“牛眼”看世界

《“牛”眼看世界》
一、实验课题分析：
本实验的原型是人教版《生物学》八年级下册第四单元第六章第一节《人体对外界环境的感知》，本节课在编排上属于承上启下，前面学习了有关人体的营养、消化、体内物质的运输和废物的排出等知识，后面介绍神经系统的组成和神经调节的基本方式。

通过学习人体，学生可以了解自己的主要器官的位置、名称以及主要功能，并且《人体对外界环境的感知》主要讲眼睛和耳朵都是学生们最熟悉的感知器官，并且80%的外界信息通过眼睛获得，可见它的重要性。

该课题的作用是强调了结构决定功能这个观点，强调培养学生的生物学核心素养，强调学生个性学习，实事求是的科学态度，同时强调逐步养成良好的生活与卫生习惯。

引导学生沿着科学发展的本来面目更佳合理地学习，本节的教学是全章教学的基础，完成好本节教学任务，可为后面的教学做一良好的铺垫。

二、实验课题创新点：
《初中生物课程标准》明确指出：通过学习生物，提高学生的生物科学素养，使学生初步学会运用所学的生物学知识分析和解决某些生活、生产或社会实际问题。

努力发展学生的科学探究能力以及相关的情感态度和价值观。

本着体现这一教学理念的思想，我以《人体对外界环境的感知》为原型，设计了校本STEAM 课程《“牛”眼看世界》，通过生物实验解剖牛、物理实验光学成像和小组合作、汇报，完成教学重点，突破难点，变静态抽象知识为生动形象的再现，降低难度，缩短时间，提高效率，力图改变学生的学习方式，让学生通过学习获得成功的体验和满足求知的心理，真正实现学生主体性。

三、授课对象的学情分析
学生的认知特点表现在总是从直观的、感兴趣的方面认识新事物，学习新知识，学生对于有关人体对外界感知的方式、器官，根据已有的生活经验学生并不陌生。

但涉及到这些器官的结构名称、各部分的功能，以及如何利用它们感觉外界环境变化，学生又不十分清楚。

本课题的原型是《人体对外界环境的感知》，学生学习眼球结构的时候，主要依靠教材中的眼球示意图，不直观不形象，并不能激发学生的学习兴趣，初一学生未学过物理学，学生理解光学成像过程比较困难，只要依靠教材的文字叙述和成像示意图。

四、实验课题的重点难点：
1.教学重点：眼球的基本结构及各个主要组成部分的功能，视觉的形成。

2.教学难点：引导学生如何通过小组合作、主动探究的方式学习眼球的结构及成像原理，构建生物学基本核心概念。

五、实验课题的教学目标：
1.知识目标：
1）概述眼球结构及各主要组成部分的功能；
2）了解视觉的形成过程
2.能力目标
通过解剖牛眼及探究眼球成像原理，解释视觉形成，从而提高学生的探究、实践、创新能力。

3.情感态度价值观:
1)关注视觉健康，认同视觉的重要性，建立生物学观点。

2)渗透爱心教育，关爱和帮助有视觉障碍的人群。

六、实验材料及器具：
新鲜牛眼，解剖剪，解剖刀，解剖针，镊子，培养皿，托盘，一次性手套，光具座，光屏，LED光源；
每组两个水槽（一个水槽空白，一个水槽装有表面皿、玻璃板、老花镜、盛有水的烧瓶、不同曲度的凸透镜、凹透镜、装满水的透明气球等一些透明物体）
七、教学内容的组织与处理：
(1)有关基础知识的处理：下发知识清单，要求学生用各种方法获取知识，完成知识自学。

(2)有关感受器的作用：让学生通过蒙眼睛入场，由学生领悟出人眼的重要，是主要获取外界信息的器官。

(3)有关眼球的结构：学生以小组为单位，合作完成牛眼球的解剖，课前已经自学眼球的各部分结构名称和功能特点，然后由学生以小组为单位进行汇报讲解，针对折光系统，分析其特点及功能。

(4)有关成像的原理：学生以小组为单位探究“眼球如何成像”，学生利用牛眼晶状体，老师提供的一些透明的物体，通过自主合作探究哪种形状的物体有利于
成像，形成什么像？得出我们眼球应成倒立缩小的实像，从而证实了教材这一观点。

以上处理，既促进了学生学习方式的转变，又可让这部分知识重难点在活动中迎刃而解。

八、实验课题教学流程：
基于课标提出的面向全体学生、倡导探究性学习的理念，本着力图改变学生学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，并逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力。

