蜗牛的探究过程

蜗牛的探究过程
蜗牛的探究过程

蜗牛的探究过程
1．设计背景：
蜗牛是一种常见的小动物,容易捕捉,好观察,易于饲养,有的学生从小就很喜欢它们,经常拿它们玩,而且学生在小学《常识》第七册学习过蜗牛,有不少关于蜗牛的感性经验：知道蜗牛属于软体动物,了解蜗牛的外部形态结构,如,蜗牛身体柔软、体外有硬壳、头上有触角,还可能了解蜗牛触角的作用、运动方式、食物等,教师要基于学生已有经验和知识进行有效教学,防止“零起点”；学生已初步具有使用放大镜的技能、一定的探究能力和营造小组合作交流氛围的能力；本节教学重难点是激发学习兴趣,培养观察技能,并能对蜗牛的各个方面提出自己感兴趣的问题,且能选择适合自己探究的问题进行探究.
本教学设计借鉴兰本达的“探究—研讨”教学法.兰本达是美国哈佛大学研究生院教授,她早年从事教育工作,40年代创立“探究—研讨”教学法.“探究—研讨”的教学过程分为两个阶段,第一阶段是探究,第二阶段是研讨.为小学科学教育创立的“探索—研讨”教学法中蕴含的教学理念对中学科学教学也有很大的启发,我们不妨择其精华为己所用.
2．设计策略
运用“探索—研讨”教学法探究蜗牛[30]-[31].在探究阶段,即在开始上课时,先发给学生一些教师精心设计的,与所学的概念相联系的现实材料,让学生自由地去摆弄、操作,通过对这些具体的客观材料进行探究,充分发挥他们的观察力、思维力、想象力和创造力等智慧才能,从而感知材料中与科学概念有关的结构.在研讨阶段.即在学生探究的基础上,组织学生研讨,让学生讲出自己在探究中的发现,通过同学之间分析,交流,集中大家的智慧,使每个学生所获的形象更丰满和完整,使探究中所观察到的形象内化成概念.
3．活动目标
（1）知识与技能：初步学会借助放大镜观察、依据一定的次序观察生物等基本技能,初步学会用简单表格、图画和文字等方式记录观察笔记；通过观察和讨论,能说出蜗牛具有眼、口、壳、足、触角等外部结构,知道蜗牛具有视觉、嗅觉、触觉,没有听觉,明白蜗牛能对一定的刺激作出反应,知道蜗牛依靠感觉和足四处觅食等生活习性；巩固质量的测量方法.
（2）过程与方法：经历科学探究的一般过程：提出问题→建立假设→实验探究→收集和处理事实→得出结论,使学生知道一种研究问题的思维程序；初步学会提出假设、控制实验条件、设置对照等设计实验的方法.
（3）情感、态度、价值观：通过观察蜗牛的体验,引导和推动学生开展寻访、调查、观察、研究小动物的活动,鼓励学生亲近、关注和爱护周围环境中的小动物,激发珍爱生命的情感；激发科学兴趣,感受实事求是的科学态度；引导学生愿意与他人合作并交流想法,学会倾听其他同学的想法和建议.
4．活动准备
课前师生准备：学生课前捉到的蜗牛、盛放蜗牛的容器（如玻璃缸）、放大镜、玻璃板、沙土、水；供蜗牛选择的食物,如切成小块的菜叶、面包、鸡蛋、苹果皮等；供学生实验用的啤酒、醋、干布、湿布（或干纸、湿纸）、特制的纸盒（里边涂黑,盖子上开个长条孔）等.
5．活动过程及相关分析
（1）创设情景,激疑生趣
生：练习使用放大镜——用放大镜观察写有小字“科学源自观察和实验”的纸条、头发、指甲、课本上的文字等,直至全体学生都能清晰地看到小字为止.
师：揭示本节课的观察对象,请学生猜谜语——名字叫做牛,不会拉犁头,说它力气小,背着房子走（打一动物）.
生：回答是蜗牛.
分析：练习使用放大镜是为后续的观察提供观察的支架；猜“蜗牛”谜语是为了唤醒学生沉睡的记忆,激发学生的学习兴趣,关键是要设计生态的教学环境,要鼓励学生从事有意义的学习,促使学生参与到他认为在实际生活有用的学习活动中,从而进行有效学习.
（2）学生自由探究、研讨——观察蜗牛的外部结构和运动方式
A、自由探究
师：请你们运用桌上的器材,仔细观察这个小动物,看你们能发现些什么?
师生活动：学生拿着放大镜和蜗牛,自然而然地投入到探究活动之中,在5-10分钟内,教师没有对整个班级的学生统一说话,而是不时地穿插到每个小组的桌旁观察学生的活动,与学生一起观察,共同探究,用“你是怎么想的?”、“你怎么认为?”、“你能不能再看看,加以肯定?”等语言启发学生的思维,扯得太远时帮助他们回到主题上来,钻进“牛角尖”时帮助他们跳出来,当觉得学生的观察快要衰减下来时,就结束观察,把高潮引向研讨.
生：记录观察笔记.
表3-4 蜗牛的观察记录
蜗牛的观察记录

组别 姓名 时间

外部形态特征


运动特点


你还发现哪些情况?


