非凡的價值，我覺得這種價值主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

1.學生能在家中獨立完成實驗，培養(yǎng)了動手能力；

2.學生實驗遇到困難和問題時，學會了如何去解決、如何根據(jù)實際情況對實驗設計進行修改；

3.培養(yǎng)了學生的團結協(xié)作和語言表達能力；

4.提高了學生學習科學的興趣；

5.真正實現(xiàn)了“先學后教”，改變學生預習、學習的方式，變被動為主動；

6.平板電腦的使用，讓學生體驗到科技給我們提供的幫助、帶來的便捷。

所以，這種方式是真正能為教學服務，為打造輕負高質、高效課堂服務的。

當然，這種方式的運用還有一定的局限性，不同的實驗對學生的素質、思維能力、動手能力都有著不同的要求，實驗的環(huán)境和條件更會影響實驗的成功率。我還在不斷進行著嘗試，能感覺到課堂有效性的提高，更能感覺到學生學習行為的變化。我要做到真正的“以生為本”，提高課堂教學效果，實現(xiàn)真正的高效課堂。

參考文獻：

[1]錢永飛.“活動單導學”教學模式下生物備課探索.成才之路，2100.

[2]米萌.淺談學習興趣與學習動機的關系[J].新課程研究：下旬刊，2010（2）.

編輯 楊兆東