例析初中生物实验的开放式教学——以“人体内的物质运输——心脏”教学为例

□张 亮

（宁海县西店镇初级中学，浙江宁海 315613）

近几年来，宁海县西店镇初级中学实施了课堂学习单的教改研究课题，四年的研究实践表明：学生根据课堂学习单进行预习和学习，教师再根据学生的学习情况有针对性地进行二次备课，以促使学生进行主动的知识建构。新课程下初中科学教育越来越重视培养学生的观察技能的训练，如何在实验教学中更好地训练学生的观察技能？下面结合八年级上册“人体内的物质运输——心脏”这一节实验课的教学情况，谈一下在实验课时借助课堂学习单进行开放式实验教学的几点做法及体会。

一、指导式实验教学的课堂案例

表1是华东师范大学出版社的《科学》教材八年级上册第五章第三节《人体的物质运输》中关于“观察心脏”的实验活动片段，从该课堂案例的学生实验完成情况看，学生基本都能掌握实验的要点和实验方法，这“看起来很美”的实验课，虽然，指导式实验教学比传统的包办式实验教学要凸显教授学生学习方法和实验能力，但是学生却并不买账，几次实验下来，有不少同学跟笔者反映：他们越来越不喜欢上实验课了。为什么会出现这样的情况呢？笔者特意找来学生询问原因，原来在学生的世界中，实验课是动手动脑、非常有趣的一节课，可是用这样的方式上的实验课给他们带来了很大的烦恼。一堂实验课下来学生没动几下就下课了，学生感觉很不过瘾，正可谓：进入实验室——满腔热情，见到实验器材——满心欢喜，听着老师的讲解——满腹牢骚，走出实验室——只有遗憾。

表1

二、开放式实验教学的课堂案例分析

对于学生的烦恼，笔者仔细分析出以下原因。

首先，学生心理的原因。初中生正处于具有强烈好奇心的年龄阶段，因此初中学生上实验课的积极性很高，对于生物实验也具有浓厚的兴趣。但是他们在实验过程中往往表现得比较急躁，做事缺乏考虑，导致问题层出不穷，实验课的效果也不是很好。

其次，教材设计的原因。课本中有关实验的具体操作要求交代不清晰。例如：观察心脏，教材只讲到心脏的内部结构有哪些，对于观察心脏内的“四腔五管”，探究心脏内的血液流动的具体方法等都没有详细地说明，给学生顺利完成实验课的任务带来不少困难。

第三，教学任务的原因。的确，这样的实验教学，表面上看来，学生确实能很快地掌握做实验的要领，在某种程度上也能够出色地完成实验任务。但是，这种为了达到教学目标而进行的实验，学生体会不到实验过程的乐趣，激发不出创造的灵感，不利于创新思维方式的形成。几次下来，学生对实验课由喜欢慢慢变成了无所谓，渐渐地失去了学习科学的兴趣。

此外，实验课上一位教师同时辅导40多位学生，指导不能细致具体，加之一堂课时间有限，学生动手能力参差不齐等因素，不光学生烦恼，教师也甚是苦恼。

三、开放式实验教学的课堂改进策略

实验教学是科学教学的重要组成部分，实验教学效果的好坏将直接影响到科学教学质量的优劣。新课程下初中科学教育越来越重视培养学生的观察技能的训练，如何在实验教学中更好地训练学生的观察技能？结合我校实施的课堂学习单做法，尝试在实验课上为学生铺设情景，设置一份课堂学习单，让学生根据学习单自主实验，合作探究，保障实验课质量，训练观察技能。

（一）开放式实验课的学习单设计实例

人体内的物质运输——心脏

实验目标_______完成情况有所_____________________欠缺基本完成___完全掌握1.了解心脏的位置、形状和大小__________________________________2.知道心脏的基本结构（四腔五管）3.初步弄懂心脏内的血液流向___________________________________

