知行階段作業(yè)——課改背景下的案例研究(初中生物)

1、讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程1 在此課題研究過(guò)程中感謝合作伙伴耿海成老師、鄭潤(rùn)洲老師、楊云林老師以及市教科院顧泠沅、周衛(wèi)、王潔老師的悉心指導(dǎo)。 影響草莓甜度因素的研究上海市青浦區(qū)教師進(jìn)修學(xué)院 陳望春 上海市青浦區(qū)趙屯中學(xué) 楊蓮君這幾年，楊老師一直承擔(dān)著學(xué)校探究型課程的教學(xué)任務(wù)，根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，她覺(jué)得學(xué)生對(duì)探究性學(xué)習(xí)的熱情不足、知識(shí)儲(chǔ)備不夠，許多事情由教師“包辦代替”，真正讓學(xué)生探究的問(wèn)題很少。這次區(qū)教師進(jìn)修學(xué)院與趙屯中學(xué)合作，進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的研究，選擇她組織學(xué)生開(kāi)展“影響草莓甜度因素的研究”。對(duì)此，楊老師有所顧慮，因?yàn)檫@個(gè)課題超出了她的專業(yè)領(lǐng)域，她擔(dān)心自己在生物方面所知不多，可能無(wú)法勝任。但最

2、后她還是決定接受這項(xiàng)任務(wù)，并希望通過(guò)這項(xiàng)研究能消解一些存在已久的困惑。課題的提出上海市青浦區(qū)趙屯鎮(zhèn)被譽(yù)為“草莓之鄉(xiāng)”，那里的大部分農(nóng)民都種植草莓，草莓種植促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此這次探究的主題就是影響草莓甜度的因素。課題啟動(dòng)時(shí)教師這樣引入：我們趙屯是“草莓之鄉(xiāng)”，在座同學(xué)的家中都種草莓，今天同學(xué)們又把自家種的草莓帶來(lái)了，現(xiàn)在大家嘗嘗這些草莓味道怎么樣。品嘗后教師問(wèn)有什么感覺(jué)，于是全班七嘴八舌說(shuō)開(kāi)了，有的說(shuō)我家的草莓甜，你家的不甜，有的說(shuō)我家的草莓更甜，等等。正當(dāng)學(xué)生爭(zhēng)論不休時(shí)，教師又接著問(wèn), “既然大家都覺(jué)得草莓的甜度不一樣，那么，是哪些因素影響了草莓的甜度呢？”這下，學(xué)生又爭(zhēng)論開(kāi)了，有的說(shuō)

3、是品種，有的歸結(jié)為肥料，有的指向光照從學(xué)生的熱情回答中，可以看出他們對(duì)這個(gè)問(wèn)題很感興趣。教師把這些因素一一寫(xiě)在黑板上，然后說(shuō)，大家提到的這些因素到底有沒(méi)有作用，有哪些影響，還要經(jīng)過(guò)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)才能得出正確的結(jié)論。這次，我們就把“影響草莓甜度的因素”作為研究的課題。選題很重要，我們所選擇的這個(gè)課題是學(xué)生及其家長(zhǎng)在生活實(shí)際中碰到的問(wèn)題。趙屯社區(qū)擁有草莓研究所、燎原計(jì)劃草莓實(shí)踐基地和廣大草莓種植戶，這種優(yōu)勢(shì)資源為學(xué)生訪問(wèn)、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)探索提供了廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)，學(xué)生、教師都可以充分利用它。于是，學(xué)生們帶著自己的問(wèn)題去那里調(diào)查。因素的設(shè)計(jì)從全面出擊到重點(diǎn)突破在全班交流中，學(xué)生匯報(bào)了各自調(diào)查的情況，楊老師肯定

4、了學(xué)生意見(jiàn)的合理性，又說(shuō)，調(diào)查得到的結(jié)果只是假設(shè)，是否成立，還需要用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。接著楊老師要求學(xué)生根據(jù)各自認(rèn)同的“因素”分別組成小組，有“品種”組、“水分”組等，然后再根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)過(guò)的生物、自然等學(xué)科知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。于是，學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師到各個(gè)小組參與討論并進(jìn)行指導(dǎo)。大約討論了20分鐘，教師讓各小組向全班介紹設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案?！八帧苯M的代表說(shuō)：挑選三株同一品種的草莓，將其中一株種在干燥的泥地中，另一株種在不干也不潮的泥地中，還有一株種在潮濕的泥地中，我們就比較這三種情況下生長(zhǎng)的草莓的甜度。教師評(píng)點(diǎn)：有點(diǎn)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的味道，也知道要控制變量用同一品種，但僅僅三株草莓能說(shuō)明

