《基于生物学实验的心理效应探秘与应用》校本课程的开发,本文主要内容关键词为:生物学论文,效应论文,校本课程论文,心理论文,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。
《基于生物学实验的心理效应探秘与应用》课程以常见的基于生物学实验的心理效应为切入点,依次设计验证性、探究性、创新性实验进行探秘,挖掘实验所需的实验技能和心理效应所带来的人生启示应用于生活,强调科学实验技能的训练与人文精神的培养,特别是励志方面。
具体体现在对初中生的“益智、养德”等方面的作用(表1)。
表1 《基于生物学实验的心理效应探秘与应用》校本教材内容“益智、养德”一览表
“益智、养德”教育理念一直是青少年科技辅导员践行科学教育的一个方向。益智,体现在让青少年动脑学习科学、动手提高实验技能,特别是在验证与探究实验中求创新;养德,体现在心理学实验所蕴藏的道理,潜移默化地加强未成年人思想道德教育。可以说是在“玩”中益智,在“玩”中养德,一举两得。同时还鼓励学生善于发现,仔细观察身边的生物学小实验,挖掘其所蕴藏的大道理,并尝试自己命名,体验科学家的研究与实践过程,感受发现的快乐。现选择部分典型内容摘录如下:
一、刺猬法则
1.学一学
①心理学效应描述:“刺猬法则”(Hedgehog Law)把十几只刺猬放到户外的空地上。这些刺猬被冻得浑身发抖,为了取暖,它们只好紧紧地靠在一起,而相互靠拢后,又因为忍受不了彼此身上的长刺,很快就又要各自分开了。可天气实在太冷了,它们又靠在一起取暖。然而,靠在一起时的刺痛使它们不得不再度分开。挨得太近,身上会被刺痛;离得太远,又冻得难受。就这样反反复复地分了又聚,聚了又分,不断地在受冻与受刺之间挣扎。最后,刺猬们终于找到了一个适中的距离,既可以相互取暖,又不至于被彼此刺伤。②生物学知识分析:刺猬,属哺乳动物,又名刺球,体背和体侧满布棘刺,头、尾和腹面被毛;受惊时,全身棘刺竖立,卷成如刺球状;模拟实验:在难以直接拿研究对象做实验时,有时用模型来做实验,即模仿实验对象制作模型,或者模仿实验的某些条件进行实验,模拟实验是科学研究中常用的一种方法。
2.做一做
以学校的条件很难重复生物学家的野外实验,但可以用相关的视频代替,强调注意外界条件低温环境的设置,使刺猬不得不抱团取暖;温度太低(低于7℃),会冬眠;不够低,没有取暖倾向,即实验效果不明显。即细节决定成败。然后,引导学生用报纸制作刺猬模型,通过模仿实验对象进行模拟实验(技能训练的重点)。提供实验材料有废报纸、剪刀、糨糊、订书机等。通过制作模仿刺猬模型的环保衣服(注意棘刺的部位),每组2件,制作好后2位学生试穿,然后尝试“组内”模仿抱团取暖的动作;再“组间”集体(多人)抱团取暖,寻找最适距离;条件许可,还可以模仿“受惊时,全身棘刺竖立,卷成如刺球状”实现御敌。整个模拟实验活动侧重动手制作过程及模拟抱团取暖的体会。
3.想一想
挖掘实验内涵:刺猬法则强调的就是人际交往中的“心理距离效应”。每个人在和陌生人交往的过程中都要掌握“距离”的分寸,随着关系的改变调节距离,让人觉得舒服、安全,这才是友谊长久之道。教育为人子女的学生,更应该理解家长的用心良苦,配合家长的教育。
4.用一用
美学上有句名言:距离产生美。事实上,现实生活中人与人之间也应该保持着一定的空间距离和时间距离。陌生人之间一般会保持1m以上的空间距离,否则会构成对别人的威胁,即心理学上的“空间侵犯”;人们办事有时喜欢迟到、早退、拖拖沓沓,有时过急,有时过慢,即心理学上的“时间侵犯”。教育学生在平时要注意避免无意的“空间侵犯”与“时间侵犯”,养成良好的生活习惯。课后还尝试了模拟实验在生物学科学研究中的创新设计与应用。
