體驗科學(xué)探究一般過程的教學(xué)設(shè)計

李敏 石志學(xué) 焦成瑾

摘 要：科學(xué)探究是學(xué)生獲取科學(xué)知識和認(rèn)識世界的重要途徑，本文借助“探究光對鼠婦的影響”這一研究性學(xué)習(xí)活動，創(chuàng)設(shè)適于學(xué)生進(jìn)行探究活動的問題情景，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生初步掌握科學(xué)探究的一般過程，將提出的問題根植于自然中觀察到的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究;光對鼠婦影響;教學(xué)設(shè)計

科學(xué)探究是《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) （ 2017 年版） 》中闡述的生物學(xué)學(xué)科四大核心素養(yǎng)之一，是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及結(jié)果的交流與討論的能力。學(xué)生應(yīng)在探究過程中，逐步增強(qiáng)對自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲，掌握科學(xué)探究的基本思路和方法，提高實踐能力;在探究中，樂于并善于團(tuán)隊合作，勇于創(chuàng)新[1]。

“探究光對鼠婦的影響”是初中生物課中第一個探究性實驗，學(xué)生之前基本無科學(xué)探究基礎(chǔ)和探究經(jīng)驗。為了消除學(xué)生思想上負(fù)擔(dān)，第一次探究重在“體驗”，應(yīng)該在教師的引導(dǎo)下，探索過程不應(yīng)太繁瑣[2]。首先讓學(xué)生了解科學(xué)探究的一般方法，然后通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣與科學(xué)探究的能力。

一、教材分析

本節(jié)課選自七年級生物第一單元第二章第一節(jié)“生物與環(huán)境的關(guān)系”中的探究實驗，本節(jié)內(nèi)容旨在于活動中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力、激發(fā)學(xué)生興趣、有意識地滲透生物與環(huán)境的關(guān)系，讓學(xué)生體會、感悟生物與環(huán)境的關(guān)系，并使其形成保護(hù)環(huán)境、尊重生命、關(guān)愛動物的意識。

二、學(xué)情分析

本實驗是初中生物課中第一個探究實驗，教學(xué)對象是七年級的學(xué)生，該階段的學(xué)生剛開始接觸生物學(xué)，認(rèn)知水平還處在感性認(rèn)識階段，在教學(xué)過程中需采用以課外實踐活動為主的方式來激發(fā)學(xué)生的興趣，把教學(xué)的重心和主要任務(wù)放在對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)上。并且在課堂注重師生互動環(huán)節(jié)進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，通過教師的引導(dǎo)使學(xué)生了解科學(xué)探究的一般過程，讓學(xué)生自己動手操作，從中體會到學(xué)習(xí)生物學(xué)的樂趣，進(jìn)而培養(yǎng)他們對生物學(xué)的興趣。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.體驗科學(xué)探究的一般過程，學(xué)習(xí)控制實驗變量和設(shè)計對照實驗。

2.能夠設(shè)計對照實驗、認(rèn)真觀察和記錄。

3.通過探究學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，形成愛護(hù)實驗動物的情感。

四、教學(xué)重難點

1.教學(xué)重點∶體驗探究的一般過程，學(xué)習(xí)控制實驗變量和設(shè)計對照實驗。

2.教學(xué)難點∶能夠認(rèn)真觀察和記錄，并與小組其他同學(xué)合作和交流。

五、教學(xué)過程

1.溫故知新：回顧科學(xué)探究一般過程的步驟：提出問題→作出假設(shè)→制定計劃→實施計劃→得出結(jié)論→表達(dá)交流。

2.導(dǎo)入新課：引導(dǎo)學(xué)生說出在日常生活中從哪些地方見過鼠婦，并描述它們生活的環(huán)境，在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識鼠婦：鼠婦又叫潮蟲，是一種身體略扁、長橢圓形、灰褐色或黑色的小動物[2]。帶領(lǐng)學(xué)生觀察周圍環(huán)境中鼠婦的活動規(guī)律，利用科學(xué)探究的六個步驟并結(jié)合學(xué)生們觀察到的現(xiàn)象，共同探究光對鼠婦生活的影響。

3.提出問題：學(xué)生們總結(jié)日常生活中觀察到鼠婦活動的現(xiàn)象有：（1）花盆、石塊下有鼠婦活動蹤影，把花盆石塊搬開后，鼠婦很快爬走了;（2）發(fā)現(xiàn)鼠婦行蹤地方大多比較陰暗潮濕。針對現(xiàn)象提出問題：光會影響鼠婦的分布嗎？

4.作出假設(shè)：光會影響鼠婦的分布。假設(shè)依據(jù)：在較暗的環(huán)境觀察到鼠婦，在較明亮的地方發(fā)現(xiàn)得少或沒有發(fā)現(xiàn)。

五、制定計劃

根據(jù)教師引導(dǎo)學(xué)生思考總結(jié)出最佳方案：見表1

設(shè)計明暗不同但相通的兩種環(huán)境，各放入等量且大小相似的鼠婦10只，一段時間后觀察鼠婦的分布。

材料用具：10只鼠婦，濕土，紙盒，紙板，玻璃板。

實驗裝置：在紙盒內(nèi)鋪上一層濕土，以橫軸中線為界，一側(cè)蓋上紙板，一側(cè)蓋上玻璃板。形成明暗兩種環(huán)境。

方法步驟：

1.將全班學(xué)生分為4個小組;

2.將10只鼠婦放人橫軸中線，靜置2 min，統(tǒng)計10次[3];

3.每分鐘統(tǒng)計一次不同環(huán)境中鼠婦數(shù)目，統(tǒng)計10次;

4.將鼠婦放歸大自然。

（1）實施計劃：按照上述實驗方案做實驗。實驗過程中要認(rèn)真觀察，如實記錄在表2格中：

（2）分析結(jié)果，得出結(jié)論：鼠婦適于生活在陰暗的環(huán)境中，光會影響鼠婦的生活。

（3）小組表達(dá)與交流：對全班平均值進(jìn)行分析得出的結(jié)論，對比每個小組的結(jié)論是否與全班分析得出的一致，分析不一致的原因。

六、評價反思

本節(jié)課旨在引導(dǎo)學(xué)生體驗科學(xué)探究的一般過程，對科學(xué)探究的每一個過程都應(yīng)有特殊的提醒。除此之外，影響鼠婦分布的環(huán)境因素不止光這一因素，還可能與溫度、濕度、土壤成分等有關(guān)，這些問題可鼓勵有興趣的學(xué)生進(jìn)一步探索。

參考文獻(xiàn)

[1]普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）[M]. 中華人民共和國教育部制定， 北京，人民教育出版社，2018.

[2]蔣超英. 中學(xué)生物學(xué)探究性學(xué)習(xí)中存在的幾個誤區(qū)[J]. 中學(xué)生物學(xué). 2006， 22（7）： 32-34.

[3]江嵐.“探究光對鼠婦（潮蟲）分布的影響”一課的教學(xué)體會[J].生物學(xué)教學(xué).2007，32（6）：56.

[4]李元芬.在“光對鼠婦的影響”教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維[J].生物學(xué)教學(xué).2006，31（8）：13.

[5]向群.“光對鼠婦生活影響”實驗的幾種改進(jìn)方法[J].生物學(xué)通報.2006，41（2）：52.