基于探究性學(xué)習(xí)策略“測定反應(yīng)時(shí)間”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

（泰興市元竹初中 江蘇泰州 225400）

1 教材分析與設(shè)計(jì)理念

“測定反應(yīng)時(shí)間”是蘇科版八年級上冊第十六章第一節(jié)的一個(gè)關(guān)于探究條件反射過程的實(shí)驗(yàn)。本活動(dòng)讓學(xué)生嘗試自己設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、主動(dòng)探究、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維有著重要作用，對加深學(xué)生理解條件反射的建立過程也起到錦上添花的效果。需要說明的是：人教版七年級下冊安排了“測定反應(yīng)速度”的實(shí)驗(yàn)。反應(yīng)速度指的是人體對光、聲、觸等各種信號刺激快速應(yīng)答的能力。反應(yīng)速度的衡量標(biāo)準(zhǔn)通常測定反應(yīng)時(shí)，即人對各種信號刺激做出反應(yīng)所需的時(shí)間來評定人的反應(yīng)能力。所以這兩個(gè)標(biāo)題表達(dá)的意思相近。

根據(jù)接受刺激的感覺器官不同，將反應(yīng)時(shí)間分為聽覺、視覺和觸覺反應(yīng)時(shí)間，本實(shí)驗(yàn)只探究視覺反應(yīng)時(shí)間。

2 教學(xué)目標(biāo)

（1）通過探究活動(dòng)“測定反應(yīng)時(shí)間”，進(jìn)一步熟悉探究實(shí)驗(yàn)的過程，提高探究能力；通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和表格，培養(yǎng)創(chuàng)新和邏輯性思維能力。

（2）通過探究方案的講述，培養(yǎng)語言表達(dá)能力；通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，培養(yǎng)綜合思維能力。

（3）在活動(dòng)過程中，相互合作，培養(yǎng)良好的科學(xué)素養(yǎng)。

（4）得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果：反應(yīng)時(shí)間隨實(shí)驗(yàn)次數(shù)增加而變短，從而認(rèn)同“勤能補(bǔ)拙”的道理，養(yǎng)成良好的生活、學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3 教學(xué)過程

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，引出新課

教師播放獵豹躲在樹上伏擊鹿的視頻，并提出問題：欣賞視頻，依據(jù)獵豹和鹿的反應(yīng)，獵豹的反應(yīng)速度和哪些因素有關(guān)?

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過觀看動(dòng)物對外界環(huán)境的反應(yīng)，明確本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的目的。開放性的問題可以激起學(xué)生多層面、多角度的思考，從而拓寬學(xué)生的發(fā)散性思維。例如，學(xué)生思考后，會(huì)得出：影響獵豹反應(yīng)速度的因素有獵豹的年齡、健康狀況、捕獵本領(lǐng)、性別和環(huán)境因素等。

師生開展游戲互動(dòng)。教師拿著2個(gè)壘球，在提醒全班注意后，把壘球分別扔向兩名和老師距離相等的學(xué)生，讓學(xué)生接住壘球，提出問題：哪位學(xué)生的反應(yīng)快?反應(yīng)速度的快慢又和什么因素有關(guān)呢？并介紹可以通過這個(gè)探究活動(dòng)測定反應(yīng)時(shí)間來得到結(jié)果。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)將學(xué)生的注意力、情緒和思維調(diào)節(jié)到最好的狀態(tài)，充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，自然引出本節(jié)課的教學(xué)。

3.2 接尺實(shí)驗(yàn)演示

學(xué)生先閱讀課本上的“動(dòng)手做”，再由2名學(xué)生演示。一名學(xué)生抓住尺子的上端，另一名學(xué)生接尺子，再互換角色做一次。針對操作過程中可能遇到的疑惑，教師預(yù)先設(shè)置4個(gè)問題：①為了計(jì)算方便，尺子的“0”刻度朝上還是朝下？②捏尺子是用力捏緊好，還是輕捏住讓它自然下垂好？③被測試者接到的地方越遠(yuǎn)離尺的“0”刻度端，說明他的反應(yīng)如何？④本實(shí)驗(yàn)的單一變量是什么？兩人都測得一數(shù)據(jù)，能否通過比較說明某人的反應(yīng)速度快？

設(shè)計(jì)意圖：2名學(xué)生演示接尺實(shí)驗(yàn)，其他學(xué)生比較他們的反應(yīng)速度。該探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，能充分提高學(xué)生參與的積極性。教師預(yù)設(shè)的4個(gè)問題讓學(xué)生進(jìn)一步切實(shí)體會(huì)到“在做中疑，在做中學(xué)”的重要性，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作更規(guī)范，確保測得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，更有說服力，形成嚴(yán)謹(jǐn)操作實(shí)驗(yàn)的科學(xué)素養(yǎng)。第四個(gè)問題幫助學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)過程中遵循的一些基本原則，使學(xué)生充分理解遵循這些原則的必要性。