二、毛毛虫效应
1.学一学
①心理学效应描述:把许多毛毛虫放在一个花盆的边缘上,使其首尾相接,围成一圈,在花盆周围不远的地方,撒了一些毛毛虫喜欢吃的松叶。毛毛虫开始一个跟着一个,绕着花盆的边缘一圈一圈地走,最终因为饥饿和精疲力竭而相继死去。科学家把因跟随而导致失败的现象称为“毛毛虫效应”(Caterpillar Effect);②生物学知识分析:生物的通讯,一个群体中的动物个体向其他个体发出某种信息,接受信息的个体产生某种行为反应,这种现象叫做通讯;通常有声音、气味、动作等。动物行为的研究方法:观察法、实验法。毛毛虫(蝶的幼虫)、蚕(蛾的幼虫)、蚂蚁都属于昆虫。
2.做一做
引导学生重现心理学实验(也可用“蚕”、“蚂蚁”来代替毛毛虫),同时探讨其成因。可按人教版八年级上册介绍的方法在课余时间运用观察法和实验法探究蚂蚁的通讯,并尝试改进探究的方法。如用工具直接铲除蚂蚁队伍路上留下的信息激素,观察蚂蚁的反应;再尝试喷水雾,尽可能保留其信息激素,观察初始时间和水雾干后蚂蚁的反应,最后归纳怎样“破除”毛毛虫效应。
3.想一想
挖掘实验内涵:导致这种悲剧的原因就在于毛毛虫习惯于固守原有的本能、习惯、先例和经验,导致付出了生命却一事无成。其实,只要有一只毛毛虫没有尾随而转向觅食,就完全可以避免悲剧的发生。郑板桥自创的“六分半书”,就是从毛毛虫效应中醒悟过来,并进行创造性改进的典型案例。
4.用一用
学习生活中常会犯毛毛虫式的错误,下意识照搬别人的东西,限制了思维的创新。可运用类比思维,借鉴别人思路和方法,缩短和简化问题解决的过程。如当学习生活和工作遭遇挫折或陷入停顿时,不能再像毛毛虫那样做毫无意义的努力,而应该转变思路另辟蹊径,更有效率地工作,从而达到事半功倍的效果。课后还可通过创新实验设计,研究影响毛毛虫效应的成因及应用。
三、鹌鹑效应
1.学一学
①心理学效应描述:饥饿的鹌鹑隔着玻璃板看到食物就去啄食玻璃板,出现了若干次的“尝试与错误”,偶然有一次绕过了玻璃找到食物;再放回来继续实验,又啄玻璃,进行若干次的“尝试与错误”——如此循环往复,发现“尝试与错误”越来越少,直到连续两次都不再啄食玻璃板,学会直接绕道取食。把“饥饿的鹌鹑主动地通过不断的尝试与错误,终于学会直接绕道取食”这一现象叫鹌鹑效应(Quail Effect)。②生物学知识分析:动物的先天性行为和学习行为;尝试与错误:动物常见的学习行为;当动物和食物间有障碍时,它可以经过若干次的“尝试与错误”,学会绕道取食;动物越高等,学习能力越强,学会某种行为“尝试与错误”的次数就越少。
2.做一做
引导学生重复该实验,强调科学实验的严谨性。主要体现在“精确”、“定量”、“客观”、“可重复性”。如只有第N次和N+1次,确保两次都能不啄玻璃板直接绕道取食,才是直正学会。接着探讨影响动物绕道取食过程中出现“尝试与错误”次数的因素。选用年幼鹌鹑、成年鹌鹑(放养)、成年鹌鹑(圈养)在相同情景条件下绕道取食,观察记录学会绕道需要“尝试绕道”的平均次数(正确的反应),并进行列表比较,分析所含的2组对照实验中变量因素的影响。
3.想一想
挖掘实验内涵:处于饥饿的鹌鹑发现食物,会主动想方法取食,哪怕是经过多次的尝试与错误;我们处于困境时也应学学鹌鹑主动尝试,哪怕碰壁,反复尝试,另辟蹊径寻找出路。鹌鹑效应告诉我们:要敢于尝试,敢于迈出第一步,只有尝试才有机会成功。同时还将鹌鹑绕道取食与学习态度进行类比分析:在实验过程中往往出现饿的鹌鹑“主动尝试”,饱的鹌鹑“被动参与”(需引导)的现象,正反映出两种不同学习态度与办法,即“我要学”与“要我学”,学习效果自然不同。不言而喻,“我要学”,主动去尝试,经历过“尝试与错误”,其体验与记忆更深刻。
