“探究水蚤对光照强度的反应”的教学案例

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一、教学指导思想
本节课是上海市九年义务教育课本《生命科学》初中第二册第四章“生物的类群”第二节“动物”中最后一个实验与实践活动，依据课标要求，本节课的学习水平为B级。
动物运动和行为的知识对学生认识动物的本质特征非常重要。动物行为是目前生物学研究中的一个十分活跃的领域。动物行为的知识与人类的生活和生产关系密切。教学中，教师要帮助学生形成以下的重要概念：动物的行为使其能适应环境的变化，提高其存活和繁殖的机会。教师应帮助学生在学习过程中理解结构和功能的统一性，并注意引导学生到周围环境中去观察动物的运动和行为，培养学生的观察能力和学习兴趣。
在初中生命科学实验中，这是唯一一个关于动物行为的实验。本实验重过程而并非单纯地对结果进行验证，关注学生合作学习能力的培养，同时注重学生生命科学素养的提升。整个实验的设计是以小组为单位，通过讨论设计探究方案，并加以实施。
二、实验教学分析
为更好地加强学生的学习体验，有效达成教学目标，尝试如下举措：
   （1）要确保实验的效果，实验装置的正确搭建显得尤为重要，故教师首先设计实验装置模拟活动引导学生将教材文字转化为贴图；其次，自制微视频辅助教学；然后搭建实物装置，进而展开实验探究。通过创设问题、交流讨论、实物投影等多种形式，突出教学重点，提高实验成功率。
   （2）尝试改进部分实验细节：基于教师课前准备实验的效果，从光源选取、装置固定和计数方法等方面对实验部分细节进行尝试性改进，并关注实验设计的平行重复原则，以提高实验的可操作性和效度。
   （3）通过学生自主设计探究方案并在教师指导后加以实施，体验科学探究的基本过程与方法，提升学生的思维品质和动手实践能力，丰富学生的学习经历。
三、教学目标
1.学会一种测定水蚤对不同光照强度行为反应的方法。
   2.初步探究水蚤对不同光照强度的行为反应，关注科学探究的基本过程与方法。
   3.感受动物行为与其生存的关系，认识动物的行为反应对其生存的意义。
四、教学准备
   1.20组盛放适量水和50只水蚤的烧杯（挑选个体生长状态好、活力足，且彼此间相对一致的水蚤作实验材料；水量适当，确保水蚤个体数一致，节约时间用于教学）。
   2.两端开口（一端封闭存在遮光现象）、内壁较薄、直径1.2CM的带塞玻璃管（经反复试验其观察与计数效果最好）。
   3.记号笔、led台灯（改为冷光源，避免温度对实验结果的干扰）、遮光布、米尺、贴纸。
   4.课件、自制微视频、学生实验报告。
五、教学过程

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教学内容	教师的组织和引导	学生活动	教学意图
引入	回顾：《科学》饲养蜗牛    这节课来探究另外一种小动物——水蚤的行为反应。	回忆思考并回答。	激发兴趣，引入课题。
设计探究方案	1、阅读教材P42页实验建议，拼贴实验装置图，作出数字标注。    2、展示学生贴图。    3、展示不同的设计方案。	1、阅读书本，圈划关键词，在实验报告方框内贴图（实验装置模拟活动)。    2、学生交流。    3、完善设计方案。	图文转化，调整难度；学生自主设计探究方案，体验科学探究的基本过程和方法。
实施方案	1、播放视频，落实实验步骤。       2、归纳实验要点。       file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.pngfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.pngfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.pngfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.pngfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.png3、进行实验：测量  定位   取材   遮光   开灯   计数                            利用 4、利用好三个“黑暗5分钟”：    （1）探讨计数方法。    （2）根据第一次的结果，预测后2次的实验结果。    探讨 （3）探讨实验结果出现较大差异   异的原因。	1、观看视频，完成实验报告第三部分。    2、思考、归纳。    3、将贴图转化为真正的实验装置，实施方案。    （1）测量、定位：记号笔划分观察区域，用木尺测量并改用贴纸定位，保证三次重复实验中条件的一致性。    （2）取材：倒入事先准备好的水蚤培养液。用木尺紧靠玻璃管后方代替透明胶进行固定，用足材料又节约时间。    （3）遮光、开灯、计数    4、思考、交流。    水蚤是活体，计数困难，引导学生讨论后改为把10个水蚤为一个记录单位，记为“+”，把学生从“精准”的困扰中解放出来。	直观呈现，引导学生关注实验要点：    1、固定装置    2、分布均匀    3、完全遮光    改进实验方法，提高实验效度；激发学生的思维，提升学生的思维品质。
分析得出结论	1、计算平均值，并将数据填入贴图中玻璃管的4个区段。       2、引导学生分析数据，归纳实验结论，思考水蚤有怎样的行为反应。	1、在表格内计算各区间水蚤出现的平均数，并将结果写在贴图中。    2、汇报实验结果，思考并归纳实验结论。	用足拼图，直观呈现出结论。
思考与讨论	水蚤对光照的行为反应，对水蚤的生存有何意义？	思考，回答。	感受动物行为与其生存的关系。
拓展与延伸	进一步探究水蚤对不同温度的行为反应，该如何探究？    请设计相关实验装置图。	课后思考。	课后延伸，巩固所学内容，有所提高。

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六、反思总结
    这节课预设的开放情景都出现了，台灯放在三个位置都有，激活了学生思维的有效性。设计了实验装置模拟活动，在贴图中可以生成教学问题——哪种方案最优？所以要尤其关注台灯放在中间的小组，如实记录实验结果，转化为生成目标——评选最优方案，同时不否定学生的思维火花，还可以课后通过实验改进来继续使用方案。
    实验中，有一组学生由于玻璃管塞脱落导致实验失败，虽然及时更换了课前装好水蚤的备用玻璃管但又出现同样的问题，由于时间关系没能完成全部实验。除此之外，课中及课后观察学生的实验报告，几乎所有学生都获取了较为满意的实验数据，实验效果明显。由于实验结果没有较大差异，所以在第三个黑暗五分钟改为讨论实验失败的原因，再次强调了实验要点。
实验之所以能取得满意的效果，除了教师课前仔细选取实验材料排除干扰因素以及改进实验提高可操作性，更为重要的是学生严谨、科学的态度。一堂实验课并不只是好玩，热热闹闹走过场，学生在教师的引导中感受到科学探究是个严谨的过程。我欣慰地看到学生在实验操作过程中认真地测量距离，生怕错了一分一毫；小心翼翼地倒入水蚤培养液，生怕漏了一滴他们的“宝贝”；用手“狠狠”地把遮光布捂了个严严实实，生怕放进一丝的光线。那种全神贯注的投入是多么的珍贵，令人动容。
揭开遮光布那一刻的景象，我想学生应该是永生难忘的，那么小的生命却那么努力地游向光源，生命不仅意味着生存、活着，更在于生命的意义。小小的生命有大大的价值，学生在与这个不起眼的小生命亲密接触的过程中，体验了科学探究的基本过程与方法，提升了动手实践能力与思维品质，更感受到了生命的力量。《生命科学》在进行生命教育方面具有得天独厚的优势，而如何关注课堂的生成性问题，我将怀着对生命的敬畏和尊崇，以热切而理性的思索继续努力追求教育的本真。