“探究走迷宮由學(xué)生畫路線圖的學(xué)習(xí)行為”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

陳 韜 (廣東省廣州市黃埔區(qū)港灣中學(xué) 廣州 510710)

人教版生物學(xué)教材八年級(jí)(上)第二章第二節(jié)“先天性行為和學(xué)習(xí)行為”一節(jié)安排了“探究小鼠走迷宮獲取食物的學(xué)習(xí)行為”的內(nèi)容，讓學(xué)生觀察“嘗試與錯(cuò)誤”學(xué)習(xí)行為的建立過(guò)程，體會(huì)重復(fù)刺激加固學(xué)習(xí)行為，通過(guò)了解動(dòng)物的行為更好地了解人類自己[1]，利于學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的形成。由于此探究活動(dòng)耗時(shí)較長(zhǎng)。如果改在課下進(jìn)行，就不能保證課標(biāo)中要求教學(xué)過(guò)程要讓每一位學(xué)生都親自參與。于是，筆者就把“探究小鼠走迷宮獲取食物的學(xué)習(xí)行為”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)成能在課堂上完成“探究走迷宮由學(xué)生畫路線圖的學(xué)習(xí)行為”的方案。此活動(dòng)方案對(duì)學(xué)生的發(fā)展更有價(jià)值，同時(shí)更加簡(jiǎn)便易行。

1 原實(shí)驗(yàn)存在的不足

探究“小鼠走迷宮獲取食物的學(xué)習(xí)行為”實(shí)驗(yàn)，是本課教學(xué)的難點(diǎn)。教師用書中對(duì)此活動(dòng)的實(shí)施建議是課下進(jìn)行，這種方式需要堅(jiān)持每天傍晚訓(xùn)練0.5 h共6次，等小鼠第一次走出迷宮后，接下來(lái)的鞏固訓(xùn)練還得每天0.5 h共6次，并記錄走出迷宮的時(shí)間[1]。累計(jì)需要12 d左右才能完成訓(xùn)練任務(wù)。較多的教師將此實(shí)驗(yàn)改為科技小組活動(dòng)在課外開(kāi)展，而在課堂上卻以視頻的方式與其他學(xué)生分享成果。也有教師就直接播放教學(xué)用書所提供的此實(shí)驗(yàn)視頻。這樣做的不足是： 絕大多數(shù)學(xué)生仍然是缺少了親自嘗試和實(shí)踐這個(gè)環(huán)節(jié)。從指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的形成來(lái)說(shuō)，學(xué)生自己成為研究對(duì)象，研究自己的學(xué)習(xí)行為，獲得的收獲和啟發(fā)會(huì)更加直接與深刻，更利于學(xué)習(xí)主動(dòng)性的形成。

2 新實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)驗(yàn)材料 紙質(zhì)迷宮圖(圖1)、記錄表(表1、表2)、秒表、筆。

圖1 紙質(zhì)迷宮圖

2.2 方法步驟 在實(shí)施此方案時(shí)，先要讓教師把實(shí)驗(yàn)步驟介紹完才發(fā)放紙質(zhì)迷宮圖： ①每位學(xué)生將筆放到迷宮圖起點(diǎn)做好準(zhǔn)備。②計(jì)時(shí)員宣布開(kāi)始，學(xué)生開(kāi)始畫路線圖，計(jì)時(shí)員宣布停，學(xué)生停筆，并及時(shí)將數(shù)據(jù)填入表1。表格中斜杠的上方填寫在一次實(shí)驗(yàn)的時(shí)間中，遇到障礙的次數(shù)；表格中斜杠的下方填寫是否成功畫出走出迷宮的路線，若沒(méi)畫出打“×”，若畫出了打“√”，并記錄所用的時(shí)間。③重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程5～6次。④統(tǒng)計(jì)全班數(shù)據(jù)，填入表2。⑤分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，闡述嘗試與錯(cuò)誤學(xué)習(xí)行為的建立過(guò)程，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有什么啟發(fā)？另外，圖1是既能從外往里畫，也能從里往外走的迷宮圖。

2.3 創(chuàng)新之處 通過(guò)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，讓學(xué)生自己成為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，觀察自己“嘗試與錯(cuò)誤”學(xué)習(xí)行為的建立的過(guò)程，直接了解人類自己的學(xué)習(xí)行為(表3)。新的實(shí)驗(yàn)樣本容量大，增加了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度。學(xué)生親身實(shí)踐，當(dāng)堂能看到支持結(jié)論的數(shù)據(jù)，對(duì)本節(jié)知識(shí)在指導(dǎo)學(xué)習(xí)方面的作用更容易認(rèn)同。

