把握学情，优化实验教学
【活动背景】
科学教学的核心是培养学生的思维能力和实践能力，实现这一目标的重要载体就是实验教学。树立以实验为基础的科学教学观。要在理论认识和教学实践中，真正认识实验及实验教学的重要性，把它确定为科学教学的重要内容。同时，在实验教学过程中牢牢把握以学生发展为本，以培养学生的创新精神和实践能力为重点，面向全体学生。单凭教科书的实验内容进行“照本宣科”式的教学，是远远不够的。还要经常补充更新实验内容，使实验常新，使实验向贴近生活，贴近新科技方面发展，拉近科学实验和学生生活的距离。尽可能选用学生所熟悉的材料，最简单的材料，最常见的材料做实验，使学生富有亲切感、新奇感、熟知感，建立起牢固的科学表象，通过优化实验教学，达到提高教学有效性的目的。优化实验教学，除了老师自身要具备较高专业素养，对学生学情的把握尤为重要。
我校科学组一直致力与学情把握的研究，近三年来，一直以学案式教学为载体来把握学情，遇到了一些挫折，也取得了一些成功的经验，在实践中更体会到准确地把握学情能对教学起到事半功倍的作用。如何让学情把握的更及时和准确是关键所在。在学案式教学过程中能掌握到学生的第一手资料，特别是学前情况的掌握对整个课堂教学起到风向标的作用。但在实施中发现了一些问题，如：要提前几天准备相关材料、打印，课前回收、批改并统计错误的人数和错题分布，且学生不够重视往往会有随意抄袭的现象发生，如何减轻教师的批改、统计负担和提高实效性变成学情把握的新问题。经过比较，采用浙江省教育厅推广的赢在每一天平台进行学情调查有更多的便利:及时掌握、及时反馈、及时补救。
实验教学是科学教学的核心，学生的各项能力都可以通过实验得到有效的培养和锻炼，如何在把握学情的前提下进行有效的实验教学是我们一直探索的目标。基于此，我们提出了“把握学情，优化实验教学”活动主题。
【过程摘要】
选择八年级下册《叶的蒸腾作用和结构》为课例进行研究，由夏凌云老师执教。本次活动共进行了两次试教。第一次试教按照课本的安排进行教学。发现整个过程分块明显，教学内容衔接不畅。特别是课本中实验现象非常不明显，效果很差，最终的实验结果通过上课老师自己说明，实验的目的根本达不成。且在气孔开闭和保卫细胞吸水和失水关系的教学中，采用讲解式教学，效果较差。因此第二次试教对整个授课内容和要求进行了很大的修改：将课本中的实验改成探索性实验，淡化实验结果，侧重于实验过程的分析，对课本中的实验进行删减；利用气球模型来解释和体验气孔开闭和保卫细胞吸水和失水关系。
【收获经验】
本次主题活动取得了一定的效果，现将活动心得小结如下：
一、了解学生的认知水平，在教学中做到有的放矢。
在平常的教学中，如果我们没有很好的进行学情把握，而是根据自己的教学经验进行推测，常常会和实际情况偏差很大。在保卫细胞吸水和失水导致的气孔开闭情况的教学中，第一次试教时通过了一个视频来解释。该视频展示的是当保卫细胞吸水时，保卫细胞膨胀，气孔张开；当保卫细胞失水时，保卫细胞缩小，气孔关闭。觉得这个视频相当形象，学生肯定能掌握气孔的开闭和保卫细胞失水或吸水的关系。谁知课后反馈的情况却很差，真正掌握的学生只有一半左右，做对的那一半学生也可能是通过强制记忆记住的，而不是真正的理解。于是，在第二次试教前设计了这样的一个学情调查题；如右下图，往气球里充气，中间的空隙将会（ ）
A增大B变小C不变D我不知道
结果是40位学生选对的只有8位，29位学生选择了B。随机问了几个学生，大多认为充气的时候气球膨胀，应该是向里外两边同时膨胀，所以气孔就会变小了。原来问题的症结在在这里，看来这个现象和学生的固有认识产生和很大的矛盾。因此，在第二次试教时，做了一个如上图的气球模型，气球模拟保卫细胞，空隙模拟气孔，充气模拟保卫细胞吸水，放气模拟保卫细胞失水。模拟结果和学生的原有认识产生了巨大的冲突，学生对这个结果的印象就极其深刻，课后调查结果是40人中有36人掌握。从这个事例中我们可以看出，只有真正了解学生认知水平，在教学中才能做到有的放矢。
