“探究動物的學(xué)習(xí)行為”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

劉 思 楊莉娜

(廣東省深圳市龍崗區(qū)橫崗吉溪初級中學(xué) 深圳 518116)

1 教材分析及設(shè)計(jì)思路

本節(jié)選自人教版生物學(xué)八年級上冊第二章“動物的運(yùn)動和行為”第二節(jié)“先天性行為和學(xué)習(xí)行為”。本節(jié)內(nèi)容安排在“動物的主要類群”之后，是“動物”相關(guān)內(nèi)容的延伸，同時(shí)也為接下來學(xué)習(xí)“動物在生物圈中的作用”打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，在內(nèi)容上起到了承上啟下的作用。

學(xué)生應(yīng)該是課堂中知識的構(gòu)建者而不是接受者。本節(jié)課在理論課的基礎(chǔ)上設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程，通過教師依據(jù)科學(xué)探究的一般思路引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)，借助軟件分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果；最后通過表達(dá)與交流進(jìn)行思維的碰撞，幫助學(xué)生建構(gòu)關(guān)于“學(xué)習(xí)行為的形成”的知識網(wǎng)絡(luò)，充分體現(xiàn)學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的指導(dǎo)思想。

通過本節(jié)理論課和實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將形成“動物的行為使其能適應(yīng)環(huán)境的變化，提高其存活和繁殖的機(jī)會”“動物的行為由先天遺傳或后天學(xué)習(xí)而獲得”等重要概念，這也是本節(jié)課的重點(diǎn)。為了形成該重要概念，需要教師給予豐富多樣、有挑戰(zhàn)性的材料，引發(fā)學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲；學(xué)生通過分析材料、思考并討論實(shí)驗(yàn)方案、動手探究實(shí)驗(yàn)的方式逐漸構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系，說出有關(guān)“學(xué)習(xí)行為”的重要概念。因此，在理論教學(xué)中，可采用情景教學(xué)、問題導(dǎo)學(xué)等方式；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可采用任務(wù)驅(qū)動、小組合作等方式，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生主動探索新知，突破本節(jié)課的重點(diǎn)。

2 學(xué)情分析

本實(shí)驗(yàn)計(jì)劃開展時(shí)間為初二上學(xué)期。該階段的學(xué)生經(jīng)過初一的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，已經(jīng)初具實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和合作完成實(shí)驗(yàn)的能力。由于初一階段生物學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是觀察類實(shí)驗(yàn)(觀察動植物細(xì)胞、觀察魚尾鰭毛細(xì)血管等)，探究類實(shí)驗(yàn)較少。因此學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力較弱，操作能力也處于較低水平。而本實(shí)驗(yàn)考查學(xué)生的觀察、設(shè)計(jì)和分析實(shí)驗(yàn)的能力，對學(xué)生來說是項(xiàng)不小的挑戰(zhàn)。因此，教學(xué)中所給材料應(yīng)該是有意義并且能夠被學(xué)生快速接受的，本節(jié)課對教材提供的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，采用學(xué)生熟悉的動物(泥鰍)和觀察項(xiàng)目(鉆洞)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，突破教學(xué)重難點(diǎn)。

3 實(shí)驗(yàn)裝置及教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)材料 市場購買的泥鰍，塑料魚缸，學(xué)生電源(9V)，鋁片(2×4cm2，電源與鋁片按照圖1連接，隔板上洞的直徑要方便泥鰍自由通過。)

圖1 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)設(shè)備

3.2 教學(xué)設(shè)計(jì) 在本實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首先應(yīng)用經(jīng)典的動物學(xué)習(xí)行為實(shí)驗(yàn)——“苛勒的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”和“桑代克實(shí)驗(yàn)”引導(dǎo)學(xué)生思考并嘗試寫出學(xué)習(xí)行為形成的一般過程，形成實(shí)驗(yàn)探究思路，有利于突破本節(jié)課的重難點(diǎn)。再通過簡化實(shí)驗(yàn)裝置、導(dǎo)學(xué)案的引導(dǎo)等，激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)并順利完成實(shí)驗(yàn)，從而形成重要概念。本節(jié)課的關(guān)鍵在于實(shí)驗(yàn)裝置的簡化，教師及導(dǎo)學(xué)案雙重的引導(dǎo)(圖2)。