你还有哪些疑问?


B、交流研讨
师：通过刚才的活动,你们发现了蜗牛的什么?请同学们发言,每组至少讲一个发现；教师通过提出问题把学生的研讨朝中心问题靠,如,蜗牛的生活环境、蜗牛的外部形态和结构名称,各结构有什么作用?蜗牛是如何运动的?蜗牛靠什么运动?蜗牛为什么要四处爬行?等等.
生：交流.
师：教师评价时要以肯定、鼓励为主,利用课件配合讲解有关难度较大的内容(如身体的构造等),并帮助整理知识和技能,如,观察要细心,要有目的,要按一定的顺序,要动用多种感官,要做观察记录,可以借助仪器等.
分析：营造自由的探究——研讨的交流氛围.在自由观察蜗牛外形、运动方式的探究阶段,教师只是提供使观察得以发生的情境和材料,不干预学生的观察,使观察保持“庐山真面目”,充分发挥他们的观察力、思维力、想象力和创造力等,教师“蹲”下身参与学生的观察,必要时作为学生可依赖的“靠山”,或作为激发思维的“导火线”,或作为跳出“牛角尖”的帮助者,引导学生在观察中进行“去粗取精、去伪存真、由此及彼”的加工,帮助学生在观察中学会观察；
在“研讨”阶段,教师处在中立的立场上鼓励孩子摆事实,讲道理,引导学生把观察到的现象、观察的过程、观察方式及发现的秘密,尽量完整、真实地描述出来,形成可以自由对话的气氛；并通过提出问题把学生的研讨朝中心问题靠.在“研讨”阶段,学生从对材料的观察活动中产生积极性,进而产生了“前语言”学习,这种“前语言”学习,通过研讨变为思维,然而通过思维和语言的不断相互作用,发展成越来越深入的科学“真知”（概念）.
（3）学生进一步合作探究、研讨——观察蜗牛的生活习性
师：“你还想了解蜗牛的哪些方面?还有没有新的疑问?”请同学提出刚才在观察过程中产生的一些还没有解决的问题,教师及时了解学生的需要,随时调整自己的教学策略.
生：学生发散思维并产生问题,如,“蜗牛是怎样孵化出来的?”、“蜗牛喜欢吃什么?又是怎样吃的?”、“蜗牛的眼有没有视觉功能?”、“蜗牛的壳到底有什么用?”、“蜗牛的粪便是怎么排出来的?”、“蜗牛有没有嗅觉、味觉、听觉?”、“为什么叫蜗牛?是不是它的劲很大?”、“蜗牛为何要四处爬行?”、“蜗牛的寿命?”、“蜗牛之间是如何交流信息的?”、“蜗牛是如何繁殖?”、“蜗牛有几种?”、“蜗牛的营养价值如何?”.
师：引导学生明确探究方向——教师在学生提出的问题中选定几个供学生当堂探究,如蜗牛有视觉吗?蜗牛有听觉吗?蜗牛有触觉吗?蜗牛有嗅觉吗?一只蜗牛的质量到底有多大?蜗牛喜欢吃什么食物?等等.
师生共同探究：因为是第一次对生物体设计一些实验进行观察,所以老师以“蜗牛有无视觉”为例来共同设计方案并进行实验.实验方案举例——先让蜗牛在灯光下爬行3分钟,建议采用手电筒的灯光,然后用书本或硬纸板遮在上面,让蜗牛的一半身体处于阴影中.“一半身体”可以是身体的前半部分,也可以是身体的后半部分,也可以是整个身体的左半部分或右半部分,看蜗牛的爬行情况.
师生活动：小组合作探究——为了确保时间和每一个实验质量,老师在不同的小组间略作了一下分工,使每一小组确保一个重点实验,有时间再选做其它实验；要求各组先设计实验方案,再进行实验,并在实验过程中及时记录实验现象,得出实验结论,最后教师组织各小组交流汇报,并适当整理知识.例如,总结蜗牛有视觉、触觉、嗅觉,无听觉,能对适当的外界刺激作出一定的反应等；在学生进行探究过程中,教师巡视,并根据出现的情况进行适当的点拨.
探究活动工作单
　　　　　　　　　　　组别_____________姓名_____________时间_________
你们想探究的问题是什么?


