基于探究性學習策略“測定反應時間”的實驗教學設計

（泰興市元竹初中 江蘇泰州 225400）

1 教材分析與設計理念

“測定反應時間”是蘇科版八年級上冊第十六章第一節的一個關于探究條件反射過程的實驗。本活動讓學生嘗試自己設計并完成實驗，對培養學生科學思維、主動探究、激發學習興趣和創新思維有著重要作用，對加深學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“測定反應速度”的實驗。反應速度指的是人體對光、聲、觸等各種信號刺激快速應答的能力。反應速度的衡量標準通常測定反應時，即人對各種信號刺激做出反應所需的時間來評定人的反應能力。所以這兩個標題表達的意思相近。

根據接受刺激的感覺器官不同，將反應時間分為聽覺、視覺和觸覺反應時間，本實驗只探究視覺反應時間。

2 教學目標

（1）通過探究活動“測定反應時間”，進一步熟悉探究實驗的過程，提高探究能力；通過設計實驗和表格，培養創新和邏輯性思維能力。

（2）通過探究方案的講述，培養語言表達能力；通過實驗結果的分析，培養綜合思維能力。

（3）在活動過程中，相互合作，培養良好的科學素養。

（4）得出實驗結果：反應時間隨實驗次數增加而變短，從而認同“勤能補拙”的道理，養成良好的生活、學習習慣。

3 教學過程

3.1 創設情境，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，依據獵豹和鹿的反應，獵豹的反應速度和哪些因素有關?

設計意圖：學生通過觀看動物對外界環境的反應，明確本次實驗活動的目的。開放性的問題可以激起學生多層面、多角度的思考，從而拓寬學生的發散性思維。例如，學生思考后，會得出：影響獵豹反應速度的因素有獵豹的年齡、健康狀況、捕獵本領、性別和環境因素等。

師生開展游戲互動。教師拿著2個壘球，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生，讓學生接住壘球，提出問題：哪位學生的反應快?反應速度的快慢又和什么因素有關呢？并介紹可以通過這個探究活動測定反應時間來得到結果。

設計意圖：本環節將學生的注意力、情緒和思維調節到最好的狀態，充分激發了學生的學習興趣，自然引出本節課的教學。

3.2 接尺實驗演示

學生先閱讀課本上的“動手做”，再由2名學生演示。一名學生抓住尺子的上端，另一名學生接尺子，再互換角色做一次。針對操作過程中可能遇到的疑惑，教師預先設置4個問題：①為了計算方便，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離尺的“0”刻度端，說明他的反應如何？④本實驗的單一變量是什么？兩人都測得一數據，能否通過比較說明某人的反應速度快？

設計意圖：2名學生演示接尺實驗，其他學生比較他們的反應速度。該探究實驗的實驗目的明確，能充分提高學生參與的積極性。教師預設的4個問題讓學生進一步切實體會到“在做中疑，在做中學”的重要性，使學生的實驗操作更規范，確保測得的數據更準確，更有說服力，形成嚴謹操作實驗的科學素養。第四個問題幫助學生回顧實驗過程中遵循的一些基本原則，使學生充分理解遵循這些原則的必要性。

3.3 學生進行探究實驗

教師要求學生回顧七年級上冊學的探究的基本過程，引導學生利用舊知解決新問題。

3.3.1 提出問題

教師引導學生從人的身體狀況、注意力是否集中、環境因素、操作的材料等方面來考慮。學生根據自己的興趣，提出想探究的問題。學生分組討論，教師匯總，最終確定探究以下4個問題：①人的反應時間與尺子的長短有關嗎？②人的反應時間與尺子的材質有關嗎？③人的反應時間與反復訓練有關嗎？（4）人的反應時間與注意力集中程度有關嗎？

設計意圖：由于學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

根據自身已有的生活經驗和知識鋪墊，學生對提出的問題嘗試進行解釋。

3.3.3 制定計劃

教師將全班的學生分為4個大組，一個大組的學生完成一個試驗課題計劃的編排。教師預設3個問題：①幾人一組進行實驗為佳？人員如何分工？②制定計劃要合理，可操作性要強，比如注意力集中如何操作？③記錄結果是否需要設計表格？怎樣設計表格？

設計意圖：小組分工合作，明確各人的職責，就能人人有事做，提高小組成員合作的效率。第四個問題，引起學生積極踴躍的回答，如背課文、回答20以內的加減法等，提高了學生參與的熱情。實驗過程中遵循的原則貫穿整個實驗的始終，表格的設計也不例外。平時都是教師設計好現成的表格，對如此設計的原因沒有過多的強調。學生自主設計結果記錄表，加深了對實驗的理解和設計表格的能力，訓練了邏輯性思維。

3.3.4 實施計劃

全班學生分四大組，完成各自的試驗課題。做完實驗，大組組長負責匯總本組各個小組的數據，并計算出全組的平均值。與此同時，教師巡視、觀看學生分組實驗情況，對各小組操作不正確、不規范的地方及時糾正。

3.3.5 得出結論

每組組長公布本組實驗結果，同時針對本組數據進行說明，引導學生嘗試作出結論。

3.3.6 表達與交流

匯報結束后，教師引導學生思考從網絡、教學材料或其他途徑獲得實證資料。例如，人的反應時間與反復訓練有關，從而得出熟能生巧、勤能補拙的道理；根據注意力集中時反應快，總結出安靜環境讓學習更專注，更高效。

設計意圖：教師聯系學生的實際生活，使學生真實感受到生物學實驗既可來源于生活，又可服務于生活，真正體現生物學科的重要性。

3.4 教學反思

本節實驗課以生為本，引導學生獨立設計并合作完成實驗，對激發學生學習興趣和創新思維、培養學生主動探究能力有顯著作用。學生通過小組合作，培養組織能力、領導能力、語言表達能力和團結精神，養成實事求是的科學態度；通過對實驗結果的分析，并充分聯系生活，認同勤能補拙、熟能生巧和勞逸結合等良好習慣的重要性。