“探究光对鼠妇生活的影响”两种教学策略的研究，本文主要内容关键词为：两种论文,教学策略论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“探究光对鼠妇生活的影响”是人教版《生物课程标准》中的第一个完整的探究活动，该探究比较详细地呈现了科学探究的全过程，不仅对于发展学生的科学探究能力具有非常重要的作用，而且，不同的探究活动基本遵循相同的研究步骤和思路。学生掌握了“探究光对鼠妇生活的影响”的研究方法后，对于后面的探究活动也能够举一反三，用已学会的方法、技能进行探究，进而将探究活动作为获得新知识的一种学习方式。
一、教学目标的确定
建构主义认为，教师的作用不是简单地将书本上的知识传递给学生，而应创设相关学习情境，同时为学生提供相应的仪器、工具等资源，并给予适当的指导和帮助，使学生能够学会自己开展探究活动，建构知识，并将新知识与自己原有的知识经验融合，纳入已有的知识结构之中。
根据这种教学理念，“探究光对鼠妇生活的影响”的教学目标可设定为如下三点：一是使学生参与探究活动，体验探究活动的一般过程；二是说明控制实验变量和设计对照实验的基本方法，并根据这些方法模仿实验设计；三是使学生初步形成合作学习、爱护实验动物的情感。为落实以上教学目标，老师可采取各种不同的教学策略，从教学指导的总体思路上来说，这些教学策略大体上可以归纳为两种：“先扶后放策略”和“先放后扶策略”。
二、两种教学策略的实例呈现
1.策略一：“先扶后放策略”
“先扶后放策略”是指教师和学生先一起分析探究的方案和步骤，然后学生再动手操作。这种策略十分注重引导学生对实验设计的原则、方法的理解和学习。这种策略的具体操作如下：
(1)确定单一变量原则。教师首先和学生一起对探究进行分析，按照探究的一般过程，即提出问题、做出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流等对探究的各个环节进行梳理。在提出问题环节，教师引导学生思考：“通常会在什么样的环境中发现鼠妇？鼠妇的生活可能会受到哪些因素的影响？”学生根据自己的经验或提供的资料通常能答出光、温度、湿度等因素会影响鼠妇的生活。由于影响鼠妇生活的因素较多，一般而言，在一个探究活动中不可能同时研究这么多的影响因素，由此教师引出实验设计的第一个原则——单一变量原则，即一个实验中控制惟一变量而排除其他因素的干扰从而验证惟一变量的作用。在本活动中研究光对鼠妇生活的影响。
(2)确定对照原则。如何设计实验检验光对鼠妇生活的影响呢？将鼠妇放在完全光照的环境或者完全黑暗的环境的实验方案，学生认为都不可行，因为鼠妇没有其他环境可以选择，只能生活在实验设计的单一环境中。因此，学生能够想到需要设计一侧光照、一侧黑暗的环境，通过观察鼠妇选择在哪种环境中生活来判断光是否对鼠妇生活有影响，教师引导总结提出实验设计的第二个原则——确定对照实验。在设计的以上对照实验中，教师提醒学生应注意，除光照以外的影响因素在实验中应保持一致并适宜。如土壤疏松不结块，含有一定的腐殖质，有适宜的湿度和温度，等等。如果实验中的温度过高或过低，可能会使鼠妇的活动能力或其他行为发生变化，甚至导致鼠妇的死亡。这样即使实验中设置了对照，也很难得出正确的结论。
需要指出的是，单一变量和对照实验的原则具有一定的联系，对照实验已经包含了单一变量的因素，因此也可以不列出单一变量的原则，而只列出对照实验的原则。
(3)确定随机性原则。确定了实验装置后，应该取多少只鼠妇进行实验呢？如果只取一只鼠妇，这只鼠妇要么处于光照环境，要么处于黑暗环境，根据经验，这样得出的数据往往会产生很大的偏差，学生很快就能想到应该多取几只鼠妇进行实验。如何将鼠妇放于实验装置中呢？如果全部放于光照的一侧，或者全部放于黑暗的一侧，这样的设计会人为地使鼠妇处于一个预设的环境当中，会对实验结果造成一定的影响。因此，学生能想到两种方法：一是将鼠妇分为两等份，分别放于光照的一侧和黑暗的一侧；二是将鼠妇放于实验装置的中央，然后观察鼠妇选择什么样的生活环境。教师须提醒学生注意的是，在采用第一种方法时，不能人为地选择活动能力差的鼠妇置于黑暗（或光照）的一侧，而应随机地将鼠妇分为两等份。由此引出实验设计的第三个原则——随机性原则。
