張伊

[摘? ? ? ? ? ?要]? 中學課堂形式的單一化，使中學生思維固化，只適應(yīng)知識性學習。因此淺析機能實驗學教學方法，并以“家兔呼吸運動調(diào)節(jié)”為例。研究學生思維發(fā)展情況以及學校的教學側(cè)重點，設(shè)計“家兔呼吸運動調(diào)節(jié)”實驗課堂的教學步驟，從問題引入到實驗步驟，從教學方式到操作手段，在實驗中以問題、示范等手段引導學生主動學習，并進行實驗報告撰寫總結(jié)反思，讓機能實驗教學促進學生思維發(fā)展。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 機能實驗學;家兔;實驗教學;呼吸運動

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2022）12-0118-03

信息時代為社會發(fā)展注入了全新的動力，改變了傳統(tǒng)的生活、生產(chǎn)、經(jīng)營方式，由此給教學工作帶來了新的變革契機，順應(yīng)這種需求，教育界形成了求新求變的新氣象，針對教育方法、教學模式的創(chuàng)新與嘗試層出不窮[1]。在這場變革中，學校的集體教育優(yōu)勢得以凸顯，通過學校學習，學生更具有社會榮譽感和責任感，更加具有處理突發(fā)性事件和雜亂信息的能力，也代表著他們能夠更加從容地面對未來社會上的種種問題。這也是素質(zhì)教育的目的所在，是提升學生今后工作與生活能力的最基礎(chǔ)保障。

生物學課程從研究身邊的植物、動物，延伸至對生命運作機理，對生命的探究，側(cè)重于解釋身邊自然的關(guān)聯(lián)關(guān)系和各自的運作原理。由于源于生活中的常見物種，因此學生學習的入門門檻較低，容易引起學習興趣。依托這門課程獨特的魅力，結(jié)合課程改革實踐，在學生喜愛的實驗課程中，增加能力培養(yǎng)的元素，引導學生思考，構(gòu)建思維模式雛形，鍛煉學生的動手能力，實現(xiàn)眼、腦、手的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而提升學生的科學素質(zhì)。但如果學生在學習過程中缺少關(guān)于思維的專項發(fā)展訓練，僅僅照本宣科，會導致知識面狹窄，不能構(gòu)建知識體系的勾連關(guān)系，形成知識結(jié)構(gòu)的偏頗、技能的缺失，如不改正，那么在以后的工作、生活中解決知識結(jié)構(gòu)不良的問題會難上加難[2]?；诖耍柚飳W機能實驗課教學的課程革新，引入思維發(fā)展的培養(yǎng)內(nèi)容，從教學大綱的基本知識入手，通過引導，幫助學生獨立思考，實現(xiàn)基本的解決實際問題能力，并形成觸類旁通的思維習慣，全方位培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。

一、學生思維發(fā)展情況研究

生物學課程是初中新增加的課程，是自然科學教學的組成部分，旨在增加學生生物學知識儲備，培養(yǎng)探索自然、了解生命的科學精神，在知識結(jié)構(gòu)層面上豐富學生的知識面，學習科學思維的能力。由于初中課程體系對比小學，在知識量、涉及領(lǐng)域、思考方式、思維發(fā)展目標等方面都有了本質(zhì)的提升，因此造成了一部分學生的不適應(yīng)[3]。為了研究初中學生思考方式、思維發(fā)展的狀況，以便有針對性地設(shè)置實驗教學內(nèi)容，需開展學生思維發(fā)展情況的調(diào)查。

（一）調(diào)查過程

為了摸清初中學生的思維發(fā)展現(xiàn)狀和規(guī)律，為課程改革提供第一手的數(shù)據(jù)支撐，采用問卷調(diào)查的方式收集實際情況。在某中學初中部七、八、九三個年級各選取五個班，每班隨機抽選10人，填寫調(diào)查問卷。調(diào)查問卷內(nèi)容設(shè)置10道題，從日常行為習慣角度調(diào)查學生的生活和學習習慣，涵蓋經(jīng)驗傾向的項目，如“遇到問題第一反應(yīng)是什么”“我喜歡用直覺作為行動的指導”等，在此基礎(chǔ)上建立典型標簽，通過抽取學生選項的外在表征的共性內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)同年齡段學生的內(nèi)在共同點，形成該班級的抽象形象，再加以綜合，形成年級的臉譜化調(diào)查結(jié)果，作為調(diào)查研究的數(shù)據(jù)支撐。

