人民教育出教社 課程教材研究所 陳 香
摘要:本文以“探究光對鼠婦生活的影響”為基礎(chǔ)探討了課堂教學中兩種基本的教學策略,“先扶后放策略”和“先放后扶策略”,并對這兩種教學策略進行比較分析,討論各自的優(yōu)點及不足。另外,這兩種教學策略的劃分并不是絕對的,在教學實踐中可以以這兩種教學策略為基礎(chǔ),變化出多種新的教學策略。
關(guān)鍵詞:探究;教學策略;同課異構(gòu)。
“探究光對鼠婦生活的影響”是人教版義務(wù)教育生物課標教材的第一個完整的探究活動,該探究比較詳細地呈現(xiàn)了科學探究的全過程,不僅對于發(fā)展學生的科學探究能力具有非常重要的作用,而且,不同的探究活動基本遵循相同的研究步驟和思路,學生掌握了“探究光對鼠婦生活的影響”的研究方法后,對于后面的探究活動也能夠舉一反三,用已學會的方法、技能進行探究,進而將探究活動作為獲得新知識的一種學習方式。
1.教學目標的確定
建構(gòu)主義認為,教師的作用不是簡單地將書本上的知識傳遞給學生,而應(yīng)創(chuàng)設(shè)相關(guān)學習情境,同時為學生提供相應(yīng)的儀器、工具等資源,并給予適當?shù)闹笇?dǎo)和幫助,使學生能夠開展探究活動,自主建構(gòu)知識,并將新知識與自己原有的知識經(jīng)驗融合,納入已有的知識結(jié)構(gòu)之中。
根據(jù)這種教學理念,“探究光對鼠婦生活的影響”的教學目標可設(shè)定為如下三點:一是使學生參與探究活動,體驗探究活動的一般過程;二是說明控制實驗變量和設(shè)計對照實驗的基本方法,并根據(jù)這些方法模仿實驗設(shè)計;三是初步形成合作學習,愛護實驗動物的情感。為落實以上教學目標,老師可采取各種不同的教學策略,從教學指導(dǎo)的總體思路上來說,這些教學策略大體上可以歸納為兩種,“先扶后放策略”和“先放后扶策略”。
2.兩種教學策略的實例呈現(xiàn)
2.1 策略一:“先扶后放策略”
“先扶后放策略”是指老師和學生先一起分析探究的方案和步驟,然后學生再動手操作。這種策略十分注重引導(dǎo)學生對實驗設(shè)計的原則、方法的理解和學習。這種策略的具體操作如下。
2.1.1 確定單一變量原則
老師首先和學生一起對探究進行分析,按照探究的一般過程,即提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達和交流等對探究的各個環(huán)節(jié)進行梳理,在提出問題環(huán)節(jié),老師引導(dǎo)學生思考通常會在什么樣的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)鼠婦,鼠婦的生活可能會受到哪些因素的影響,學生根據(jù)自己的經(jīng)驗或提供的資料通常能答出光、溫度、濕度等因素會影響鼠婦的生活。由于影響鼠婦生活的因素較多,一般而言,在一個探究活動中不可能同時研究這么多的影響因素,由此老師引出實驗設(shè)計的第一個原則──單一變量,即一個實驗中通常只分析一個因子或一個變量,在本活動中研究光對鼠婦生活的影響。
2.1.2 確定對照原則