3.3 學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)

教師要求學(xué)生回顧七年級上冊學(xué)的探究的基本過程，引導(dǎo)學(xué)生利用舊知解決新問題。

3.3.1 提出問題

教師引導(dǎo)學(xué)生從人的身體狀況、注意力是否集中、環(huán)境因素、操作的材料等方面來考慮。學(xué)生根據(jù)自己的興趣，提出想探究的問題。學(xué)生分組討論，教師匯總，最終確定探究以下4個(gè)問題：①人的反應(yīng)時(shí)間與尺子的長短有關(guān)嗎？②人的反應(yīng)時(shí)間與尺子的材質(zhì)有關(guān)嗎？③人的反應(yīng)時(shí)間與反復(fù)訓(xùn)練有關(guān)嗎？（4）人的反應(yīng)時(shí)間與注意力集中程度有關(guān)嗎？

設(shè)計(jì)意圖：由于學(xué)生觀察問題的角度不同、提出問題的水平不同，因此他們提出的問題比較豐富。

3.3.2 做出假設(shè)

根據(jù)自身已有的生活經(jīng)驗(yàn)和知識鋪墊，學(xué)生對提出的問題嘗試進(jìn)行解釋。

3.3.3 制定計(jì)劃

教師將全班的學(xué)生分為4個(gè)大組，一個(gè)大組的學(xué)生完成一個(gè)試驗(yàn)課題計(jì)劃的編排。教師預(yù)設(shè)3個(gè)問題：①幾人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)為佳？人員如何分工？②制定計(jì)劃要合理，可操作性要強(qiáng)，比如注意力集中如何操作？③記錄結(jié)果是否需要設(shè)計(jì)表格？怎樣設(shè)計(jì)表格？

設(shè)計(jì)意圖：小組分工合作，明確各人的職責(zé)，就能人人有事做，提高小組成員合作的效率。第四個(gè)問題，引起學(xué)生積極踴躍的回答，如背課文、回答20以內(nèi)的加減法等，提高了學(xué)生參與的熱情。實(shí)驗(yàn)過程中遵循的原則貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)的始終，表格的設(shè)計(jì)也不例外。平時(shí)都是教師設(shè)計(jì)好現(xiàn)成的表格，對如此設(shè)計(jì)的原因沒有過多的強(qiáng)調(diào)。學(xué)生自主設(shè)計(jì)結(jié)果記錄表，加深了對實(shí)驗(yàn)的理解和設(shè)計(jì)表格的能力，訓(xùn)練了邏輯性思維。

3.3.4 實(shí)施計(jì)劃

全班學(xué)生分四大組，完成各自的試驗(yàn)課題。做完實(shí)驗(yàn)，大組組長負(fù)責(zé)匯總本組各個(gè)小組的數(shù)據(jù)，并計(jì)算出全組的平均值。與此同時(shí)，教師巡視、觀看學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)情況，對各小組操作不正確、不規(guī)范的地方及時(shí)糾正。

3.3.5 得出結(jié)論

每組組長公布本組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)針對本組數(shù)據(jù)進(jìn)行說明，引導(dǎo)學(xué)生嘗試作出結(jié)論。

3.3.6 表達(dá)與交流

匯報(bào)結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考從網(wǎng)絡(luò)、教學(xué)材料或其他途徑獲得實(shí)證資料。例如，人的反應(yīng)時(shí)間與反復(fù)訓(xùn)練有關(guān)，從而得出熟能生巧、勤能補(bǔ)拙的道理；根據(jù)注意力集中時(shí)反應(yīng)快，總結(jié)出安靜環(huán)境讓學(xué)習(xí)更專注，更高效。

設(shè)計(jì)意圖：教師聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活，使學(xué)生真實(shí)感受到生物學(xué)實(shí)驗(yàn)既可來源于生活，又可服務(wù)于生活，真正體現(xiàn)生物學(xué)科的重要性。

3.4 教學(xué)反思

本節(jié)實(shí)驗(yàn)課以生為本，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)并合作完成實(shí)驗(yàn)，對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究能力有顯著作用。學(xué)生通過小組合作，培養(yǎng)組織能力、領(lǐng)導(dǎo)能力、語言表達(dá)能力和團(tuán)結(jié)精神，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，并充分聯(lián)系生活，認(rèn)同勤能補(bǔ)拙、熟能生巧和勞逸結(jié)合等良好習(xí)慣的重要性。