“測(cè)定反應(yīng)速度”的創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)與反思

曾慶國

(廣東省佛山市華英學(xué)校 佛山 528000)

在實(shí)際的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有的內(nèi)容無法在一個(gè)完整的課時(shí)完成，有些學(xué)生提出的問題不能在一堂課上解決，如果對(duì)此敷衍了事，只按照教師自己的意愿來完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)，容易打擊學(xué)生探究的積極性，也體現(xiàn)不出學(xué)生的主體地位。因此，筆者提出了“立體探究”這一模式，以探究實(shí)驗(yàn)為平臺(tái)，通過立體的探究環(huán)境，即時(shí)間立體化、空間立體化和內(nèi)容立體化，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)[1]。該設(shè)計(jì)不是傳統(tǒng)意義上的一節(jié)課，而是由兩個(gè)“半”節(jié)課組成的“一節(jié)課”，即由第一節(jié)課的后“半”節(jié)課以及第二節(jié)課的前“半”節(jié)課組成(時(shí)間立體化，表1)；實(shí)驗(yàn)的布置和總結(jié)在教室進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)的過程在課后其他場(chǎng)所完成(空間立體化)；實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容由學(xué)生根據(jù)自己提出的問題決定(內(nèi)容立體化)。

表1 “立體探究”課堂時(shí)間安排

1 教材和學(xué)情分析

“測(cè)定反應(yīng)速度”是人教版七年級(jí)下冊(cè)第4單元第6章第3節(jié)“神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式”安排的一個(gè)由學(xué)生自己獨(dú)立完成的探究活動(dòng)，教材要求學(xué)生提出有關(guān)反應(yīng)速度的問題，制訂并實(shí)施探究計(jì)劃。在已有的知識(shí)和能力方面，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“反射和反射弧”以及“簡(jiǎn)單反射和復(fù)雜反射”，已經(jīng)知道了神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射；且經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)技能練習(xí)，學(xué)生對(duì)于探究活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)比較清楚，能夠完成“提出問題、作出假設(shè)、整理數(shù)據(jù)、進(jìn)行簡(jiǎn)單的結(jié)論分析、收集資料說明相關(guān)問題”等內(nèi)容。從實(shí)驗(yàn)的方法和實(shí)驗(yàn)的器材來看，本實(shí)驗(yàn)的實(shí)施條件較為簡(jiǎn)單。綜上所述，學(xué)生可以自主完成這一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。

2 教學(xué)目標(biāo)

基于課程標(biāo)準(zhǔn)并圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，制訂了如下教學(xué)目標(biāo)：

(1) 通過“測(cè)定反應(yīng)速度”的體驗(yàn)，知道影響神經(jīng)調(diào)節(jié)的各種因素，概述復(fù)雜反射的建立過程。

(2) 通過對(duì)“影響反應(yīng)速度快慢因素”的分析，嘗試從多角度思考問題，體會(huì)生物學(xué)的實(shí)證特征。通過自主制訂和實(shí)施探究方案的活動(dòng)，進(jìn)一步熟練科學(xué)探究的一般過程，并在活動(dòng)中培養(yǎng)合作意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

(3) 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)同“熟能生巧”“勤能補(bǔ)拙”和“勞逸結(jié)合”等良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的重要性。

3 教學(xué)策略與手段

本節(jié)課的教學(xué)運(yùn)用的是“立體探究”教學(xué)模式，該模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的發(fā)展為中心，通過創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)從多角度、多層次探索未知，把學(xué)習(xí)的時(shí)間充分交還給學(xué)生，提高學(xué)生參與探究的積極性，著力提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。本節(jié)課在時(shí)間安排上打破常規(guī)，不在完整的一節(jié)課完成，而在兩個(gè)“半”節(jié)課內(nèi)完成，其目的是通過前“半”節(jié)課的“放”，鼓勵(lì)學(xué)生提出有創(chuàng)意的假設(shè)和可操作性強(qiáng)的設(shè)計(jì)方案，并讓學(xué)生充分交流設(shè)計(jì)方案，把實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)生，再通過后“半”節(jié)課的“收”，引導(dǎo)學(xué)生歸納系統(tǒng)性的知識(shí)，讓學(xué)生通過分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，提高學(xué)生的思維能力。一“放”一“收”，教師需要做好充分的準(zhǔn)備： 前“半”節(jié)課需要激發(fā)學(xué)生的興趣和調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，因此需要設(shè)置有效的問題情境，還需要引導(dǎo)學(xué)生重視探究方案設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性和可操作性；后“半”節(jié)課前，教師需要收集并批閱學(xué)生的設(shè)計(jì)方案，對(duì)學(xué)生的實(shí)施情況有基本了解，制作成表格，用PPT展示，以有效組織學(xué)生的匯報(bào)活動(dòng)。

4 教學(xué)過程

4.1 情境導(dǎo)學(xué) 教師拿著一個(gè)乒乓球，在提醒全班的注意后，把乒乓球分別扔向兩名學(xué)生，提出：“誰的反應(yīng)快？”用活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生明白需要一種具體的方法測(cè)量反應(yīng)速度。然后請(qǐng)一名學(xué)生協(xié)助演示教材中的實(shí)驗(yàn)，教師拿一把20 cm的尺子，讓這名學(xué)生做出捏尺子的姿勢(shì)，教師刻意把尺子的“0”刻度朝上，并且不提醒受測(cè)學(xué)生手的位置。演示過程中，讓學(xué)生盯著教師的手，當(dāng)教師的手一松開就必須馬上捏住尺子，然后看看手指捏的位置在哪個(gè)刻度，告訴全體學(xué)生這個(gè)刻度能反映出此人的反應(yīng)速度。同時(shí)，教師要求學(xué)生分組討論剛才演示過程中的不足之處，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，找出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題。再通過演示正確的操作，提醒學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中要注意統(tǒng)一測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 立體探究 在掌握了測(cè)量的方法之后，教師及時(shí)對(duì)興致勃勃的學(xué)生拋出問題：“反應(yīng)速度的快慢與什么有關(guān)？”通過課件中的圖片、學(xué)案及學(xué)生的自我體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，提出自己想要探究的問題，并根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)作出假設(shè)(表2)。