(1)在背景音乐---你是我的眼伴奏下，学生蒙着双眼，由老师带领走进教室。

请学生谈谈蒙着眼睛走上舞台，有什么感受？通过别样的开场，让同学们感受到眼睛的重要性，没有眼睛我们看不到大千世界，没有眼睛不能正常工作学习，引入主题。

（2）课前下发了一份知识清单和解剖牛眼的学习视频，要求学生在课下自学完成，检验学习成果，找几位同学做简单的汇报。

促使学生通过多种渠道获得信息，查找资料完成知识清单，培养学生自学和信息整合的能力。

(3)组织学生进行实验环节---解剖牛眼球，要求小组成员分工，强调实验安全，要求学生完成目标：
1.剖离出眼睛的各部分结构有序的将结构摆放在培养皿中，稍后展示
2.找出眼球的折光系统
老师巡视各组并指导实验操作。

(4)选择一组同学进行汇报展示眼球的结构以及折光系统，并说明折光系统的特征。

谈谈在实验过程中遇到了哪些问题？怎么解决的？
(5)学生通过刚才的实验，观察到折光系统具有无色透明的特点，有利于光线进入眼球在视网膜形成像，那么接下来我们探究眼睛是如何成像的，是否所有的透光物体都可以成像？
该环节也要求成员分工，并强调实验安全，并要求学生完成：
1）找到身边的哪些物品能实现折光成像放在空盒里？
2）这些物品能成几种性质的像，记录员记录在学生手册中？
3）思考眼睛能成哪种像？
老师巡视并指导，鼓励学生尝试用多种物体包括牛晶状体进行成像实验。

(6)选择一组同学进行汇报展示本组实验结果，并说明能够成像的物体都具有什么特征？
推测我们眼睛应该成哪种像？解释为什么不是等大倒立的像？
小组成员谈谈在实验过程中遇到了哪些问题？怎么解决的？
(7)请同学谈谈本节课的收获，并询问学生还想知道哪些关于眼睛的知识？并布置作业根据眼睛原理，制作一台简易照相机。

九、实验课题的教学反思和感悟
在2017年1月11日，工大附中推出了原创课程---《“牛”眼看世界》，这是集科学、技术、工程、艺术、数学等多科跨界的STEAM课程，并且学校大胆尝试打破班级管理制度，首次实施“走班制”教学。

《“牛”眼看世界》这堂课源于人教版生物初一下册的《人体对外界的感知》这一课，本节课不仅要让学生掌握眼球的基本结构，同时还需要利用物理学原理了解眼睛成像原理，近视眼成因及矫正等问题。

学生们对眼睛的结构只停留在教材的一张图片，教材怎么说的，学生就怎么记，老师怎么讲的，学生就怎么听，至于成像原理，也只是教材中一段段文字，剩下的就是想象。

这样的教育就是一个盒子，不仅禁锢了学生的个性和能力，也让教学内容脱离了实际，传统教育要求学生学会，有一个统一的标准，用分数衡量评价学生优劣，殊不知我们的学生未来也许是一名眼科医生，也许是一名仿生学专家，也许是一名生物物理学家......
《牛眼看世界》的出现让众人眼前一亮，就形式、内容、学生的收获来讲与以往常规教学截然不同，它的转变从学生们由原来的整齐划一，步调一致，完全按照老师给予的步骤一步步做实验，最后达到已知的实验结果，到今天各抒己见，发挥各自专长，打开脑洞奇思妙想，真实实现了学生主体作用。

从观察图片，到单一的验证实验，从只是为了看到结果的实验，到拿起手术刀，放大镜真正的探究式研究，发现疑问，提出疑问，解决疑问，其实不难发现学生的疑问就是他的兴趣所在，兴趣就是一条线索贯穿在教育教学过程中的中枢神经，传递给每个细胞学习的激情和动力，课堂也就不再是死气沉沉，也实现了
尊重个人差异。

对于实验结果，有成功，就会有失败。

我们生活中任何一个发明，都是经过千百次的失败获得最后的成功，对于操作过程，有正确的，就会有错误的，错误本身不是问题，为什么错了，怎么纠正错误，自己找到修改的办法，这才是关键。

从单纯的老师评价学生，从分数划定学生层次，到自评，互评，反思，分数已经模糊了，取而代之的就是在整个活动中，学生的综合表现评价，比如沟通能力，组织能力，比如动手能力，比如计划性，比如领袖意识，一方能力超出常人，这就是优势，而这种优势不是在于现在的分数，而是会影响学生未来的人生规划，正确认识自己。

老师看似轻松了，不用多费口舌，但是我们需要准备的远远超过了现有的课本，教参和经验，它需要你换位思考，考虑学生会产生什么疑问，怎么去解决这个疑问，我用到了哪些学科的知识，需要老师课下积极的充电，要想转变学生，首先转变自己的观点，其次要跨学科的知识储备，不再单一的是某一学科的任课老师，老师看似失去了主体地位，但是主导的主线还是在老师手里，引导学生们一环环解决问题，而不是一蹴而就，不是直接给他答案，这种感觉有点像陶渊明的《桃花源记》中的一句话：初极狭，才通人。

复行数十步，豁然开朗。