體驗科學探究一般過程的教學設計

李敏 石志學 焦成瑾

摘 要：科學探究是學生獲取科學知識和認識世界的重要途徑，本文借助“探究光對鼠婦的影響”這一研究性學習活動，創設適于學生進行探究活動的問題情景，在教師的引導下，學生初步掌握科學探究的一般過程，將提出的問題根植于自然中觀察到的現象，培養學生科學探究的能力。

關鍵詞：科學探究;光對鼠婦影響;教學設計

科學探究是《普通高中生物學課程標準 （ 2017 年版） 》中闡述的生物學學科四大核心素養之一，是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。學生應在探究過程中，逐步增強對自然現象的好奇心和求知欲，掌握科學探究的基本思路和方法，提高實踐能力;在探究中，樂于并善于團隊合作，勇于創新[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，學生之前基本無科學探究基礎和探究經驗。為了消除學生思想上負擔，第一次探究重在“體驗”，應該在教師的引導下，探索過程不應太繁瑣[2]。首先讓學生了解科學探究的一般方法，然后通過本節課的學習培養學生學習生物的興趣與科學探究的能力。

一、教材分析

本節課選自七年級生物第一單元第二章第一節“生物與環境的關系”中的探究實驗，本節內容旨在于活動中培養學生科學探究的能力、激發學生興趣、有意識地滲透生物與環境的關系，讓學生體會、感悟生物與環境的關系，并使其形成保護環境、尊重生命、關愛動物的意識。

二、學情分析

本實驗是初中生物課中第一個探究實驗，教學對象是七年級的學生，該階段的學生剛開始接觸生物學，認知水平還處在感性認識階段，在教學過程中需采用以課外實踐活動為主的方式來激發學生的興趣，把教學的重心和主要任務放在對學生科學探究能力的培養上。并且在課堂注重師生互動環節進行啟發式教學，通過教師的引導使學生了解科學探究的一般過程，讓學生自己動手操作，從中體會到學習生物學的樂趣，進而培養他們對生物學的興趣。

三、教學目標

1.體驗科學探究的一般過程，學習控制實驗變量和設計對照實驗。

2.能夠設計對照實驗、認真觀察和記錄。

3.通過探究學習培養學生嚴謹的科學態度，形成愛護實驗動物的情感。

四、教學重難點

1.教學重點∶體驗探究的一般過程，學習控制實驗變量和設計對照實驗。

2.教學難點∶能夠認真觀察和記錄，并與小組其他同學合作和交流。

五、教學過程

1.溫故知新：回顧科學探究一般過程的步驟：提出問題→作出假設→制定計劃→實施計劃→得出結論→表達交流。

2.導入新課：引導學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境，在學生回答的基礎上引導學生認識鼠婦：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]。帶領學生觀察周圍環境中鼠婦的活動規律，利用科學探究的六個步驟并結合學生們觀察到的現象，共同探究光對鼠婦生活的影響。

3.提出問題：學生們總結日常生活中觀察到鼠婦活動的現象有：（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）發現鼠婦行蹤地方大多比較陰暗潮濕。針對現象提出問題：光會影響鼠婦的分布嗎？

4.作出假設：光會影響鼠婦的分布。假設依據：在較暗的環境觀察到鼠婦，在較明亮的地方發現得少或沒有發現。

五、制定計劃

根據教師引導學生思考總結出最佳方案：見表1

設計明暗不同但相通的兩種環境，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：在紙盒內鋪上一層濕土，以橫軸中線為界，一側蓋上紙板，一側蓋上玻璃板。形成明暗兩種環境。

方法步驟：

1.將全班學生分為4個小組;

2.將10只鼠婦放人橫軸中線，靜置2 min，統計10次[3];

3.每分鐘統計一次不同環境中鼠婦數目，統計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。實驗過程中要認真觀察，如實記錄在表2格中：

（2）分析結果，得出結論：鼠婦適于生活在陰暗的環境中，光會影響鼠婦的生活。

（3）小組表達與交流：對全班平均值進行分析得出的結論，對比每個小組的結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

本節課旨在引導學生體驗科學探究的一般過程，對科學探究的每一個過程都應有特殊的提醒。除此之外，影響鼠婦分布的環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，這些問題可鼓勵有興趣的學生進一步探索。

參考文獻

[1]普通高中生物學課程標準（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. 中學生物學探究性學習中存在的幾個誤區[J]. 中學生物學. 2006， 22（7）： 32-34.

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

[4]李元芬.在“光對鼠婦的影響”教學中培養學生的創新思維[J].生物學教學.2006，31（8）：13.

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