“测定反应速度”的创新教学设计与反思

曾庆国

(广东省佛山市华英学校 佛山 528000)

在实际的探究实验教学中，有的内容无法在一个完整的课时完成，有些学生提出的问题不能在一堂课上解决，如果对此敷衍了事，只按照教师自己的意愿来完成实验教学，容易打击学生探究的积极性，也体现不出学生的主体地位。因此，笔者提出了“立体探究”这一模式，以探究实验为平台，通过立体的探究环境，即时间立体化、空间立体化和内容立体化，培养学生的学科素养[1]。该设计不是传统意义上的一节课，而是由两个“半”节课组成的“一节课”，即由第一节课的后“半”节课以及第二节课的前“半”节课组成(时间立体化，表1)；实验的布置和总结在教室进行，实验的过程在课后其他场所完成(空间立体化)；实验的内容由学生根据自己提出的问题决定(内容立体化)。

表1 “立体探究”课堂时间安排

1 教材和学情分析

“测定反应速度”是人教版七年级下册第4单元第6章第3节“神经调节的基本方式”安排的一个由学生自己独立完成的探究活动，教材要求学生提出有关反应速度的问题，制订并实施探究计划。在已有的知识和能力方面，学生已经学习了“反射和反射弧”以及“简单反射和复杂反射”，已经知道了神经调节的基本方式是反射；且经过多次的实验技能练习，学生对于探究活动的各个环节比较清楚，能够完成“提出问题、作出假设、整理数据、进行简单的结论分析、收集资料说明相关问题”等内容。从实验的方法和实验的器材来看，本实验的实施条件较为简单。综上所述，学生可以自主完成这一个探究实验。

2 教学目标

基于课程标准并围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标：

(1) 通过“测定反应速度”的体验，知道影响神经调节的各种因素，概述复杂反射的建立过程。

(2) 通过对“影响反应速度快慢因素”的分析，尝试从多角度思考问题，体会生物学的实证特征。通过自主制订和实施探究方案的活动，进一步熟练科学探究的一般过程，并在活动中培养合作意识和严谨的科学态度。

(3) 通过本节课的学习与实验结果的分析，联系生活经验，认同“熟能生巧”“勤能补拙”和“劳逸结合”等良好学习习惯的重要性。

3 教学策略与手段

本节课的教学运用的是“立体探究”教学模式，该模式强调以学生的发展为中心，通过创设情境，引导学生主动从多角度、多层次探索未知，把学习的时间充分交还给学生，提高学生参与探究的积极性，着力提高学生的实践能力和创新能力。本节课在时间安排上打破常规，不在完整的一节课完成，而在两个“半”节课内完成，其目的是通过前“半”节课的“放”，鼓励学生提出有创意的假设和可操作性强的设计方案，并让学生充分交流设计方案，把实验的主动权交还给学生，再通过后“半”节课的“收”，引导学生归纳系统性的知识，让学生通过分析数据得出结论，提高学生的思维能力。一“放”一“收”，教师需要做好充分的准备： 前“半”节课需要激发学生的兴趣和调动学生的积极性，因此需要设置有效的问题情境，还需要引导学生重视探究方案设计的严谨性和可操作性；后“半”节课前，教师需要收集并批阅学生的设计方案，对学生的实施情况有基本了解，制作成表格，用PPT展示，以有效组织学生的汇报活动。

4 教学过程

4.1 情境导学 教师拿着一个乒乓球，在提醒全班的注意后，把乒乓球分别扔向两名学生，提出：“谁的反应快？”用活动激发学生的兴趣，引导学生明白需要一种具体的方法测量反应速度。然后请一名学生协助演示教材中的实验，教师拿一把20 cm的尺子，让这名学生做出捏尺子的姿势，教师刻意把尺子的“0”刻度朝上，并且不提醒受测学生手的位置。演示过程中，让学生盯着教师的手，当教师的手一松开就必须马上捏住尺子，然后看看手指捏的位置在哪个刻度，告诉全体学生这个刻度能反映出此人的反应速度。同时，教师要求学生分组讨论刚才演示过程中的不足之处，调动学生学习的积极性，找出实验中应注意的问题。再通过演示正确的操作，提醒学生在实验过程中要注意统一测量的标准。

