《探究“光对鼠妇生活”的基本过程及方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探究“光对鼠妇生活”的基本过程及方法（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、探究“光对鼠妇生活影响”的基本过程及方法江苏省无锡市港下中学（214199） 马亚芬摘 要 良好的开端是成功的一半，“光对鼠妇生活的影响” 是人教版初中生物教材 的第一个探究实验，更是学生进入中学接触的第一次探究实验，能把这次探究落到实 处，对培养学生的科学探究能力会起到事半功倍的效果。因此，本文以“光对鼠妇生 活的影响”为例，对于如何指导学生怎样设计一个科学合理、可操作性强的实验程序， 既要表述准确，又要符合实验原则进行了梳理。关键词 探究 基本过程 方法 科学合理作为一线教师，在实际教学中发现：自课程改革以来，学生科学探究的能力与前几年相 比，有明显的改观，生物科学素养明显提高，说明教改已
2、见成效。但是，在实际教学过程中， 还是反映出了各种问题。通过调查发现，特别对于指导学生如何设计一个科学合理、可操作 性强的实验程序，既要表述准确，又要符合实验原则，更是一个难题。良好的开端是成功的 一半，“光对鼠妇生活的影响” 是人教版初中生物教材的第一个探究实验，更是学生进入中 学接触的第一次探究实验，假如能把这次探究落到实处，对培养学生的科学探究能力会起到 事半功倍的效果。鉴于此，本文就此实验针对探究的基本过程进行了梳理。1 提出问题 学起于思，思缘于疑，怀疑常常是创新的开始，因此，提出问题是科学探究的基础。因 为提出问题离不开学生的主动性、积极性、创造性，需要他们用新的角度去审视原有的知
3、识 和经验，批判和澄清新旧知识的差异，在认识上产生冲突，从而提出一个新的可能性。问题 从何而来呢？可以从学生的生活经验、经历中来，也可以通过呈现的生物标本、模型、数据 或生活环境中来。在教学中，教师可以根据教学内容，有目的、有计划地创设一些含有真实 事件或真实问题的情境，使学生在探究事件或解决问题的过程中自主地产生问题，并且尝试 用书面或口头来表述这些问题。例如本实验，教师首先呈现探究课题：“环境对鼠妇生活的影响”，让学生明确探究目标。 再把学生分成 8 组，每组在课前观察鼠妇的生活环境，捕捉鼠妇若干只（注意，不要破坏学 校或社区的草坪、花坛等，并且探究结束要把鼠妇放回大自然）。学生会根据所观
4、察到的“鼠 妇的生活环境”提出各种各样的问题。如有的学生是在阴暗的地方找到鼠妇，明亮的地方没 发现，就会提出问题：鼠妇喜欢在什么样的光照条件下生活呢？但环境因素很多，有光、土 壤、湿度、温度、空气、食物、天敌等，所以针对其他的环境因素学生也提出了各种各样的 问题。这时，教师要不失时机地鼓励学生大胆想象，积极提问，充分激发学生的求知欲，调 动其学习的主动性。2 作出假设 解决问题常常需要作出假设，假设是依据已发现的事实材料和已知的科学原理，通过创 造性思维，针对所提出的问题设想可能的答案，这种答案是你的推理，假定性结论。因为学生对鼠妇的采集环境以及知识经验的差异，对自己所提出的问题产生了形形色
5、色的假设。如，学生是在阴暗处采集到标本，明亮处没采到，就会针对自己所提出的问题“鼠 妇喜欢在什么样的光照条件下生活？”作出假设：“鼠妇喜欢生活在阴暗处，光会影响鼠妇 的生活”。3 制订计划 假设是否正确是一个疑问，必须设计实验方案进行论证，论证的结果是你的假设或被证 实，或被推翻，也有可能需要修正。例如本实验提出的问题是：鼠妇喜欢在什么样的光照条 件下生活？假设是：鼠妇喜欢生活在阴暗处，光会影响鼠妇的生活。但也有同学会说，把花 盆搬开后鼠妇爬走，不一定是光的影响，因为搬动花盆本身就是对鼠妇的外来刺激。看来， 检验假设是否正确，还需要通过实验进行探究。如何设计一个实验方案？要根据探究目的，紧紧围
6、绕你所提出的问题，进行分析比较， 选择方法和器材，制订实验方案。一个科学合理的实验方案，不仅仅是理论上可行，还应该 在操作上有可行性。所谓可行性指所设计的实验方案在现在的实验条件下能满足实验要求， 实验的材料尽量能就地取材而且比较便宜，实验的装置简单且操作简便，实验步骤简洁且操 作时间较短。要使别人照着方案去做，也能够得到预期的结果。控制单一变量和设置对照实验是实验设计的两个基本原则。在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其它条件都相 同的实验，叫做对照实验。这里的“一种条件”是实验过程中为实验者所操纵给定的，称为 实验变量；实验过程中除了实验变量以外，影响实验变化和
7、结果的“其他条件”称为无关变 量。设置对照实验的目的在于消除无关变量对实验结果的影响，可以增加实验结果的可信度 和说服力。通常，把接受实验变量处理的对象组作为实验组；把相对实验假设而言不接受实 验变量处理的对象组作为对照组。从理论上说，实验组和对照组受无关变量的影响是相等的， 实验组和对照组只有一个变量（即实验变量）。因此，当两组出现不同的结果时，可认为是 由实验变量的效果造成的。例，本实验研究的是光对鼠妇生活的影响，作出的假设是鼠妇适于生活在阴暗的环境中， 光会影响鼠妇的生活。这就需要设计实验时，给鼠妇提供阴暗和明亮的两种环境，观察鼠妇 对环境的选择。我们可以把明亮的作为实验组，阴暗处的作为
