基于分层走班的初中科学实验教学课例研究
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摘 要：实验教学中，以教师演示和验证性实验为主，导致学生缺少动手和动脑的机会，创新和实践能力无法提高。传统的班级授课制使得后进生“吃不了”，优秀学生“吃不饱”。“分层走班”的教学组织形式不固定班级，学生根据自己的基础以及对学科的学习能力和兴趣选择不同层次的教学班上课，充分体现“以生为本”的观点，有效提高学生的科学探究能力。
关键词：实验教学;分层走班;以生为本
一、问题的提出
全面提高每一个学生的实验素养是科学教学的重要目标。实验教学既是初中科学教学的重要组成部分，又是提高学生科学素养的重要载体[1]。从传统教育向素质教育转变，探究性实验就开始被广泛倡导。但是，在现实的教学中，我们发现实施分层走班的课堂教学中，由于探究性实验需要综合考虑多方面的因素，很多教师依旧不敢放手让学生去自主探究，演示实验和验证性实验仍占多数。教师不愿在实验教学方案的分层设计上下工夫、花时间，导致实验教学方法形式单一、陈旧、机械。无论何种层次的班级学情，教师往往是为了完成教学任务而安排实验，在实验教学中一手包办现象比较突出。学生最多只是机械模仿，缺少动手和动脑的机会，尤其是优秀学生的实验创新和实践能力得不到相应的提高，实验教学有效性低下。
在实际教学中，以“照顾大多数”的课堂教学设计为指导思想的传统班级授课制，其弊端越来越突显，不仅拖垮了学习劣势的学生，而且阻碍了优秀学生的充分发展，出现了后进生“吃不了”，优秀学生“吃不饱”的现象。随着课程改革的不断深入，“分层走班”教学深入到课堂，通过教学组织形式的转变，从而改变学生的学习方式[2]。
二、课例分析
《生物的呼吸和呼吸作用》第一课时为浙教版八下第三章第五节新课内容，本节课的教学内容主要包括人体呼吸系统的结构、人体的呼气与吸气过程、气体交换原理。承接了氧气、氧化等内容，也为之后的呼吸作用、光合作用、自然界碳氧循环作铺垫。本节课在分层走班背景下，面对学习能力、学习习惯、学习兴趣等存在差异的学生，设计不同的实验教学方法，引导学生在学习相同知识的同时，达到不同的教学目的，获得不同层次的能力。
B层由原行政班中自学能力较强、学习习惯相对较好、学习积极性颇高的学生组成。对于该层学生来讲，教学中引导他们主动学习，促进自学能力的提高，注意知识的深度和广度。A层由原行政班中自学能力较弱、学习习惯相对欠佳、学习积极性不足的学生组成。对于该层学生来讲，教学中慢变化、小步走，培养其学习科学的兴趣，使之基本能掌握课本上的基础知识和基本技能。
（一）新课实验情境导入设计
（1）B层次课堂情境导入
S：猜想“呼出气体与吸入空气在成分含量上发生怎样的变化？”
T：演示实验，比较蜡烛在空气和呼出气体中燃烧时间的长短（图1）。
S：观察实验，分析现象，得出呼出气体中氧气含量降低。
T：设问：如何证明呼出气体中二氧化碳含量增加了？
S：设计实验方案（图2），进行实验，观察现象，得出结论。
（2）A层次课堂情境导入
S：猜想“呼出气体与吸入空气在成分含量上发生怎样的变化？”
师生合作：利用传感器将呼出气体与吸入空气中氧气和二氧化碳的体积分数变化定量地显示在大屏幕上（图3）。
S：观察数据变化，得出呼出气体中氧气含量降低，二氧化碳含量升高。
（3）评析：新课导入是课堂教学的先导，有酝酿情绪、集中注意力、渗透主题和带入情境的任务，是一节课成功的起点和关键。导入有法，但导无定法。不同层次的课堂，针对不同的学生，应有不同的导入方法。通过“比较呼出气体和吸入空气成分含量上的变化”引入。B层学生科学探究能力相对较强，教师演示实验，学生对比实验现象，分析得出结论，在前一个实验的引导后，学生进一步猜想——设计实验方案——进行实验——观察现象——得出结论。教师用实验情境激发学生自主探究活动。A层学生科学探究能力相对薄弱，通过“吹气”实验观察数据分析，直观地获取了知识，在教师的引导下开展学习活动。
（二）“呼气与吸气原理”实验分层设计
（1）B层次课堂问题导入
T：设问：如何让气体进入气球？（图4）
S：方案1：吹气并演示;方案2：气球周围加一个密闭容器，改变容器体积，从而设计出呼吸模型（图5），并说说气体进入气球的原理。
小组合作活动：
将双手按在胸前，感受吸气和呼气时，胸腔体积的变化;
将双手轻轻按住肋骨下部，体验吸气和呼气时，肋骨的运动情况;
结合课本图3-66，完成表1;
（2）A层次课堂问题导入
T：躺在“气球”里的氧气很纳闷，刚才是怎么进来的呢？
S：利用模型（图5），让气体进入气球，并分步完成合作活动二、三、四。
合作活动二：
让气球鼓起來（气体进入气球）;
思考气体进入气球的原理。
合作活动三：
用皮尺测量吸气和呼气时，胸围的大小;
结合课本图3-66，完成表2。
合作活动四：
将双手轻轻按住肋骨下部，体验吸气和呼气过程中，肋骨的运动情况;
结合体验与模拟试验，完成表3。
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