圖2 教學(xué)流程

3.3 導(dǎo)學(xué)案 教師課前發(fā)放導(dǎo)學(xué)案(圖3)，學(xué)生能夠通過完成導(dǎo)學(xué)案順利完成實(shí)驗(yàn)。

圖3 導(dǎo)學(xué)案

4 教學(xué)實(shí)踐

4.1 導(dǎo)學(xué)案輔助、教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究 課前發(fā)放導(dǎo)學(xué)案，課上經(jīng)教師指導(dǎo)，小組完成導(dǎo)學(xué)案(圖3)中的問題提出、實(shí)驗(yàn)假設(shè)以及實(shí)驗(yàn)計(jì)劃中1、2、3部分。

4.2 小組完成實(shí)驗(yàn)探究 為了更好地讓學(xué)生在“做中學(xué)”，建議課堂中以4人小組合作的形式進(jìn)行： 一人負(fù)責(zé)放入泥鰍，一人負(fù)責(zé)打開電源，一人負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)，一人負(fù)責(zé)記錄。

4.3 分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果 小組協(xié)作討論，經(jīng)學(xué)生之間的思維碰撞，共同完成導(dǎo)學(xué)案中剩余的內(nèi)容，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

5 反思與建議

本教學(xué)的重難點(diǎn)在于探究并發(fā)現(xiàn)動物學(xué)習(xí)的規(guī)律并歸納出動物學(xué)習(xí)的一般模式。由于改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和方法都與教材提供的實(shí)驗(yàn)方法有較大的差別，因此在教學(xué)過程中應(yīng)提供足夠的提示和引導(dǎo)，有助于課堂的順利進(jìn)行。經(jīng)過多次的教學(xué)及改進(jìn)，本人將教學(xué)建議歸納如下：

(1) 選擇體型較小、個(gè)體活躍的泥鰍，并且課前應(yīng)訓(xùn)練2～3次。泥鰍群體內(nèi)部差異較大，有些個(gè)體較活潑較聰明能夠通過多次的電擊尋找到出口，但是有些個(gè)體經(jīng)過多次的訓(xùn)練依然沒能找到出口，甚至有些個(gè)體表現(xiàn)出對電擊不耐受現(xiàn)象，如暈厥等。因此經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)，本人總結(jié)得出泥鰍體型較小的個(gè)體普遍表現(xiàn)出較活潑，更容易習(xí)得“鉆洞”行為。另一方面，課堂時(shí)間僅有40min，對于訓(xùn)練動物學(xué)習(xí)行為是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了提高課堂的有效性，建議選擇體型小、性格活潑的個(gè)體，并且在上課前對其進(jìn)行2～3次的訓(xùn)練為宜，提高課堂效率和實(shí)驗(yàn)的成功率。

(2) 建議選擇學(xué)生電壓9V，鋁片大小應(yīng)大于2×4cm。在多次預(yù)實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)泥鰍喜好鉆角落，而角落的電流較小，對泥鰍起不到刺激的作用，這將造成實(shí)驗(yàn)的失敗。因此，應(yīng)選擇泥鰍能承受的較大電壓并將電擊范圍擴(kuò)大，去除實(shí)驗(yàn)盲區(qū)。經(jīng)過多次的嘗試，總結(jié)得出9V是較理想的電壓大小，鋁片的大小應(yīng)大于2×4cm才能保障實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

(3) 雖然實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后大大提高了實(shí)驗(yàn)的實(shí)施率和成功率，但是真實(shí)課堂中，實(shí)驗(yàn)的成功率并不高(僅為30%～40%)，因此在實(shí)驗(yàn)動物的選擇上還可以進(jìn)行改進(jìn)。同時(shí)，在課堂實(shí)施的過程中，教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)失敗進(jìn)行分析，正確認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)重復(fù)率對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響以及如何從失敗中分析原因，并嘗試提出建議改進(jìn)，這將比單一分析錯(cuò)誤更有利于學(xué)生形成科學(xué)思維，提高生物學(xué)核心素養(yǎng)。