（二）調(diào)查結(jié)論

調(diào)查問卷共發(fā)放150份并全部回收。以年級為單位進行橫向?qū)Ρ?，發(fā)現(xiàn)七年級與八年級學生的自主思維方式均不明顯，都傾向于尋求老師與家長的幫助;而九年級與七年級、八年級之間存在顯著性差異，解決問題的主動性普遍加強，更樂于用自己的方式解決問題。由此可以從一個方面表明學生在成長過程中，七年級還是接近于小學生的思維方式，經(jīng)過一年的學習與成長，在八年級萌生了自主思維意識，即開始潛意識地思考問題，出現(xiàn)了理性思維的動作，成長到九年級則具備基本的理性思維能力。這一結(jié)論與人類生長發(fā)育的基本規(guī)律相吻合，因此可以認定八年級是形成自我意識萌芽的關(guān)鍵時期，需要重點進行思維模式的訓練與引導。

生物學課程側(cè)重于對身邊事物的發(fā)現(xiàn)與研究，是鍛煉學生思維能力的重要課程，尤其是生物學課中的實驗教學，需要學生動手參與，邊做邊學，在動手中思考，對培養(yǎng)思維模式非常有益，設(shè)定在八年級開課符合學生的大腦發(fā)育規(guī)律，有助于學生的素質(zhì)培養(yǎng)。

二、“家兔呼吸運動調(diào)節(jié)”實驗教學設(shè)計

生物學實驗是在特定條件下運用實驗儀器對生物學實驗現(xiàn)象進行有計劃、有目的的設(shè)計與觀察，從而探究生物現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)生物學規(guī)律的一種方法。實驗是驗證知識和發(fā)現(xiàn)新知的有效手段，在教學設(shè)計中，需要兼顧已學知識的實踐印證和實操中新情況的發(fā)現(xiàn)與處理。前者培養(yǎng)的是學生的課本知識，加深印象，強化知識結(jié)構(gòu);后者則是重在提高動手操作能力，并在實踐中發(fā)現(xiàn)生物學現(xiàn)象、探索生物學規(guī)律?；诨镜膶嶒灹鞒毯蛯嶒炛袘?yīng)培養(yǎng)學生的思維能力，展開“家兔呼吸運動調(diào)節(jié)”課堂教學設(shè)計。

（一）擬定實驗計劃

引導學生進入課程，提前準備問題引發(fā)學生思考?！皢栴}”的目的在于啟發(fā)學生的思維，進而使學生的思維能力得到鍛煉，實現(xiàn)提升。問題的內(nèi)容需要貼合實驗課程，源于課本知識，但是又高于書面知識，即需要為問題設(shè)置挑戰(zhàn)屬性，激發(fā)學生的好奇心和求知欲，避免難度偏低難以激發(fā)學生解答的興趣[4]?？梢宰寣W生先對“呼吸”這項運動產(chǎn)生疑問，簡單地了解呼吸的過程，并提出種種猜想。在開展實驗前，教師應(yīng)帶領(lǐng)學生列出通過實驗要解決的問題，同時教師還需要準備好問題的答案以及拓展知識，做到知識的延伸和提升。A5CA35C1-245B-4A3A-97DB-E800BBFB6C0D

（二）合作探究，實施實驗

在實驗課程進入實操階段時，要求學生按照自由意愿組成實驗小組，小組內(nèi)明確任務(wù)分工，設(shè)置組長——指揮實驗，副組長——實際操作，記錄員——記錄過程，分析員——根據(jù)問題尋找答案等幾類分工，成員間角色可以互換，最終目的是完成實驗，并找到問題的答案。鼓勵在小組內(nèi)自由討論，并提供查找資料的電腦工具。教師在此過程中多觀察，少指導，盡量讓學生自由發(fā)揮，但是需要保證每個學生充分參與，不留存“死角”。通過合作探究，以尋找問題答案為目的，組織學生順利完成實驗。

以下為具體實驗步驟：

麻醉與固定：抓取家兔稱重，按照5 ml/kg的劑量從耳緣靜脈緩慢注射20%氨基甲酸乙酯麻醉，待其麻醉后仰臥固定于兔臺[5]。

頸部手術(shù)：頸部備皮，沿頸部正中皮膚做5～7 cm的切口，鈍性分離左右減壓神經(jīng)、迷走神經(jīng)和頸總動脈，分離氣管，在氣管上剪一個倒“T”形切口，插入氣管插管并固定。

