李新 張鋒
摘 要 敘述了在教材的“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,課后從學(xué)生提出的探究問(wèn)題中選出四個(gè)可在課堂上實(shí)施的問(wèn)題,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)、課堂再探究,學(xué)生經(jīng)過(guò)觀察現(xiàn)象、對(duì)現(xiàn)象的解釋與討論,加深了對(duì)植物細(xì)胞的吸水和失水原理的理解,并能運(yùn)用于解決實(shí)際問(wèn)題。
關(guān)鍵詞 植物細(xì)胞的吸水和失水 再探究 解釋與討論
中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B
《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》將“倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)”作為生物課程的新理念,同時(shí)作為生物課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)。開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)的再探究教學(xué)是有效學(xué)習(xí)高中生物課程的方法之一,也是提高學(xué)科育人價(jià)值的途徑。
1 再探究是建立在教材實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的深入學(xué)習(xí)過(guò)程
人教版高中生物《必修1·分子與細(xì)胞》教材安排了一項(xiàng)探究活動(dòng)“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”。為了讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)探究實(shí)驗(yàn)的思想、明確探究實(shí)驗(yàn)的基本環(huán)節(jié),教師可以在教材安排的探究實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,課后引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)“植物細(xì)胞的吸水和失水”現(xiàn)象,提出值得探究的問(wèn)題,師生共同探討從中選定四個(gè)問(wèn)題。針對(duì)這四個(gè)問(wèn)題,各學(xué)習(xí)小組于課前設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師準(zhǔn)備好每組需要的實(shí)驗(yàn)材料、試劑、實(shí)驗(yàn)用具等。課堂上學(xué)生按照每組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,各自實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。由于課前做了準(zhǔn)備,課堂上只要20 min就可以完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程,還有20 min時(shí)間由各組派代表上臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。課堂的再探究不僅可以加深學(xué)生對(duì)植物細(xì)胞吸水和失水知識(shí)的理解,而且還能使學(xué)生掌握探究實(shí)驗(yàn)的思想及一般流程;不僅啟迪了學(xué)生的思維,提高了學(xué)生的觀察、比較、分析和綜合判斷能力,而且豐富了教學(xué)內(nèi)容,提高了教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探索態(tài)度,符合新課程倡導(dǎo)的探究性學(xué)習(xí)理念。
2 教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)對(duì)科學(xué)事實(shí)的進(jìn)一步探索
本節(jié)課安排在學(xué)生進(jìn)行完教材實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,教師設(shè)定再探究的知識(shí)目標(biāo)是:① 探究植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原與外界溶液的關(guān)系;② 探究不同的實(shí)驗(yàn)材料在同一外界溶液中植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原的情況;③ 探究植物細(xì)胞的全透性。這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)學(xué)生已經(jīng)掌握的科學(xué)探究的一般步驟,也需要建立在學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行的“探究——植物細(xì)胞的吸水和失水”的基礎(chǔ)上。再探究旨在讓學(xué)生通過(guò)觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象比較外界溶液濃度的大??;明確植物細(xì)胞要發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象與外界溶液的物質(zhì)的量有關(guān);通過(guò)觀察紅墨水進(jìn)入細(xì)胞的位置,判斷物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式和嘗試對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋并得出實(shí)驗(yàn)推論的能力目標(biāo)。其中,嘗試用探究的方法尋找植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原與外界溶液濃度的關(guān)系是本次再探究實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn),也是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和樹(shù)立創(chuàng)新的精神,并在再探究的過(guò)程中切實(shí)的體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。
本實(shí)驗(yàn)采用小組合作探究性教學(xué):全班按座位分為四大組,每一大組探究一個(gè)問(wèn)題,每一大組的同桌的兩人作為一個(gè)小組,這樣就有6~7個(gè)小組探究同一個(gè)問(wèn)題。每一小組需要制作3個(gè)臨時(shí)裝片;分別觀察每個(gè)裝片細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原情況;針對(duì)提出的問(wèn)題,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,小組同學(xué)相互討論,嘗試對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出解釋。最后各大組派代表匯報(bào)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果,全班進(jìn)行表達(dá)交流。教師不僅要做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作(包括實(shí)驗(yàn)試劑、材料、用具表1),而且在課堂上還要注重引導(dǎo)學(xué)生自主探究、指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作。
3 再探究的過(guò)程中問(wèn)題的提出及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
教師引導(dǎo)學(xué)生回憶上一節(jié)課“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”的實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步使學(xué)生明確植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的原理,再以教材中使用的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞分別置于0.3 g/mL的蔗糖溶液和清水中的實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生思考,使學(xué)生明確每組要探究的問(wèn)題(表2)。
再探究的過(guò)程中,學(xué)生真切地感受到了“提出問(wèn)題——做出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——實(shí)施實(shí)驗(yàn)——記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”的過(guò)程。通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)和討論,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,完成實(shí)驗(yàn)結(jié)論的確定,特別是第2組的再探究過(guò)程,學(xué)生的思維發(fā)展超過(guò)了教師的預(yù)期,對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析詳細(xì)且中肯(表3)。
此節(jié)課堂再探究是在學(xué)生完成“植物細(xì)胞的吸水和失水”探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行再探究,重在對(duì)學(xué)生思維的啟發(fā)、重在觀察后的思考與討論。學(xué)生經(jīng)過(guò)觀察現(xiàn)象、對(duì)現(xiàn)象的解釋與討論,加深了對(duì)植物細(xì)胞的吸水和失水原理的理解,并能運(yùn)用于解決實(shí)際問(wèn)題。但課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間有限,要在40 min的課堂完成探究只能是初步的探究,目的是希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)課堂向?qū)W生滲透科學(xué)探究的思路與方法,讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下對(duì)科學(xué)探究的方法步驟有初步的了解,培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)思考、勤于動(dòng)手的好習(xí)慣。同時(shí),教師在課堂上還要明確告訴學(xué)生:在實(shí)驗(yàn)課堂我只能做到定性的比較,要做到定量比較,還需要更精細(xì)的計(jì)算方法甚至還要用到統(tǒng)計(jì)的方法,比如可以通過(guò)計(jì)算細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)判斷;或可以用顯微刻度尺先量出細(xì)胞及原生質(zhì)層的大小(在顯微鏡下細(xì)胞的長(zhǎng)或?qū)挘?dāng)發(fā)生了質(zhì)壁分離后再量出細(xì)胞及原生質(zhì)層的大小,分別記錄下來(lái),全班學(xué)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較,最后才能得出結(jié)論。這樣的探究過(guò)程容易引發(fā)學(xué)生興趣,誘發(fā)學(xué)生的繼續(xù)探究欲望,也體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)探究課的育人價(jià)值。
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