你们的猜想是什么?


你们需要哪些实验器材?


你们的探究过程是怎么样的?


你们观察到的实验现象是怎么样的?


你们能得出什么结论?


你们还有什么新问题?


择取学生的探究方案举例：研究蜗牛喜欢吃什么食物?
①先将蜗牛饿一段时间,一般一天时间为宜,再来研究.
②取菜碟一个,以蜗牛为圆心,在圆上等距离的地方放置一些菜叶、面包、鸡蛋、苹果皮、啤酒、醋、干布、湿布（或干纸、湿纸）等食物,观察蜗牛会朝哪个方向爬行,它们喜欢吃什么样的食物?是怎样吃食物的?
③将研究的结果记录在“探究活动工作单”中.
分析：创设循序渐进的探究活动.在对蜗牛生活习性的合作探究阶段,鼓励学生通过自己的观察思考大胆提出问题,然后提出假设、设计实验方案,动手实践,最后互相交流.这个探究活动有一定的难度,因此教师提供了适当的支架——示范实验探究活的生物体、探究活动工作单,以引导学生定向探究、持久思维,有利于学生在疑惑中去探索,在探索中去思考,在思考中去发现.
（4）综合应用知识,解决实际问题
师：“蜗牛”顾名思义是背着蜗壳的“牛”之义,事实上,它身体虽小,但有“角”,力大,肉味美,确也如牛一般,有人将蜗牛与鱼翅、干贝、鲍鱼并列成为世界四大名菜,也是当今世界上最为走俏的七种野味之一,蜗牛肉质肥厚,高蛋白,富含20多种氨基酸,因而被美誉为餐桌上的“软黄金”.有人要养殖蜗牛,你能为蜗牛建一个“幸福”的家吗?
生：讨论,然后得出一个比较合理的方案.
师：展示真实情景——据江苏省启东市植保站2002年6月25日调查,当时正值梅雨季节,地面湿润、气温偏低,蜗牛对该市黄豆普遍危害较重,平均百株蜗牛135头,最多的达520头,被害株率平均65%,危害重的达100%,大发生后产量损失可达40%以上,严重发生的田块甚至失收.蜗牛有“田园杀手”之称,农业上要防治蜗牛危害,我们有必要更好地观察蜗牛、了解蜗牛.讨论：我们应该如何对待实验后的蜗牛?
生A：杀死蜗牛.
生B：把蜗牛放回大自然中.
生C：……
分析：设置真实的问题情景.先从蜗牛是“田园杀手”这个真实现象入手,然后运用放大镜自由观察、探究蜗牛的外部形态结构、运动方式和生活习性,最后探究“怎样为蜗牛营造一个家?”这个真实的问题.设计真实的问题情景,将科学概念与生活现实相联系,体现“从生活走向科学,从科学走向生活.”使学生对所学知识有亲切感,心理学研究表明,当外部刺激引起主体的情感活动时,就更容易成为注意的中心,有利于培养学生探索的兴趣,从而强化理解和记忆.
分析：从正反二方面展示蜗牛与人类的关系,在此渗透了“和谐伦理学”观点,无形中教育学生要爱护生物、保护我们的生存环境.
（5）课后继续探究
A、课后搜集有关蜗牛的资料.
B、以“假如蜗牛没有壳”为题,写一小短文.
C、设计实验探究,例如,比较蜗牛爱吃的食物是什么?研究蜗牛的大便是什么颜色的?研究蜗牛喜欢干燥还是湿润的环境?研究蜗牛喜欢向上爬还是向前爬?研究蜗牛会怕尖尖的东西吗?蜗牛是一个小动物,它要不要呼吸、繁殖后代?它是怎样进行呼吸的?怎样繁殖后代的?蜗牛有多少种?蜗牛的亲戚有哪些?蜗牛有哪些用途?你还能说出生活中有哪些东西象蜗牛壳一样有螺旋吗?大家都知道蜗牛爬得很慢,那么它究竟爬得有多慢呢?等等.
分析：多个可供选择的课后探究,有资料搜集和整理类的,有基于科幻想象的文字创作类的,有设计方案动手实验类的,任学生根据自己的兴趣和智能特点选择最适宜自己的内容进行探究,以示教学的开放性,并创设了让不同的学生展现自己的才智的机会.