記錄：在機械換能器的懸梁上垂直懸掛一根棉線并連接掛鉤，插入胸骨劍突呼吸運動幅度最大處皮下，換能器則連接在二道生理記錄儀上，進行信號放大和記錄，記錄家兔正常呼吸曲線。

阻斷呼吸道：用手指將氣管兩側(cè)的通氣管同時堵住，等呼吸情況有所改變時馬上松開，這時氣道恢復正常吸入氣體。整個過程觀察并且實時記錄呼吸運動的變化。

增大解剖無效腔：將氣管插管開口一端用手堵住，另一端連一根約50 cm長的橡皮管，使家兔通過此管呼吸，觀察其呼吸運動的變化[6]。

刺激頸部一側(cè)迷走神經(jīng)中樞端：以較弱的連續(xù)脈沖刺激一側(cè)迷走神經(jīng)中樞端[7]，觀察家兔呼吸運動的變化。

以上提出的是正常的實驗流程，在實際課堂操作時，教師可以只起示范和指導作用，具體的操作由學生分小組分工合作完成。

（三）啟發(fā)學生思維模式

實驗雖然是通過親自動手體驗真實情況，與書本知識相對應(yīng)，實現(xiàn)溫故知新的知識體系升級，但是簡單的照本宣科并不能發(fā)揮實驗教學的真正效果。在“家兔呼吸運動調(diào)節(jié)”實驗教學中，通過對實驗步驟的分解，分階段提出需要學生思考和探究的問題，以“參照書本—動手實踐—獨立思考—研究討論”為主要方式，激發(fā)學生的學習熱情，在實驗中邊動手邊思考，用更深層次的機能學知識引導學生的實驗過程。

在實驗課程之初，簡要回顧書本上的知識點，然后提出若干書本上沒有的知識點，引導學生在實驗過程中觀察、發(fā)現(xiàn)、思考。例如，“健康的家兔呼吸器官顏色”“家兔的肺葉運動規(guī)律”“麻醉劑的劑量與作用時間規(guī)律”“神經(jīng)的外在形態(tài)”等。通過設(shè)定問題，促進學生在實驗中與書本知識相結(jié)合，并在問題的引導下，思考拓展的知識。

在實驗過程中，根據(jù)學生的實驗進程，分階段適時提出針對性問題，例如，“家兔心肺位置關(guān)系”“家兔有隔膜嗎”“頸動脈、氣管、神經(jīng)的位置關(guān)系”等通過解剖觀察就能得到的知識。調(diào)動學生動手實驗的興趣，并在實際操作中增長知識。在學生存在疑惑的地方，以示范的形式帶領(lǐng)學生正確操作，仔細觀察，認真思考，教會學生學習的方法、思考的角度。

實驗結(jié)束后，要求學生將實驗過程中發(fā)現(xiàn)、思考所取得的知識以卡片的形式記錄下來，各組分別講解，在互動交流中將知識融會貫通，在回答了書本問題的基礎(chǔ)上，得到了拓展知識的答案，豐富了知識結(jié)構(gòu)。

初中學生本性好動，具有強烈的求知欲，而機能實驗課恰恰是以動手實踐的方式印證所學的理論知識，獲取最直觀的新知識，這種教學方式適應(yīng)了學生的學習模式，能夠有意想不到的增強效果。因此在課堂教學中，講解、提問、實踐、討論、解答、總結(jié)各種教學方法融合其中，可以有效提高學生的參與興趣，鼓勵學生勤思多問，以課程獨有的魅力引導學生自主學習，培養(yǎng)學習興趣，啟發(fā)思考方式。學生對新知識產(chǎn)生的渴望也會帶動其他學科的學習，全面促進學生思維模式的形成。

（四）總結(jié)實驗

在小組合作完成實驗之后，教師組織進行整體探討，每個小組都選擇代表進行觀察匯報，其他組員進行補充。大部分學生在匯報時不會使用過多的專業(yè)詞匯，教師著重檢查學生研究出的基本原理是否正確。最終由教師總結(jié)，將呼吸運動的專業(yè)說法講解給學生并做好課堂筆記。