8、对照组。但是，除了光照情况 以外，土壤的潮湿程度、温度等因素也可能对鼠妇有影响。为了确保实验结果只是由光照不 同而引起的，就应当使这两种环境中，除光照以外，温度、湿度等其他条件都相同，也就是 说，光是这个实验中唯一的变量，即实验变量。根据上述，本实验所选材料用具：每个小组 10 只鼠妇，湿土，铁盘（或塑料盘、纸盒）， 纸板，玻璃板。实验装置：在铁盘内放上一层湿土，以横轴中线为界，一侧盖上纸板，另一侧盖上玻璃 板。这样在盘内就形成了阴暗和明亮两种环境。方法步骤：1、全班分成 8 组进行实验；2、将鼠妇放入实验装置，两侧中央放同样数目， 静置2分钟；3、每分钟统计一次明亮处和阴暗处的鼠妇数目，统计
9、 10次；4、设计一个类 似下表的表格，记录实验数据不同时间、不同环境下的鼠妇数环境2min3min4min5min6min7min8min9minlOminllmin明亮阴暗4 实施计划严谨的实验操作才能得出正确而且可靠的实验结果。因此有必要组织学生讨论：按照以 上实验方案，怎么做才能实现探究目标？增加“操作前讨论”这一环节，不仅强化了探究过 程，而且培养了学生严谨的思维方式、自主合作的学习精神，使他们迅速发现解决问题的方 法。实践证明，如果缺乏这一环节，学生会边做边想，探究成功的几率降低。生物实验材料 的准备有的需很长时间，例如探究“绿叶在光下制造有机物”，叶片必须饥饿处理一昼夜， 然后移
10、到阳光下几个小时，假如因草率而失败在课堂上就没有重做的可能，不能体现“解决 问题”这一过程。本实验经过学生操作前的讨论，会发现：实验中有必要消除其他的干扰因素，如实验台 的抖动，实验台倾斜角度、鼠妇假死、遮光是否符合实验要求等。每一小组按照实验方案， 分工合作，通过观察和实验收集数据，记录不同光照强度、环境中鼠妇的数量。观察记录实 验中的现象、数据一定要实事求是，尽可能反映客观事物的本来面目，不能凭主观臆造。5 得出结论 从对收集的数据进行整理，然后比较、分析，进行简单的因果推理，形成一般性的结论， 而论证假设。本实验每一组学生观察到在不同光照环境中鼠妇的数量并计算占鼠妇总量的百分比，从 而得
11、出自己小组的结论。有的结论与假设一致，有的却相反。该结论从科学概念来看是不完 善的 ，但是从学生所做的实验出发，得出这样的结论是符合逻辑的，因此应对学生的结论 予以高度的赞扬。6 表达与交流 并不是所有的小组通过一次探究都能得出正确的结论，因此，各组必须交流实验数据， 分析小组和全班的数据，讨论实验数据是否支持假设。有时，由于探究的方法不够完善，会 得出错误结论，老师不要急于否定其错误的结论，而是启发他们从选择材料、实验处理操作、 收集数据等方面查找产生实验误差的可能原因，力求从中发现问题，找出重新解决问题的办 法。并进一步诱导他们认识小小的失误会影响到小组甚至全班实验的准确性，应该最大限度
12、的减少误差。学生通过讨论，可以领悟到实验数据收集的越多，结论会越准确。本实验全班分 8 组，所用的实验材料一样，每一小组向全班进行汇报交流小组探究的过 程和结果。学生通过讨论能够从鼠妇个体差异与生活力、记时和记数的准确性等方面查找产 生误差的具体原因。并计算出全班各组第 10 次数据的平均值。对全班平均值进行分析后发 现：阴暗处鼠妇比有光处明显多，所以得出结论：鼠妇喜欢阴暗的地方，光对鼠妇生活有影 响。讨论结束，应该写出科学探究报告。撰写一篇报告的过程，是科学探究活动的继续，可 以锻炼辨证的逻辑、严密的推理。报告的形式很多，可以用文字描述、数字表格、示意图、 曲线图等，假如有条件还可以摄影、摄
13、像。老师还应该创造各种条件来展出学生的报告，如墙报、展览、制作网页等。7 实验再设计 探究实验至此已告一段落，为了打破思维定势，进一步发展学生的创新思维和形成严谨 的实验作风，在肯定学生取得的成绩后，应不失时机的鼓励学生在不受实验所给出的器材影 响下，自行设计方案。因此在课堂教学过程中我又增加了最后一个环节实验再设计。鼓 励学生多问几个为什么，有没有更好的设计方法，结果会怎样。这样对学生的思维是一个极 大的促进，也体现出课程改革对学生能力培养的要求。如本实验：除上述方法外，还有哪些方法可以做？怎样做的效果更好？鼠妇的生活是否 还受其它因素（如土壤、潮湿程度、温度等）的影响呢？受上述实验方案的启
14、发，你能不能 完成一个类似的探究方案？在制订计划之前，请认真想一想，这个实验的变量是什么？设计 对照实验时是否还要分成明亮和黑暗两组呢？探究结束后，完成一个探究报告，内容包括： 探究的问题、假设、设计思路、材料用具、方法步骤、结果、结论。通过实验再设计，真正提高了学生分析解决问题及创造能力，使学生更灵活的应用知识。 上述是一个比较完整的科学探究活动的基本过程，在教学中，我们要根据教材内容和学 生认知水平，灵活机动的重组活动步骤，不能一味的追求步骤的完整，否则又会穿着新鞋走 老路。组织好探究活动，也不能只追求结论的正确与否，而要特别重视探究的过程，鼓励学 生积极提问、大胆猜想、小心求证。参考资料：新课程理念与初中生物课程改革卢文祥主编，东北师范大学出版社8386)