如何設(shè)計實驗檢驗光對鼠婦生活的影響呢?將鼠婦放在完全光照的環(huán)境或者完全黑暗的環(huán)境的實驗方案,學生認為都不可行,因為鼠婦沒有其他環(huán)境可以選擇,只能生活在實驗設(shè)計的單一環(huán)境中。因此,學生能夠想到需要設(shè)計一側(cè)光照一側(cè)黑暗的環(huán)境,通過觀察鼠婦選擇在哪種環(huán)境中生活來判斷光是否對鼠婦生活有影響,由此老師提出實驗設(shè)計的第二個原則──對照實驗。完全光照或完全黑暗的實驗方案中沒有設(shè)置對照,而一側(cè)光照一側(cè)黑暗的實驗方案中設(shè)置了對照,但老師應(yīng)提醒學生注意的是,除光照以外的影響因素在實驗中應(yīng)保持一致并適宜,如土壤疏松不結(jié)塊,含有一定的腐殖質(zhì),有適宜的濕度和溫度,均勻地分布于光照的一側(cè)和黑暗的一側(cè),等等。如果實驗中的溫度過高或過低,可能會使鼠婦的活動能力或其他行為發(fā)生變化,甚至導(dǎo)致鼠婦的死亡。這樣即使實驗中設(shè)置了對照,也很難得出正確的結(jié)論。
需要指出的是,單一變量和對照實驗的原則具有一定的聯(lián)系,對照實驗已經(jīng)包含了單一變量的因素,因此也可以不列出單一變量的原則,而只列出對照實驗的原則。
2.1.3 確定隨機原則
確定了實驗裝置后,應(yīng)該取多少只鼠婦進行實驗?zāi)?如果只取一只鼠婦,這只鼠婦要么處于光照環(huán)境,要么處于黑暗環(huán)境,這樣得出的數(shù)據(jù)會有很大的偏差,學生很快就能想到應(yīng)該多取幾只鼠婦進行實驗。如何將鼠婦放于實驗裝置中呢?如果全部放于光照的一側(cè),或者全部放于黑暗的一側(cè),這樣的設(shè)計會人為地使鼠婦處于一個預(yù)設(shè)的環(huán)境中,會對最后的數(shù)據(jù)造成一定的影響,因此學生能想到兩種方法,一是將鼠婦分為兩等份,分別放于光照的一側(cè)和黑暗的一側(cè),二是將鼠婦放于實驗裝置的中央,然后觀察鼠婦選擇什么樣的生活環(huán)境。老師須提醒學生注意的是,在采用第一種方法時,不能人為地選擇活動能力差的鼠婦置于黑暗的一側(cè),而應(yīng)隨機地將鼠婦分為兩等份。由此,老師引出了實驗設(shè)計的第三個原則──隨機原則。
2.1.4 確定重復(fù)性原則
在觀察光照和黑暗一側(cè)各有多少只鼠婦時,只統(tǒng)計一次鼠婦的數(shù)目可不可以呢?學生基本都認識到這樣做可能會出現(xiàn)較大的誤差,而要消除誤差,可以多統(tǒng)計幾次,多做幾次實驗,取平均值,這樣老師就引出了實驗設(shè)計的第四個原則──重復(fù)原則。因為班上的學生人數(shù)較多,老師可以將學生分為幾個實驗小組,將各個小組的數(shù)據(jù)匯總起來求得平均值,進而得出實驗結(jié)論,這樣和單個小組重復(fù)做幾次實驗的效果相似。本探究活動的數(shù)據(jù)比較多,須設(shè)計一個表格記錄實驗數(shù)據(jù),這樣老師可要求學生嘗試進行實驗記錄表的設(shè)計。表格中的數(shù)據(jù)雖然很具體,但不夠直觀,老師可以建議學生將實驗數(shù)據(jù)繪制成圖。因此,本探究活動雖然操作難度不大,但是涉及到了探究的方方面面,具有一定的典型性。
老師和學生將探究活動分析清楚透徹之后,再安排學生進行實驗操作,每個小組的學生進行人員分工,共同完成該探究活動,在活動完成后,小組之間交流各自的成果。在教學中,有些學生還會有新的想法和發(fā)現(xiàn),比如,有些學生在實驗過程中,將光照的一側(cè)和黑暗的一側(cè)對調(diào),即將原先玻璃板遮蓋的一側(cè)換用紙板遮蓋,而原先用紙板遮蓋的一側(cè)換用玻璃板遮蓋,結(jié)果發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)論相同,進一步證實了光對鼠婦的生活有影響;有些學生發(fā)現(xiàn)光照一側(cè)的鼠婦對外界的碰觸刺激反應(yīng)不強,當身體遇到碰觸時,鼠婦仍保持不動,黑暗一側(cè)的鼠婦對外界的碰觸反應(yīng)較強,當身體遇到碰觸時,鼠婦會很快爬走。