(4)确定重复性原则。在观察光照和黑暗一侧各有多少只鼠妇时，只统计一次鼠妇的数目可不可以呢？学生基本都认识到这样做可能会出现较大的误差，而要消除误差，就要多统计几次，多做几次实验，取平均值，这样教师就引出了实验设计的第四个原则——重复性原则。本探究活动的数据比较多，须设计一个表格记录实验数据，这样教师可要求学生尝试进行实验记录表的设计。表格中的数据虽然很具体，但不够直观，教师可以建议学生将实验数据绘制成图。本探究活动虽然操作难度不大，但是涉及探究的方方面面，具有一定的典型性。
教师和学生将探究活动分析透彻之后，再安排学生进行实验操作。每个小组的学生进行人员分工，共同完成该探究活动，在活动完成后，小组之间交流各自的成果。在教学中，有些学生还会有新的想法和发现。例如，有些学生在实验过程中将光照的一侧和黑暗的一侧对调，即将原先玻璃板遮盖的一侧换用纸板遮盖，而原先用纸板遮盖的一侧换用玻璃板遮盖，结果发现得到的结论相同，进一步证实了光对鼠妇的生活有影响；有些学生发现光照一侧的鼠妇对外界的碰触刺激反应不强，当身体遇到碰触时，鼠妇仍保持不动，黑暗一侧的鼠妇对外界的碰触反应较强，当身体遇到碰触时，鼠妇会很快爬走；还有些学生发现光照强度过大会导致鼠妇死亡。这些实验结果都能说明光对鼠妇的生活确实有影响，而且学生在实验中发挥了主观能动性，在原有实验的基础上进行了拓展，很好地体现了课标提倡的创新精神和实践能力。
2.策略二：“先放后扶策略”
“先放后扶策略”是指教师先不给予详细指导，让学生自己思考和讨论探究方案，并动手操作，教师视情况给予适当的指导和点拨，待探究活动完成后再和学生一起分析探究的过程、方法、结果和结论。
(1)学生讨论、实验，教师巡视指导。在学生小组讨论实验方案的过程中，教师在各小组之间巡视，倾听小组成员的讨论情况。如果小组讨论遇到困难或者讨论思路出现偏差，教师可适时加以点拨和启发，引导学生思考并解决问题。在小组讨论结束后，学生汇报本小组的实验方案、材料用具、预期结果，其他小组进行补充和完善，等教师批准通过实验方案后，各小组开始实验。学生在实验过程中可能会出现各种各样的情况，如课桌晃动或讲话声音较大，这对鼠妇会形成刺激，对鼠妇的生活会造成影响；在统计鼠妇数目时很多学生会一起凑上去观察，遮挡了光线，使实验装置光照一侧的环境也变暗，对鼠妇在光照一侧和黑暗一侧的分布也会造成影响；实验装置的摆放角度可能也会出现问题，若实验装置的光照一侧正对光源，致使光线能从实验装置的中央斜射入黑暗的一侧，这同样会影响鼠妇在光照一侧和黑暗一侧的分布，等等。在这些问题中，学生能自己发现并纠正部分问题，但有些问题学生自己发现不了，需要教师提醒。
(2)分析实验过程，总结实验设计的原则。实验完成后，每个小组向全班汇报本组的实验方案和实验结果，以及在实验过程中出现的问题和改进意见，其他小组的学生可以提问和评价，教师根据小组的汇报情况做出评价，在肯定学生实验成果的同时，启发学生对自己所做的实验进行深入思考。例如，你的实验方案中，为什么设置一个光照的环境和一个黑暗的环境？你在实验中如何保证两个环境除了光照不同外，其他条件都一致？为什么取10只而不是1只鼠妇做实验？在放入鼠妇后，能否立即记录鼠妇在光照环境和黑暗环境中的数目？在统计鼠妇数目时，可否只记录一次数据？……在学生对这些问题思考回答之后，教师和学生一起总结出设置对照实验、单一变量控制等实验设计原则。学生的实验数据如果不理想，教师和学生一起分析问题的症结所在，如放置鼠妇时没有从实验装置的中央放入，而是从光照的一侧放入实验装置，放完鼠妇后很快就统计鼠妇的数目，等等。学生在教师的指导下找到失败的原因后，可以在课堂或课后再次进行实验，直至实验成功。
(3)实验拓展。在分析完实验情况后，教师和学生一起回顾并总结探究的几个步骤，使学生对探究的整个过程加深印象，并在此基础上做进一步探究。如果要探究湿度对鼠妇生活的影响，应该如何设计实验？学生根据单一变量和对照实验的原则，基本能回答出在实验装置中一侧放干土、一侧放湿土，且实验时用纸板将实验装置遮盖起来，实验中所用的土应取自同一个地方，不能分别在两个地方取土，否则会在实验中引入新的变量。如果要探究温度对鼠妇生活的影响时，又该如何设计实验呢？学生考虑将取得的土分为两等份，一份晒干，一份冷冻，这样形成一个高温的环境和一个低温的环境。但是这样的实验设计存在一个问题，即高温环境和低温环境中的土除了温度不同外，湿度也不一样，土在晒干的过程中，水分会蒸发，湿度会降低，而冷冻的土湿度保持不变，因而两者的湿度有差异，因此需对实验设计进行改进。
三、两种教学策略的比较与分析