5、問(wèn)題嗎？關(guān)鍵是取多大的樣本，如何取樣？ “肥料”組也派了一個(gè)代表發(fā)言：“我們了解到有機(jī)肥施得太多，會(huì)影響草莓的甜度，所以施用有機(jī)肥要適量。”教師評(píng)點(diǎn)：你們有自己的觀點(diǎn)，但現(xiàn)在是要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證適量的界限?！懊鄯洹苯M的學(xué)生認(rèn)為蜜蜂傳粉對(duì)草莓的甜度沒(méi)有影響。但對(duì)草莓的產(chǎn)量卻有影響。學(xué)生已在討論中改變了自己的觀點(diǎn)，老師沒(méi)有作出評(píng)點(diǎn)“品種”組介紹的設(shè)計(jì)方案：用不同品種的草莓，分別制成草莓醬，并從中過(guò)濾出果汁，再將班氏試劑分別加在不同的草莓汁上，顏色越深的就越甜，這樣就可以辨別品種對(duì)草莓甜度的影響。教師評(píng)點(diǎn)：如何保證這些不同品種的草莓是在相同條件下生長(zhǎng)的，也就是如何控制變量，這一點(diǎn)必須考慮到。這次

6、交流沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的目的。課后，楊老師說(shuō)：這真是一次非常失敗的設(shè)計(jì)嘗試，原本以為“新綜合科學(xué)”課中有許多實(shí)驗(yàn)，學(xué)過(guò)之后，自然會(huì)懂得一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法?，F(xiàn)在看來(lái)，學(xué)生根本不知道如何取樣，如何控制變量，他們甚至還不知道什么是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，可能學(xué)生從未有過(guò)這方面的訓(xùn)練。最令人沮喪的是：學(xué)生說(shuō)到的“班氏試劑”，我是第一次聽(tīng)到，怎么去評(píng)價(jià)他們呢？聽(tīng)課教師提出了一些參考建議：全面研究影響草莓甜度的因素，這是科學(xué)家從事的課題，讓學(xué)生做顯然不適宜，是否根據(jù)初一學(xué)生的實(shí)際情況選擇一項(xiàng)因素，研究它對(duì)草莓甜度的影響，這樣既可突破重點(diǎn)，又符合學(xué)生的實(shí)際，達(dá)到讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究方法的目的；另外，教師要向?qū)W生提供實(shí)驗(yàn)設(shè)

7、計(jì)參考方案，有條件的話，帶學(xué)生去草莓研究所，讓他們現(xiàn)場(chǎng)觀察技術(shù)人員測(cè)試草莓甜度的實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)與科學(xué)家不同，最初的要求偏離了學(xué)生實(shí)際。按照科學(xué)家做實(shí)驗(yàn)的思路設(shè)計(jì)，考慮的因素多，而且多個(gè)因素對(duì)草莓的甜度還存在著交互影響，這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)生很難做。因此后來(lái)根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況選擇“光照”一項(xiàng)，研究單因素對(duì)草莓甜度的影響，這是科學(xué)探究的簡(jiǎn)約化，符合學(xué)生的實(shí)際?？刂乒庹盏姆椒?雙休日，楊老師和區(qū)教師進(jìn)修學(xué)院的教研員一起帶了學(xué)生去草莓研究所。學(xué)生們聽(tīng)了技術(shù)員的介紹，觀看了草莓糖度的測(cè)試，并詳細(xì)詢問(wèn)了許多影響甜度因素的問(wèn)題。測(cè)試儀器非常簡(jiǎn)單，操作方法也很簡(jiǎn)便，學(xué)生們紛紛動(dòng)手操作。通過(guò)這次調(diào)查考察活動(dòng)，學(xué)

8、生收獲不小，開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)的興趣大增?；貋?lái)后，楊老師讓學(xué)生繼續(xù)上次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的討論。經(jīng)過(guò)再次調(diào)查，大家逐步認(rèn)識(shí)到有這么多因素影響草莓的甜度，要一個(gè)個(gè)研究難度很大，因此，還是選擇一個(gè)比較容易操作的因素先做實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)楊老師的啟發(fā)，大家達(dá)成一致，選擇光照這個(gè)因素，看看光照和草莓的甜度是否相關(guān)。此時(shí)，教師把一份實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參考樣本發(fā)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要遵照的原則。學(xué)生討論后得出了“對(duì)照比較、控制變量、重復(fù)”三條意見(jiàn)，教師又要求各組根據(jù)這三個(gè)原則以及自己的經(jīng)驗(yàn)，討論設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過(guò)討論，一個(gè)組的學(xué)生代表提出了自己的看法，把實(shí)驗(yàn)田里的草莓分為四部分：第一部分遮一層薄膜，第二部分遮兩層薄膜，第三部分遮三層