表1 個(gè)體數(shù)據(jù)

表2 全班數(shù)據(jù)

表3 原教材實(shí)驗(yàn)與改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)的比較

3 新實(shí)驗(yàn)實(shí)施效果

3.1 實(shí)驗(yàn)效果 從課堂上實(shí)施之后的情況來(lái)看，第1次全班沒(méi)有學(xué)生能完成；第2次有部分學(xué)生完成，記錄了時(shí)間；到第4次幾乎全班學(xué)生都能完成。比較幾次完成所用的時(shí)間，可以發(fā)現(xiàn)，從第2次到第4次所用的時(shí)間是遞減狀，越來(lái)越快。對(duì)于學(xué)生個(gè)體來(lái)說(shuō)，隨著實(shí)驗(yàn)的次數(shù)增多，做到第4次就能得到本實(shí)驗(yàn)的3個(gè)結(jié)論，就可不用再做下去了。

3.2 實(shí)驗(yàn)啟發(fā) 由3個(gè)結(jié)論分別得到3個(gè)相應(yīng)啟發(fā)： ①學(xué)生多學(xué)幾次就能學(xué)會(huì)；②不斷地重復(fù)會(huì)越來(lái)越熟練；③學(xué)生個(gè)體有差異。教師要適時(shí)進(jìn)行總結(jié)，學(xué)生剛成功地完成了探究，對(duì)教師的總結(jié)非常認(rèn)同，整個(gè)課堂上的氣氛是慷慨激昂的。

4 關(guān)鍵問(wèn)題的反思

4.1 迷宮圖的選取 要呈現(xiàn)學(xué)習(xí)行為形成的整個(gè)過(guò)程，紙質(zhì)迷宮圖的選取要有一定的難度。但為了實(shí)驗(yàn)?zāi)茉谡n堂上當(dāng)堂就有結(jié)果，又不能太難，就需要教師先在網(wǎng)上找圖。篩選出幾個(gè)，先找?guī)孜粚W(xué)生做預(yù)實(shí)驗(yàn)，最后決定選擇哪個(gè)。如果所選的迷宮圖太復(fù)雜，那整個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)間的結(jié)束時(shí)，就可能沒(méi)有一個(gè)學(xué)生能畫成功，這樣就會(huì)得不到實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。圖1的模式難度就比較適中，能在課堂上當(dāng)堂得到3個(gè)結(jié)論。

4.2 實(shí)驗(yàn)時(shí)間確定 每一次實(shí)驗(yàn)的時(shí)間控制在多長(zhǎng)范圍影響著實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。時(shí)間太長(zhǎng)，可能會(huì)出現(xiàn)第一次全班都畫出來(lái)了，不能直觀地說(shuō)明同種生物個(gè)體間的學(xué)習(xí)能力是存在差異的。時(shí)間太短，可能會(huì)出現(xiàn)做了幾次實(shí)驗(yàn)后，全班只有一兩位學(xué)生畫出來(lái)。筆者根據(jù)學(xué)生做預(yù)實(shí)驗(yàn)的情況綜合分析，設(shè)計(jì)定為每30 s為一次實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。

4.3 學(xué)生統(tǒng)一計(jì)時(shí) 計(jì)時(shí)方法也是影響課堂實(shí)驗(yàn)效果的重要因素。采用由一位學(xué)生統(tǒng)一計(jì)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始與結(jié)束的時(shí)間全班學(xué)生都會(huì)一樣，這樣可以減少誤差，同時(shí)縮短了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。另外，如果有電腦投影教學(xué)設(shè)備的學(xué)校，也可以由計(jì)時(shí)員直接投影放大的秒表。

4.4 沒(méi)有完成情況 對(duì)于實(shí)驗(yàn)時(shí)間已經(jīng)結(jié)束，仍有幾位一次都沒(méi)畫出來(lái)的個(gè)別學(xué)生。教師可以布置他回家繼續(xù)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，并要求記錄數(shù)據(jù)。下一節(jié)生物學(xué)課上在全班展示該生的實(shí)驗(yàn)情況，進(jìn)一步說(shuō)明堅(jiān)持練下去終究會(huì)獲得成功。