二．改变检测方法，让学生在“新鲜感” 中完成任务。
在本次活动前，无论是课前、课中还是课后学情把握我们采用的都是常规的方法，即用练习纸的形式进行检测。本次活动采用的是浙江省教育厅推出的赢在每一天的学习平台进行学情检测，最明显的变化是检测结果的可信度有了很大的提高。例如，在课前的常规检测中，不可避免的会有些学生自己不思考，而是直接参考甚至抄袭了别人的答案，使检测结果不可信，而采用该网络平台进行检测，都是现场检测，可控度高，可信度当然也会相应提高。且这种有别于平时的检测方式，对学生来讲是新生事物，使学生觉得有新鲜感，做起题来兴致很高，效果当然也好些。不过采用这种方法也有缺陷：硬件设施能满足我们的需要吗？
三．优化教材中原有的实验设计，充分发挥实验教学的作用。
为了说明蒸腾作用受哪些因素的影响，教材中安排了以下几个问题进行实验
1、在春天的阳光下，水银柱会有什么变化？为什么？ 2、放在烈日的阳光下，水银柱会有什么变化？为什么？3、放在阴暗潮湿的环境中，水银柱会有什么变化？4、用电吹风吹叶片，水银柱会有什么变化？为什么？
该实验主要问题在于实验结果难以观测，且存在多个变量，对八年级的学生来说难度较大，根据学生实际，将该实验进行优化，设计了以下的实验替代教材实验：
实验探究：温度对植物蒸腾作用的影响。
1、提出问题（ 温度对植物蒸腾作用有什么影响？）
2、建立假设：（温度越高，植物蒸腾作用越强）
3、设计实验（变量是温度）
1）比较蒸腾作用强弱需要观察什么？（液面下降快慢）
2）为了防止水分蒸发对实验结果的影响，
该如何改进实验？（在液面上加一层植物油）
3）为了让实验现象更明显，对植物叶的选择
有何要求？（叶面宽大，生长茂盛的植物枝条）
该简化了原来实验存在多个变量的问题，同时利用问题设计的层层深入，锻炼学生的思维，使学生的科学探究能力得到提升。在平时教学中，如果教材中的实验在实际操作中难度很大的，甚至根本不能完成，要大胆的进行取舍，同时设计新的更符合学生实际的实验进行替代，以顺利完成教学任务。
本次活动得到了相关领导和同行的大力帮助，他们提出了许多宝贵意见，归纳如下：
【达成共识】
科学是一门以培养学生兴趣为主的学科，正如来自杭州某中学的王老师所说：科学学科教学可以很快乐，许多现象它就发生在我们身边，老师以培养学生对身边科学探索产生浓厚兴趣。为落脚点。重视实验教学，所设计的实验易操作且具有很强的可观性。在这样的实验教学中，学生探究能力的提升自然就会水到渠成。来自温州外国语学校的林永欧老师认为整个课例研究给他启发最大的是在课前以中央电视台的报道引入，情境真实可信，具有很强的说服力，在课堂教学中能根据实际情况适当的删减、增加、改进原来的实验设计，在整堂课中都很好的渗透了科学探究能力培养的小组合作学习。具有很好的借鉴意义。但林老师对于用气球模型模拟保卫细胞提出了自己不同的看法：气球充气膨胀空隙变大和保卫细胞吸水气孔张开的原理是否相同，若不相同则不可随意进行模拟。确实，在优化实验教学对教师提出了更高的要求，它将会促使我们不断学习进步。温州市教育教学研究院黄作仁老师认为本次活动达到了预期的目的，但在研讨氛围的营造上对我们提出了更高要求，它将激励我们今后在主题教研活动中做到主题明确、任务明晰、效果显著。（执笔人：林天照）
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