實驗過程不僅是對實驗現(xiàn)象進行分析，得出實驗結(jié)論，更重要的是開展思維監(jiān)控。學生對實驗中的思維過程進行監(jiān)控與反思，對失敗的實驗現(xiàn)象進行歸因，對結(jié)構(gòu)完整的思維過程進行總結(jié)，在學科能力發(fā)展的同時，促進思維能力的提高。

（五）撰寫實驗報告

機能實驗學有很多是動物實體實驗，有一些學生天生怕動物、怕血，無法克服心理難關(guān)，在旁邊觀看就會少了很多實際操作的體驗，那么撰寫報告就是這一類學生進行再學習的大好機會。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多中學生的實驗報告是互相抄寫的。因?qū)嶒瀳蟾嬗衅涮赜械母袷揭?，學生學習的又是同一節(jié)課，這樣就會使整個實驗教學失去意義，還影響學生的自主學習、研究意識。

因此在設(shè)置此環(huán)節(jié)前，教師不要規(guī)定過于嚴格的實驗報告格式，否則不僅會束縛學生的思維，還給了學生抄寫的機會。初中時段的實驗報告可以更類似于課程回顧總結(jié)，也可以大膽地寫出對課上某個環(huán)節(jié)的疑惑之處，起到反思的作用。

三、實驗教學反思

機能實驗學課程有別于語、數(shù)、英等學科，具有實踐性特點，需要通過動手體驗驗證知識、獲取新知。在實驗課程設(shè)計中，更多的是利用動手實踐的優(yōu)勢，令學生喜歡實驗、熱愛學習，是這門課程獨特的魅力。基于此，實驗課的教學應(yīng)以教材知識體系為綱，以講解示范為法，以實驗嘗試為手段，以啟發(fā)式問題為切入點，實現(xiàn)學生全身心地投入實驗教學中。

在制訂教學方案時，需要根據(jù)由淺入深的層次關(guān)系分階段組織實驗教學，每次實驗課程設(shè)定一個明確的目標，將基礎(chǔ)知識、拓展知識、深度思考內(nèi)容按照80%、15%、5%的參照比例融入實驗教學中。在準備教學內(nèi)容的同時，可圍繞主題內(nèi)容和拓展內(nèi)容多準備問題，讓學生帶著問題思考、根據(jù)問題動手找答案、依循問題線索思考，在實驗中不但印證課本知識，同時鍛煉動手能力，而且培養(yǎng)學生的思考方法。利用實驗這種學生喜愛的模式，以建立學生求知欲為目標，兼顧思維模式的構(gòu)建，使學生愛上學習、喜歡思考，實現(xiàn)舉一反三、觸類旁通的學習能力，達到全面提升素質(zhì)的教學目標，這才是機能實驗學教學的根本要義。A5CA35C1-245B-4A3A-97DB-E800BBFB6C0D

四、結(jié)語

現(xiàn)代社會對人才的需求更加注重綜合能力，而思維模式與解決具體問題的能力更是人才專業(yè)知識的倍增器，是其在工作中披荊斬棘的法寶，因此教育工作者有責任、有義務(wù)自小培養(yǎng)學生的思維能力和動手能力。生物實驗課程在培養(yǎng)學生思維能力和動手能力方面具有區(qū)別于其他課程的先天優(yōu)勢，是學生接觸自然、探究本源、引發(fā)思考的重要窗口。對于實驗課程的教學，需要站在培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)的高度認真對待。初中學生正處于青春期早期，身體和智力發(fā)育進入快速階段，對待事物的接受能力和獨立思考能力處于形成與發(fā)展的關(guān)鍵階段，正是培養(yǎng)學生思維能力和動手能力的最佳時期。通過生物實驗課的機能實驗教學，在充滿興趣與新奇感中鍛煉手眼配合能力，并在實踐中驗證知識、探求知識、獲取知識，是一個不同于數(shù)、理、化外常規(guī)教學的特殊模式，需要認真對待，并從創(chuàng)新的視角，高于生物課本身，用引導、鼓勵、帶動、講解的新方式，培養(yǎng)學生的全方面素質(zhì)，這是素質(zhì)教育的本意，更是教育工作者思考的目標所在。后續(xù)還將深入探究實驗課程的新技巧，激發(fā)學生的探知欲望，實現(xiàn)更高目標的教書育人。

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◎編輯 栗國花A5CA35C1-245B-4A3A-97DB-E800BBFB6C0D