有些學生發(fā)現(xiàn)光照強度過大會導(dǎo)致鼠婦死亡。這些實驗都能說明光對鼠婦的生活確實有影響,而且學生在實驗中發(fā)揮了主觀能動性,在原有實驗的基礎(chǔ)上進行了拓展和嘗試,很好地體現(xiàn)了課標提倡的創(chuàng)新精神和實踐能力。
2.2 策略二:“先放后扶策略”
“先放后扶策略”是指老師先不給予詳細指導(dǎo),讓學生自己思考和討論探究方案,并動手操作,老師視情況在學生遇到困難的時候給予適當?shù)闹笇?dǎo)和點撥,待探究活動完成后再和學生一起分析探究的過程、方法、結(jié)果和結(jié)論。
2.2.1 學生討論、實驗,教師巡視指導(dǎo)
在學生小組討論實驗方案的過程中,老師在各小組之間巡視,傾聽小組的討論情況。如果小組討論遇到困難或者討論思路出現(xiàn)偏差,老師可適時加以點撥和啟發(fā),引導(dǎo)學生思考并解決問題。在小組討論結(jié)束后,學生匯報本小組的實驗方案、材料用具、預(yù)期結(jié)果,其他小組進行補充和完善,等老師批準通過實驗方案后,各小組開始實驗。學生在實驗過程中可能會出現(xiàn)各種各樣的情況,比如課桌晃動或講話聲音較大,這對鼠婦會形成刺激,對鼠婦的生活會造成影響;在統(tǒng)計鼠婦數(shù)目時很多學生會一起湊上去觀察,遮擋了光線,使實驗裝置光照一側(cè)的環(huán)境也變暗,對鼠婦在光照一側(cè)和黑暗一側(cè)的分布也會造成影響;實驗裝置的擺放角度可能也會出現(xiàn)問題,若實驗裝置的光照一側(cè)的側(cè)面正對光源,致使光線能從實驗裝置的中央斜射入黑暗的一側(cè),這同樣會影響鼠婦在光照一側(cè)和黑暗一側(cè)的分布,等等。在這些問題中,學生能自己發(fā)現(xiàn)并糾正部分問題,但有些問題學生自己發(fā)現(xiàn)不了,需要老師提醒學生注意。
2.2.2 分析實驗過程,總結(jié)實驗設(shè)計的原則
實驗完成后,每個小組向全班匯報本組的實驗方案和實驗結(jié)果,以及在實驗過程中出現(xiàn)的問題和改進意見,其他小組的學生可以提問和評價,老師根據(jù)小組的匯報情況作出評價,在肯定學生的實驗成果的同時,并啟發(fā)學生對自己所做的實驗進行深入思考,比如你的實驗方案中,為什么設(shè)置一個光照的環(huán)境和一個黑暗的環(huán)境?你在實驗中如何保證兩個環(huán)境除了光照不同外,其他條件都一致?為什么取10只而不是1只鼠婦做實驗?在放入鼠婦后,能否立即記錄鼠婦在光照環(huán)境和黑暗環(huán)境中的數(shù)目?在統(tǒng)計鼠婦數(shù)目時,可否只記錄一次數(shù)據(jù)?等等。在學生對這些問題思考回答之后,老師和學生一起總結(jié)出設(shè)置對照實驗、單一變量控制等實驗設(shè)計原則。學生的實驗數(shù)據(jù)如果不理想,老師和學生一起分析問題的癥結(jié)所在,比如放置鼠婦時沒有從實驗裝置的中央放入,而是從光照的一側(cè)放入實驗裝置,放完鼠婦后很快就統(tǒng)計鼠婦的數(shù)目,等等。學生在老師的指導(dǎo)下找到失敗的原因后,可以在課堂或課后再次進行實驗,直至實驗成功。