内容正文:
《测定反应速度》实验创新及拓展
一、使用教材:人教版初中生物学七年级下册第四单元第六章第四节《神经调节的基本方式》
二、实验器材:30cm钢尺;控制器、马达、梁、触碰传感器、两条电话线组成的反射弧装置
三、实验创新要点:
(一)实验装置“巧”:不仅可应用于多场景下精确测量反应速度,而且还能够将缩手反射直观的体现出来,实现“一器两用”;同时该装置还丰富了新课标跨学科实践活动中的项目;还可以验证反射弧的完整性,加强同学们对“反射弧”概念的理解。
(二)实验内容“新”:
(1)核心素养为宗旨——培养学生高阶思维,培养学生解决真实情境中问题的能力,形成积极健康的生活态度。
(2)内容聚焦大概念——反射弧装置、红绿灯智能装置紧紧落实新课标大概念。
(3)教学过程重实践——做中学、用中学、创中学,主动获取生物学知识。
(4)学科知识巧融合——与信息技术学科进行跨学科深度融合,培养学生跨学科分析问题的思维习惯,也实现了实验数据直观化,精确度高。
(5)开展项目式学习——制作红绿灯智能装置,解决生活中的问题。
(6)数据处理多样化——提升学生对实验数据分析能力,各类图表降低数据处理难度,减轻学生学业负担,有效落实“双减”政策。
(三)实验理念“妙”:重视运用以探究为特点的教学策略,不仅能够提高自主设计探究实验的能力,而且能够递进式培养学生思维,实现深度学习。
四、实验设计思路:不仅可以精确测量反应速度,而且还能够将缩手反射直观的体现出来。
五、实验教学目标:
(一)生命观念:运用多学科知识和方法,自制测定反应速度实验装置,模拟条件反射活动,巩固 “反射弧”的概念,帮助学生认识反应速度受身体内外因素的影响,形成结构与功能观等生命观念。
(二)科学思维:通过发现、分析、解决实验中的问题,提高学生的比较、归纳、建模等科学思维和创新能力。
(三)探究实践:通过小组合作设计实验方案,运用反射弧装置演示缩手反射的过程,并精准测定反应速度,提高科学探究和跨学科实践的能力。
(四)态度责任:使用反射弧模型进行项目式学习,解决生活中的问题,形成积极健康的生活态度,热爱生活,关爱生命。
六、实验教学内容:
课内实验——课外改进——深入探究——汇报分析——项目式学习
七、实验教学过程:
(一)课内实验:
(1)学生利用教材的实验方法测定反应速度,完成实验过程后,提出遇到的困惑。
图一
图二
(2)根据遇到的困惑,提出加入秒表计时装置,再次提出困惑。
图三
图四
(3)学生小组讨论后提出改进实验装置。
(二)课外改进:课后学生小组合作动手设计反射弧装置程序。
图五
图六
(三)深入探究:
(1)学生上台展示反射弧装置的使用方法
图七
(2)学生提出想要探究测试反应速度的相关问题——性别、左右手、环境因素
(3)使用反射弧装置,在全班测定不同性别、左右手、环境因素下反应速度的差异
图八
(4)学生借助平板,通过共享文档上传实验数据,直接生成图表
(5)学生通过平板以小组讨论的方式分析三个实验图表,并在课后完成实验数据总结分析表
图九
(四)汇报分析:
(1)学生上台对探究性别、左右手、环境因素的实验数据进行汇报分析
(2)学生通过完成课堂同步训练,加深对相关知识的巩固
(3)学生谈本次探究实验的收获
(五)项目式学习:
(1)学生运用反射弧装置探究人对红灯、绿灯的反应速度
图十
(2)根据实验数据散点图,学生代表上台汇报分析
图十一
(3)课后兴趣小组制作具有人文关怀的红绿灯智能装置,保障行人交通安全
图十二
八、实验效果评价:在实验教学评价中,教师将从探究实验的过程性和结果性两个内容进行评价,从多维度对学生的实验设计、汇报分析、数据分析表以及实验评价表等环节进行评价。引导学生将实验由定性分析上升到定量分析,更能激发学生的求知欲。
图十三
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