4.用一用
由鹌鹑绕道取食与学习关系进行对比:日常学习中,要积极改进学习态度争取“我要学”,主动学习,寻找适合自己的学习办法。并将适合的学习办法,经两次或更多次尝试成功验证,逐步迁移至其好学科的学习。课后还可以“鹌鹑绕道取食”为研究手段进行科学研究,探讨动物学习心理与记忆的关系。引导学生以“主动尝试学会”和“被动教会”两组鹌鹑进行对照实验,一段时间后(5、10、15、30、60、120min)重复上述实验,记录和分析所得数据,检查其学习效果。直观体验“主动尝试”和“被动灌输”的不同学习效果,对学生进行潜移默化的教育,效应尤为明显。
四、孔雀鱼效应
1.学一学
①心理学效应描述:孔雀鱼效应(Guppy Effect)是指把多条孔雀鱼(数量、种类都不限)放在透明玻璃杯中,利用杯子外圈印有斑马线条的纸转动,鱼会跟着斑马线转动的方向游动!原来斑马线条的转动会让鱼甚至人类产生错觉,出现水在转动的假象。把这种易被错觉指挥的行为效应称为孔雀鱼效应,也称鱼视错觉效应;②生物学知识分析:这是一个由视觉引起的假象实验,借用孔雀鱼和锦鲤来做实验来观察其眼睛的判断识别能力;鱼的侧线感知水流方向时有重要作用;多组相关对照实验的设计。
2.做一做
引导学生重复“鱼—斑马线”视错觉实验,强调人眼与鱼眼错觉的比较;然后设置不同的变量进行多组对照实验探究,强调自变量(前面已强调“连续变量”,在此侧重“类别变量”)与因变量的设计。①探讨斑马线条的“粗细”与“距离”对实验效果的影响,选出最理想的进行下面的实验;②验证孔雀鱼侧线感知水流的作用(破坏侧线与正常对照);③验证孔雀鱼眼睛感知水流的作用(蒙上眼睛与正常对照);④探讨孔雀鱼侧线判断水流与眼睛判断水流的异同(观察游动方向)。最终弄清楚鱼跟着错觉走是与侧线还是与眼睛有关?要求不同变量的对照实验必须多次进行逆(顺)时针转动,确保其可重复性。
3.想一想
挖掘实验内涵:不能凭感觉作判断来指挥自己的行动。因为仅凭视觉不一定能准确判断事物的真相,要辨清真相就必须深入研究。“月亮走,我也走”就是典型的视错觉,如果说月亮在云彩里穿行就让人笑话了。
4.用一用
日常生活中错觉现象比比皆是,总是以为权威就是绝对正确的,总以为别人(特别是很多人)说的一定是对的。其实,有时要敢于挑战权威,敢于质疑。因此,学习生活上也要三思而后行。课后还进行科学研究:鱼类视错觉和侧线感知水流相互影响探秘,在斑马线、水流同时转动时,哪一因素起主要影响?启发学生进一步研究。
只要掌握其开发方法,紧紧围绕“益智、养德”两点,在“验证”原先生物学实验的基础上,进一步拓展“探究”与“创新”,并挖掘其思想启发,即可充分利用有限的实验案例资源实现最优化教学。下页表2列举的是其他5个案例在实验技能方面的训练,包括了实验、探究、设计、制作、调查等,让学生再一次体验不同类型的研究方法,能有效、全面地提升学生的实验技能。
表2 “基于生物学实验的心理效应探秘与应用”校本教材部分内容及实验设计一览表
该课程适用以校本选修课(48人/班,4~6人小组)的形式进行。一般在生物学实验室或教室,借助一些实验仪器(可反复使用)即可进行,不会产生过多经费。但需注意可能出现问题并提前准备好解决预案,例如,①实验材料难找或成本过高。预案:建议在社区周边寻找相同类别的生物代替,易找且价格便宜;也可以在保护生物的前提下,到市场借用、租用相关生物材料如鹌鹑;实验过程尽可能保护生物,减少损耗,这也是“养德”的一部分。②个别实验受季节天气等因素影响。预案:适当调整实验开展时间先后顺序。③学生无从下手。给学生提供学习支架支持,如表格、实验记录模板等,并引导学生从最简单、最基础的实验做起。