9、薄膜，第四部分遮四層薄膜，用這個(gè)辦法控制光照條件。另一組主張?jiān)谒牟糠植葺险诤谏∧ぃ僭诒∧ど祥_(kāi)“窗戶”，有的小一點(diǎn)，有的大一點(diǎn)。再有一組學(xué)生建議在薄膜上涂四種不同程度的黑色顏料，還有一組則要求在薄膜上貼大小不同的深色布，如此等等，眾說(shuō)紛紜。那么，哪一組的方案最好呢？經(jīng)過(guò)熱烈討論，最后師生一致認(rèn)為在薄膜上貼上大小不同的黑布，以區(qū)分草莓的受光面積，這樣能比較光照對(duì)甜度的影響。教師何時(shí)介入，幫助學(xué)生理清實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，是教師必須考慮的。在學(xué)生的方案不完整時(shí)，教師不必急于補(bǔ)充，而可以通過(guò)對(duì)方案本身提出問(wèn)題來(lái)進(jìn)一步引導(dǎo)。這樣才能真正使學(xué)生的獲得是自己親自在做的基礎(chǔ)上感悟得到的

10、，是自己建構(gòu)出來(lái)的。一個(gè)光照小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)工作單實(shí)驗(yàn)題目：探究光照對(duì)草莓甜度的影響實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：證明不同光照下草莓的甜度是不同的主要器材：測(cè)草莓甜度的專門(mén)儀器，400株同一品種的草莓苗，刀片、紙巾，黑布及塑料薄膜等實(shí)驗(yàn)過(guò)程（步驟）1大棚內(nèi)設(shè)置四組小環(huán)棚，其中一組接受1/4的光照，一組接受2/4的光照，一組接受3/4的光照，一組接受4/4的光照。2種植草莓苗，統(tǒng)一管理。 3待到草莓長(zhǎng)成，每組隨機(jī)取10個(gè)以上，分別用專門(mén)儀器測(cè)試草莓的甜度，求出各組的平均值。4對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出結(jié)論。小組成員：陳艷平、宋維創(chuàng)、顧夢(mèng)霞、姚慧、周良、張晨麟、胡亞超天氣漸漸熱了，由于季節(jié)關(guān)系，學(xué)生的這項(xiàng)探究課題只進(jìn)行到“實(shí)

11、驗(yàn)設(shè)計(jì)”為止。他們都在熱切地等待著九月份開(kāi)始的栽培試驗(yàn)，大約到明年一月就能得到結(jié)果。學(xué)生的初步體驗(yàn) ·我家里種了很多草莓，當(dāng)我去問(wèn)媽媽“影響草莓甜度的因素是什么”時(shí)，媽媽說(shuō)：“你不好好讀書(shū)，問(wèn)這個(gè)干嗎？難道你將來(lái)還想種草莓嗎？做作業(yè)去！”我雖然有點(diǎn)泄氣，但在課堂上聽(tīng)了大家的討論后，我覺(jué)得種草莓也有很大的學(xué)問(wèn)。·我的學(xué)科學(xué)習(xí)成績(jī)不太好，但對(duì)研究問(wèn)題很感興趣。在探究學(xué)習(xí)中掌握種草莓的方法和技巧，至少可以在“走投無(wú)路”時(shí)種草莓謀生。（呂型偉曾評(píng)價(jià)趙屯中學(xué)的農(nóng)村教育改革：不僅向外輸送了一批合格學(xué)歷的后備人才，而且教會(huì)了一批學(xué)生生存的技能。這名學(xué)生的想法與呂老的話不謀而合?。。?#1