“先扶后放策略”在教学实践中运用的比较多，具有很多优点和参考价值。学生在教师的指导下，对探究活动的六个步骤有了深入细致的理解，对探究活动的方案和设计原理有了清晰的认识，对即将开始的具体操作不再模糊疑惑，这样在后面动手操作时遇到的问题和阻碍也大大减少，基本上每位学生都能体验到成功的快乐，教师也能在一节课的时间内很好地完成教学任务。初中学生大多喜欢动手操作，刚学完了探究的相关知识，接着就动手实验，因此，学生的积极性和参与度都很高。部分学生还有一定的突破，他们在探究过程中能够发现新问题，并对新问题作进一步探究，然后制订计划并实施计划来验证自己的假设，将课堂所学的知识加以灵活运用，来解决新问题。
但是，这种教学策略也存在一些不足，学生是在教师控制的环境中开展学习活动的，可能遇到的难题在教师的指导下已得到化解，他们自主思维就会受到限制，自己发现问题、解决问题的条件受到抑制，遇到失败后能正确对待自己的失败并从失败中学习改进的可能性也明显减少。另外，这种教学策略可能会不利于培养学生通过自主探究的方式建构概念、原理等，不利于学生创新精神的培养，也不利于学生的成长。
“先放后扶策略”在教学实践中使用的较少，由于其存在一定的不足和局限性。学生在实验过程中可能不会一次就取得成功，可能会出现这样那样的问题；教学花费的时间较多，教学效率可能会相对较低；课堂开放性较大，老师不易控制，等等。但是，我们也应认识到，学生在探究活动中遇到各种问题，甚至实验失败，这是正常的现象。失败并不可怕，学生在失败中领悟到的东西往往比成功要多得多。无论是学习或生活，很多的时候往往要经过多次尝试和失败后才能体验到成功。“尝试与错误”的学习方式是普遍存在的一种学习方式。而且，根据皮亚杰的观点，认识是一个不断建构的过程，而且是一种主动的、积极的建构。一切知识都起源于实践活动，学生在活动中形成直觉思维、具体思维，然后逐渐内化最终达到高级的逻辑思维、理性思维。由此可见，“先放后扶策略”符合人类的认知规律，通过实践获得直观的认识，然后在教师的指导下领悟内化成一般理论。
学生在小组讨论时，可能会提出各种各样的问题，教师应肯定学生的积极思考，并鼓励学生通过查找资料或者实验的方式解决问题，并将自己的发现与全班同学分享。当然，一节课的时间有限，学生往往没有足够的时间探究自己感兴趣的问题，需要将探究活动延伸至课外，教师应给予鼓励和支持。另外，有些探究活动中可能会存在一定的危险性，如酒精灯加热、徒手切片等操作过程都应注意安全，教师应给予一定的提示和指导。
需要说明的是，“先放后扶策略”中的“放”往往不是指让教师完全放开，不管学生的实验情况，而是指以学生开展讨论、制订计划、实施计划为主，以教师适时指导为辅。因为一个班级里的学生人数往往比较多，学生之间的个体差异较大，有些学生领悟能力和动手能力较强，有些学生相对差些，因此，学生组合形成的合作小组之间的水平也参差不齐，部分小组在遇到困难时通过商议可能也无法解决，需要教师给予适当的指导。
四、讨论
本文探讨了“探究光对鼠妇生活的影响”的两种教学策略，其划分是比较粗略的，在教学实践中还可以根据实际情况，以这两种策略为基础，组合出新的策略。例如，教师可以先介绍实验设计的一般原则，然后学生进行小组讨论、设计实验方案并向全班汇报，教师和其他同学可就方案提出自己的疑问，如设置的对照实验中的变量不止一个，实验中除研究的变量不同外，其他影响因素应保持一致。学生根据这些反馈，认识到原有方案中存在的不足，对原有方案修改完善，等师生对实验方案达成一致意见后，学生可以进行实验操作，操作完成后，各实验小组汇报本组的实验结果、实验中出现的问题及解决方案等。教师引导学生对探究活动进行分析总结，归纳出探究活动的一般过程，并就学生实验中出现的问题进行讨论交流，使学生的思维能力得到提升，并使知识由感性认识上升为理性认识。在上面的这种教学策略中，教师有扶有放，既没有完全地给予指导，由教师给学生讲解探究的一般过程和实验设计原则等内容，也没有完全的放开，让学生自主讨论探究，而是扶和放的交替结合。教师先给予一定的指导，然后放开让学生讨论，接着对学生的探究方案再给予指导，之后放开让学生动手操作，最后进行总结深化本节课的主题。
本文所探讨的两种教学策略不是针对所有的探究活动都适用的。总体来说，“先扶后放策略”适合刚开始学习探究活动的阶段和难度比较大的探究活动；“先放后扶策略”适合学生掌握了探究技能后的学习阶段和难度较小的探究活动。两种策略还可视学生的情况而定，如果学生的学习能力和动手能力较强，可以采用“先放后扶策略”，反之则采用“先扶后放策略”。