步骤1：听心

1.我们的心脏在身体体腔的什么位置上？

2.听听同桌的心跳声，描述一下你听到的心跳的声音？

3.这颗跳动的心脏到底是什么样子的呢？它的结构有什么特殊之处吗？

步骤2：观心

温馨提示：

观察不只是用眼睛去看，还可以用手去触摸，去感觉，去比较，在对心脏的观察中，用手触摸,是很重要的观察方法。

说一说：说说心脏的外形像什么？

摸一摸：摸摸心脏各处的肌肉壁有什么感觉？

捏一捏：捏捏心脏各处有什么感觉？

认一认：辨认心脏的四个腔以及与心室相连的两条动脉血管并贴上标签

想一想：心脏内各血管血液是怎样流动的呢？能不能用实验来说明？

1.上下腔静脉相通、灌水时如何操作？2.从肺动脉灌水，看会从何处流出？3.是什么结构阻挡了水从肺动脉流入右心室？

4.心脏内部是否还有其他的防止血液倒流的结构呢？步骤3：解剖心

1.观察肺动脉的基部，你有什么发现？2.你还发现心脏内部的什么特殊结构？3.观察构成心脏的肌肉组织——心肌。4.观察心脏左右是否连通。

5.小结：上___下__向___通，左右房室相通，

房连___脉室连___，静___倒不通。

实验收获：你收获了什么？有什么问题？还有什么实验建议？

（二）量化式的实验目标

“量化式的实验目标”这一情景设计，在实验课中更能体现以学生为主体的理念。首先，学习单上展现本次实验的“实验目标”，让学生清楚知道自己要做什么；其次，在目标后面设计“完成情况”一栏，将实验完成程度进行量化评价，让学生在这节实验课的表现，以及对实验的完成程度对自己有一个综合的评价；第三，学生的量化评价，对教师的二次备课有很大的帮助，教师可以根据学生自评情况进行有针对性的二次备课。

（三）开放式的实验过程

观察是人们通过看、听、嗅、尝、摸等动作，对世界上绚丽多彩的事物和千变万化的现象进行认识的过程，是认识客观事物的基本方法。传统的实验教学大多依据课本实验的要求，按部就班完成。表面上看，实验井然有序，成功率很高，实际上束缚了学生的手脚，限制了学生的思维发展，不利于培养学生的创新思维，不适应时代对人才素质的客观要求。

新课程倡导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，课程标准更是把科学探究作为科学学习的核心。为了达到新课标的目标，中学应多创造机会，引导学生去主动观察。在环节的设计中突出学生动手实践，通过解剖心脏，观察心脏的内部结构，并且用“灌水法”来体验动脉瓣和静脉瓣的特点和作用，从而加深学生对心脏的各个结构和各个血管内的血液流向的认识。

生物教学中，讲究“情趣”，诱导“乐学”。通过学习单预设的问题引起学生的好奇心，迫切想要进一步了解心脏，让学生发散思维，充分调动学生的各种感觉器官，用眼观察心脏外形——用手摸摸心脏肌肉壁——用手捏捏心脏各处管腔等，进而适时地进行归纳小结。这一系列的小环节的设置都在潜移默化地训练学生实验时的观察技能，让学生在实验课时，有足够的实验时间，有丰富的课堂探究活动，有好的观察方法指导。

四、两种教学策略对比

两种教学策略对比见表2。

表2

五、开放式实验教学的教学收获

（一）学生有目的进行实验观察，提高实验质量

实验课借助课堂学习单弥补了教材中实验过程交待较粗的不足，保护了学生的积极性，增加了学生课堂动手的时间。任凭学生在情境中尽情寻找实验方法，在学习单教学的各个环节中，都力图通过用口、用眼、用手、用脑，训练学生的观察技能。

例如：在“步骤2：观心”这一环节中，学习单中设置了“说一说——摸一摸——捏一捏——认一认——想一想”这五个小环节，分别让学生“用口说说心脏的形状——用手摸摸心脏的肌肉——用手捏捏心脏的四腔五管——用眼观察心脏的各个结构——用脑思考心脏内血液的流向”，调动学生各种感觉器官，大大加深了学生对心脏结构的认识，训练了学生的观察技能。

同时课堂上给了学生更多的实验时间和空间，让学生过足了“实验瘾”，既教给了观察的方法，又利于观察技能的训练，教师也可更多地关注学生在实验中遇到的疑点，“满场飞”的现象大大改善，体现了分层次教学，使得实验课的质量大大提高了。

（二）学生由“学会”向“会学”转变，培养了学生的创新精神

“模仿只能跟着走，创新才会出人才。”教师应该在实验教学中创造条件，创设情境，训练学生的观察技能，让学生自己去探索、去发现，亲历科学探究过程。“人体内的物质运输——心脏”这一节实验课，教师借助课堂学习单铺设情境，为学生创造了一个宽松和谐的学习环境，鼓励学生大胆提出不同的见解，训练观察技能的同时也培养了学生的想象力和创造力。

例如：在“步骤3：解剖心”这一环节中，意在指导学生如何通过实验探究心脏内部的血液流向，学习单中设置了4个引导的问题。这一情境的设计，并没有像“步骤2：观心”中这么详细地引导学生观察，而是任由学生选择观察方法，给了学生很多思考空间。在实验中，学生分组讨论、合作探究。

实验课开放式实验教学模式促进了学生发散思维和科学探究的内涵建设，并一定程度上改变了人才培养模式和学生的学习方式。教师在学生探求知识的过程中训练了学生的观察技能，教给学生自主学习的实验方法，使学生由“学会”向“会学”转变。