12、83;我喜歡探究學(xué)習(xí)，它使我熱血沸騰地投入到討論中去，使我學(xué)會(huì)進(jìn)行探究的知識(shí)和方法，如果用在文化課上，效果一定會(huì)很好。·我們的組長(zhǎng)是鄧露，她的觀點(diǎn)經(jīng)常錯(cuò)誤，我們幫她糾正，跟她爭(zhēng)論，她也不服輸，我們常常爭(zhēng)得面紅耳赤，很有勁。·草莓的研究使我對(duì)探究課有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，不過(guò)，課堂上效率不高，總是那幾個(gè)同學(xué)在發(fā)言。其實(shí)我也調(diào)查了很多，還上網(wǎng)查找信息，只是膽小不敢舉手，失去了鍛煉自己的機(jī)會(huì)，如果有下次，我一定要爭(zhēng)取。幾點(diǎn)啟示學(xué)生對(duì)這個(gè)課題很感興趣，在問(wèn)卷調(diào)查中，所有參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的學(xué)生都希望下一階段能真正嘗試著做這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。雖然熱情很高，但學(xué)生不知探究實(shí)驗(yàn)怎么做，包括如何選題、調(diào)查、設(shè)計(jì)

13、實(shí)驗(yàn)。學(xué)生的實(shí)際能力與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求有很大的差距，這就需要教師有針對(duì)性地幫助學(xué)生，一起參與討論，一起歸納、分析、提煉，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用簡(jiǎn)潔的、啟發(fā)性的交流方式進(jìn)行溝通，給學(xué)生一定的方法訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生掌握一些解決問(wèn)題的具體辦法。學(xué)生的探究活動(dòng)，需要教師提供有效的支持。比如，提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的參考樣本，讓學(xué)生從實(shí)際情境中獲得啟示，學(xué)習(xí)取樣、控制變量等科學(xué)研究的基本方法。更重要的是，要讓學(xué)生體驗(yàn)過(guò)程，從探究實(shí)踐中悟得科學(xué)研究的真諦。教師是學(xué)生探究活動(dòng)的引導(dǎo)者，探究實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)施對(duì)教師素質(zhì)提出了新的要求。在目前狀況下，大部分教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)都存在著明顯的缺陷。教師作為參與者與學(xué)生一起開(kāi)展探究學(xué)習(xí)

14、，有助于擴(kuò)大知識(shí)面，改善能力結(jié)構(gòu)，增加對(duì)學(xué)生的多方面了解，提高專業(yè)水平，獲得專業(yè)發(fā)展。中學(xué)的探究性學(xué)習(xí)對(duì)過(guò)去以學(xué)科知識(shí)為體系的課程結(jié)構(gòu)提出了挑戰(zhàn)。跨學(xué)科的知識(shí)聯(lián)系、方法論的滲透改變了傳統(tǒng)的教學(xué)任務(wù)，它使學(xué)生在活動(dòng)體驗(yàn)過(guò)程中獲得直接經(jīng)驗(yàn)，形成默會(huì)知識(shí)，提高實(shí)踐能力，“影響草莓甜度因素的研究”正是出于這一目的。實(shí)踐證明，通過(guò)探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)的態(tài)度、方法、能力和創(chuàng)新意識(shí)上都有不同程度的提高，這種學(xué)習(xí)的確從課程結(jié)構(gòu)的角度拓展了傳統(tǒng)教育所缺少的深入學(xué)生直接經(jīng)驗(yàn)的教育功能。評(píng)點(diǎn)研究型課程、項(xiàng)目學(xué)習(xí)要獲取成功，與教師對(duì)選題和設(shè)計(jì)的指導(dǎo)很有關(guān)系。同樣運(yùn)用一個(gè)課題資源，合適的研究應(yīng)從哪個(gè)方面切入，也需要

15、教師的指導(dǎo)?！安葺贝_實(shí)是學(xué)生開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)的可資利用的地方資源。種草莓、賣(mài)草莓、食草莓，無(wú)論哪個(gè)方面都可供作研究。而學(xué)生感興趣的問(wèn)題是怎么使草莓甜，亦即探究影響草莓甜度的因素。這可是一個(gè)典型的科學(xué)實(shí)驗(yàn)課題，至少能讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)一個(gè)個(gè)因素分別進(jìn)行鑒別，看看有沒(méi)有影響、有多大影響。但實(shí)踐下來(lái)不行，因?yàn)橐蛩靥啵乙蛩刂g又存在著交互影響，科學(xué)家做的實(shí)驗(yàn)怎能要求初一學(xué)生也這樣做呢？“變量”、“取樣”、“控制”等專業(yè)術(shù)語(yǔ)早將學(xué)生搞得懵懵懂懂，遑論再讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。于是重新審視這一項(xiàng)目學(xué)習(xí)的目的，確認(rèn)學(xué)習(xí)目的應(yīng)定位于學(xué)生初步了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程。實(shí)踐證明，對(duì)于項(xiàng)目學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，不僅生活情境要進(jìn)行簡(jiǎn)約化處理