4.2 立体探究 在掌握了测量的方法之后，教师及时对兴致勃勃的学生抛出问题：“反应速度的快慢与什么有关？”通过课件中的图片、学案及学生的自我体验，引导学生发散思维，提出自己想要探究的问题，并根据生活经验作出假设(表2)。

表2 学生对“影响反应速度快慢的因素”提出的问题

教师进一步提出：“你们的假设是正确的吗？”引导学生思考如何根据单一变量设置实验组和对照组，通过以教师为主导、学生为主体的“教学互动体”以及学生与学生之间形成的“学习互动体”构成立体的教学关系，组织学生分组讨论和交流探究方案，利用现有的知识预测实验结果。最后布置学生课后完成实验，并提醒学生下节课将进行分组汇报和成果评选活动。由于第五个课题的研究时间跨度较大，实施起来也不方便，因此只作为补充实验，有条件的小组才做。至此，前“半”节课结束。

教师在下一节课上课前收集并批阅学生探究的内容，分类汇总，按课题将学生分成不同的大组，并将四个课题的数据和结果制作成PPT。

4.3 归纳质疑 教师组织各课题选派代表汇报，同一课题的各个小组可以补充，教师及时点评。第一大组： 我们比较了不同精神状况与反应速度的关系。实验方案是在早读前和晚睡前分别测量了五次，取平均值，这是我们组的实验数据(通过实物投影仪展示)。我们的结论是一个人精神状况好时比精神状况差时反应要快。原因是由于休息充分，早读前精神状况较好，反应速度较快，而由于一天的学习和活动之后，晚睡前比较疲累，反应速度较慢。第二大组： 我们比较了注意力集中时与注意力被干扰时反应速度的不同。实验方案是在周围环境非常安静时集中注意力测量五次，在周围环境噪声较大影响注意力时也测量五次……第三大组： 我们比较了左手和右手反应速度的不同。我们选择惯用右手的同学进行实验……第四大组： 我们比较了测量次数多少与反应速度的关系……

汇报结束后，教师引导学生联系实践说出在这个实验中发现的新问题或者是新启示，通过加分的激励，学生的热情高涨，第一大组： 我们小组测量了早上和下午的反应速度，发现早上的反应速度一般较快，这说明大脑在早上比较活跃，特别适合我们读书思考。我们还总结出，让大脑适当休息可提高效率。第二大组： 安静的环境让我们学习时更专注，提高了学习的效率。第三大组： 我们总结出勤能补拙、熟能生巧的道理，另外，我们发现男生和女生的反应速度不一样。第四大组： 反应速度还可能与年龄有关。

4.4 评价总结 教师展示汇总的数据和结果，点评其中最出色的地方，然后进行成果评价：“四个大组都做出了令人满意的成绩，请同学们把你认为最佳方案的序号填在学案上。”最后总结：“同学们通过小组合作探究完成了测定反应速度的实验，结合自己的体会，对影响神经调节各种因素有了更深的了解，希望我们在平时的学习活动中，要保持注意力集中，养成专心认真的学习习惯，从而提高学习效率！”至此，后“半”节课结束。

5 教学反思

本节课通过课时的调整，化零为整，把碎片化的教学时间统筹起来，取得了很好的教学效果。通过“立体探究”，引导学生发散思维，深化对复杂反射建立过程的理解。学生通过课后的拓展训练，结合实验数据的分析，提高了问题解决能力，认识到良好的学习态度和习惯的重要性。

另外，“立体探究”引导学生从最感兴趣的问题入手，提高了学生参与探究的积极性，通过分组合作探究使不同层次的学生都有不同的收获，增强了合作意识，提高了学生的学科素养。