（6）教学设计建议：供选择的另一种更开放的教学设计——整个教学过程只包括二个阶段.一是探究：每个桌上都放上教师精心设计的、与所学的概念相联系的所有实验材料,要求学生充分利用这些材料进行观察,观察蜗牛的外部结构、运动方式、生活习性等,边观察边把现象填在探究活动工作单上,比一比看哪一组的新发现最多?通过对这些具体的客观材料进行探究,从而感知材料中与科学概念有关的结构.由于学生直接参与事情的发生过程,亲自经历科学的程序,故能更有效和深刻地领会所学的知识.二是研讨：在学生进行探究之后,要让学生发表他们探究的结果,对一些有争论的问题,可以讲出各人不同的意见,对有怀疑的地方可以提出问题.通过研讨把各个学生看到的、想到的集中起来,使大家对所要认识的事物了解得更全面.由于辩论能活跃学生的思维,这就可以促进他们从感性认识提高到理性认识.
6．教学特色
本节课的教学过程是“学为主体,教为主导”的统一过程.在教学过程中充分发挥了学生的独立性和主动性,放手让学生独立自由地进行探索活动,让学生研讨寻求结论.教师不直接向学生讲解知识,甚至不作任何裁决.但在整个教学过程中,教师的作用是必不可少的.如精心设计和选择实物；创设有利于学习的情境；鼓励学生讲出自己的意见；因势利导地帮助学生讨论矛盾,解决矛盾等.
7、相关教学资源
1、探究性实验
（1）蜗牛的嘴大小和针尖差不多,但是有的蜗牛却有25600颗牙齿!一旦它的牙齿磨损了便会长出新的牙齿.蜗牛危害植物幼苗时,只要把舌头在嫩叶上一刮,就把嫩叶刮进了嘴里.牙齿很小,肉眼无法看到,你能设计实验来证明蜗牛的取食方式吗?
参考方案：取一个完好的如儿康宁等的外包装,纸盒很薄.在黑暗中与蜗牛一起渡过6小时后,观察纸盒的样子.
（2）设计实验探究蜗牛两对触角的感觉功能.
参考方案：取四只蜗牛,编号：1号完整,2号去大触角,3号去小触角,4号触角全去.①把笔分别放在4只蜗牛前2厘米处观察现象.②分别把绿色菜叶和紫色菜叶放在4只蜗牛前2厘米处.观察现象.③分别把蘸醋吸水纸放在4只蜗牛前2厘米处观察现象.④用物体分别碰4只蜗牛,观察现象.
（3）蜗牛赛跑：小明和小冬有二只生命力差不多的同种蜗牛,他们想让蜗牛爬上二根竖直的筷子,并且分出胜负,看哪只蜗牛爬得高、爬得快,你有办法让小明的蜗牛取胜吗?
参考方案：可利用蜗牛喜欢阴暗潮湿的环境、蜗牛喜爱的食物等生活习性来取胜.
2、蜗牛趣谈
蜗牛大多分布在陆地上,世界各地约有25000多种,我国也有数千种之多.有的蜗牛很大,如褐云玛瑙,俗称东风螺、菜螺,成螺体重40克至300克,最大的重约390克.蜗牛生命力强,1846年3月25日有一英国人从埃及带回两只蜗牛,把其粘在固定板上,放进标本室收藏.到1850年3月15日拿出来研究时,发现其中一只壳处有新近形成的粘液膜.研究人员非常奇怪,便把它从板上取下,放进温水盆里.不一会儿,它的躯体便从壳中钻出来,第二天开始进食菜叶,一个月后即完全恢复健康.这只蜗牛,在长达四年中,既无食料,又无饮水,居然能活下来,可见其生命力之顽强.
3、布置蜗牛的家
选择一只长方形的金鱼缸作为培养箱,其体积60×30×30厘米.箱底铺一层3厘米厚的砂砾,在砂砾上铺一层土,使一端矮（约6.5厘米）、一端高（约13厘米）,作成倾斜土面,然后往土层上洒水,使土面板结,放置干燥后使用.
使用前,先从箱内的一角向砂砾层注水,使砂砾完全浸入水中为止,以使土层保持湿润状态.在土少的一端,取几根小拇指粗的短树枝埋在土中,树枝上放置一些干树叶,做成矮棚,并使棚内外互相通气.另取几块瓦片堆放在矮棚旁,瓦片间要留有空隙.矮棚和瓦片都是用来供蜗牛栖息的场所.在土多的一端放置莴苣菜叶一类的食物,在食物与栖息地之间铺设一块玻璃,上面刻画出尺度.使蜗牛吃食时必须爬过玻璃.
培养箱布置完毕后,放入20只左右蜗牛,箱上加盖,稍留缝隙通气,放置在不受阳光直晒的地方.每天向箱内更新食物,注意保持箱内清洁,并注意箱内砂砾层的水位.如有小蜗牛产生出来,则需移入另一培养箱中进行培养.