表2 學(xué)生對(duì)“影響反應(yīng)速度快慢的因素”提出的問題

教師進(jìn)一步提出：“你們的假設(shè)是正確的嗎？”引導(dǎo)學(xué)生思考如何根據(jù)單一變量設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，通過以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的“教學(xué)互動(dòng)體”以及學(xué)生與學(xué)生之間形成的“學(xué)習(xí)互動(dòng)體”構(gòu)成立體的教學(xué)關(guān)系，組織學(xué)生分組討論和交流探究方案，利用現(xiàn)有的知識(shí)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。最后布置學(xué)生課后完成實(shí)驗(yàn)，并提醒學(xué)生下節(jié)課將進(jìn)行分組匯報(bào)和成果評(píng)選活動(dòng)。由于第五個(gè)課題的研究時(shí)間跨度較大，實(shí)施起來也不方便，因此只作為補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，有條件的小組才做。至此，前“半”節(jié)課結(jié)束。

教師在下一節(jié)課上課前收集并批閱學(xué)生探究的內(nèi)容，分類匯總，按課題將學(xué)生分成不同的大組，并將四個(gè)課題的數(shù)據(jù)和結(jié)果制作成PPT。

4.3 歸納質(zhì)疑 教師組織各課題選派代表匯報(bào)，同一課題的各個(gè)小組可以補(bǔ)充，教師及時(shí)點(diǎn)評(píng)。第一大組： 我們比較了不同精神狀況與反應(yīng)速度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)方案是在早讀前和晚睡前分別測(cè)量了五次，取平均值，這是我們組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(通過實(shí)物投影儀展示)。我們的結(jié)論是一個(gè)人精神狀況好時(shí)比精神狀況差時(shí)反應(yīng)要快。原因是由于休息充分，早讀前精神狀況較好，反應(yīng)速度較快，而由于一天的學(xué)習(xí)和活動(dòng)之后，晚睡前比較疲累，反應(yīng)速度較慢。第二大組： 我們比較了注意力集中時(shí)與注意力被干擾時(shí)反應(yīng)速度的不同。實(shí)驗(yàn)方案是在周圍環(huán)境非常安靜時(shí)集中注意力測(cè)量五次，在周圍環(huán)境噪聲較大影響注意力時(shí)也測(cè)量五次……第三大組： 我們比較了左手和右手反應(yīng)速度的不同。我們選擇慣用右手的同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)……第四大組： 我們比較了測(cè)量次數(shù)多少與反應(yīng)速度的關(guān)系……

匯報(bào)結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)踐說出在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新問題或者是新啟示，通過加分的激勵(lì)，學(xué)生的熱情高漲，第一大組： 我們小組測(cè)量了早上和下午的反應(yīng)速度，發(fā)現(xiàn)早上的反應(yīng)速度一般較快，這說明大腦在早上比較活躍，特別適合我們讀書思考。我們還總結(jié)出，讓大腦適當(dāng)休息可提高效率。第二大組： 安靜的環(huán)境讓我們學(xué)習(xí)時(shí)更專注，提高了學(xué)習(xí)的效率。第三大組： 我們總結(jié)出勤能補(bǔ)拙、熟能生巧的道理，另外，我們發(fā)現(xiàn)男生和女生的反應(yīng)速度不一樣。第四大組： 反應(yīng)速度還可能與年齡有關(guān)。

4.4 評(píng)價(jià)總結(jié) 教師展示匯總的數(shù)據(jù)和結(jié)果，點(diǎn)評(píng)其中最出色的地方，然后進(jìn)行成果評(píng)價(jià)：“四個(gè)大組都做出了令人滿意的成績，請(qǐng)同學(xué)們把你認(rèn)為最佳方案的序號(hào)填在學(xué)案上?！弊詈罂偨Y(jié)：“同學(xué)們通過小組合作探究完成了測(cè)定反應(yīng)速度的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合自己的體會(huì)，對(duì)影響神經(jīng)調(diào)節(jié)各種因素有了更深的了解，希望我們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，要保持注意力集中，養(yǎng)成專心認(rèn)真的學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而提高學(xué)習(xí)效率！”至此，后“半”節(jié)課結(jié)束。

5 教學(xué)反思

本節(jié)課通過課時(shí)的調(diào)整，化零為整，把碎片化的教學(xué)時(shí)間統(tǒng)籌起來，取得了很好的教學(xué)效果。通過“立體探究”，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，深化對(duì)復(fù)雜反射建立過程的理解。學(xué)生通過課后的拓展訓(xùn)練，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，提高了問題解決能力，認(rèn)識(shí)到良好的學(xué)習(xí)態(tài)度和習(xí)慣的重要性。

另外，“立體探究”引導(dǎo)學(xué)生從最感興趣的問題入手，提高了學(xué)生參與探究的積極性，通過分組合作探究使不同層次的學(xué)生都有不同的收獲，增強(qiáng)了合作意識(shí)，提高了學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。