“探究动物的学习行为”实验教学设计

刘 思 杨莉娜

(广东省深圳市龙岗区横岗吉溪初级中学 深圳 518116)

1 教材分析及设计思路

本节选自人教版生物学八年级上册第二章“动物的运动和行为”第二节“先天性行为和学习行为”。本节内容安排在“动物的主要类群”之后，是“动物”相关内容的延伸，同时也为接下来学习“动物在生物圈中的作用”打下坚实基础，在内容上起到了承上启下的作用。

学生应该是课堂中知识的构建者而不是接受者。本节课在理论课的基础上设置实验课程，通过教师依据科学探究的一般思路引导学生设计并实施实验，借助软件分析实验结果；最后通过表达与交流进行思维的碰撞，帮助学生建构关于“学习行为的形成”的知识网络，充分体现学生主体、教师主导的指导思想。

通过本节理论课和实验课的学习，学生将形成“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”“动物的行为由先天遗传或后天学习而获得”等重要概念，这也是本节课的重点。为了形成该重要概念，需要教师给予丰富多样、有挑战性的材料，引发学生的兴趣，激发学生的求知欲；学生通过分析材料、思考并讨论实验方案、动手探究实验的方式逐渐构建知识网络体系，说出有关“学习行为”的重要概念。因此，在理论教学中，可采用情景教学、问题导学等方式；在实验教学中可采用任务驱动、小组合作等方式，充分发挥教师的主导作用，引导学生主动探索新知，突破本节课的重点。

2 学情分析

本实验计划开展时间为初二上学期。该阶段的学生经过初一的实验训练，已经初具实验设计和合作完成实验的能力。由于初一阶段生物学实验主要是观察类实验(观察动植物细胞、观察鱼尾鳍毛细血管等)，探究类实验较少。因此学生设计实验的能力较弱，操作能力也处于较低水平。而本实验考查学生的观察、设计和分析实验的能力，对学生来说是项不小的挑战。因此，教学中所给材料应该是有意义并且能够被学生快速接受的，本节课对教材提供的实验内容进行优化，采用学生熟悉的动物(泥鳅)和观察项目(钻洞)进行实验，突破教学重难点。

3 实验装置及教学设计

3.1 实验装置及实验材料 市场购买的泥鳅，塑料鱼缸，学生电源(9V)，铝片(2×4cm2，电源与铝片按照图1连接，隔板上洞的直径要方便泥鳅自由通过。)

图1 改进后的实验设备

3.2 教学设计 在本实验教学中，首先应用经典的动物学习行为实验——“苛勒的经典实验”和“桑代克实验”引导学生思考并尝试写出学习行为形成的一般过程，形成实验探究思路，有利于突破本节课的重难点。再通过简化实验装置、导学案的引导等，激发学生设计并顺利完成实验，从而形成重要概念。本节课的关键在于实验装置的简化，教师及导学案双重的引导(图2)。

图2 教学流程

3.3 导学案 教师课前发放导学案(图3)，学生能够通过完成导学案顺利完成实验。

图3 导学案

4 教学实践

4.1 导学案辅助、教师引导学生进行自主探究 课前发放导学案，课上经教师指导，小组完成导学案(图3)中的问题提出、实验假设以及实验计划中1、2、3部分。

4.2 小组完成实验探究 为了更好地让学生在“做中学”，建议课堂中以4人小组合作的形式进行： 一人负责放入泥鳅，一人负责打开电源，一人负责计时，一人负责记录。

4.3 分析讨论实验结果 小组协作讨论，经学生之间的思维碰撞，共同完成导学案中剩余的内容，并得出实验结论。

5 反思与建议

本教学的重难点在于探究并发现动物学习的规律并归纳出动物学习的一般模式。由于改进实验的设备和方法都与教材提供的实验方法有较大的差别，因此在教学过程中应提供足够的提示和引导，有助于课堂的顺利进行。经过多次的教学及改进，本人将教学建议归纳如下：

(1) 选择体型较小、个体活跃的泥鳅，并且课前应训练2～3次。泥鳅群体内部差异较大，有些个体较活泼较聪明能够通过多次的电击寻找到出口，但是有些个体经过多次的训练依然没能找到出口，甚至有些个体表现出对电击不耐受现象，如晕厥等。因此经过多次的实验，本人总结得出泥鳅体型较小的个体普遍表现出较活泼，更容易习得“钻洞”行为。另一方面，课堂时间仅有40min，对于训练动物学习行为是远远不够。为了提高课堂的有效性，建议选择体型小、性格活泼的个体，并且在上课前对其进行2～3次的训练为宜，提高课堂效率和实验的成功率。

(2) 建议选择学生电压9V，铝片大小应大于2×4cm。在多次预实验的过程中，发现泥鳅喜好钻角落，而角落的电流较小，对泥鳅起不到刺激的作用，这将造成实验的失败。因此，应选择泥鳅能承受的较大电压并将电击范围扩大，去除实验盲区。经过多次的尝试，总结得出9V是较理想的电压大小，铝片的大小应大于2×4cm才能保障实验的顺利进行。

(3) 虽然实验改进后大大提高了实验的实施率和成功率，但是真实课堂中，实验的成功率并不高(仅为30%～40%)，因此在实验动物的选择上还可以进行改进。同时，在课堂实施的过程中，教师应注意引导学生对实验失败进行分析，正确认识到实验重复率对实验结果的影响以及如何从失败中分析原因，并尝试提出建议改进，这将比单一分析错误更有利于学生形成科学思维，提高生物学核心素养。