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“植物对水分的吸收和利用”一节的教学探究


  布鲁纳说过,学习者不应是信息的被动接受者,而应是知识获取过程中的参与者。古人还说过“授人以鱼不如授人以渔”,所以课堂教学不仅要使学生获得一定的知识,还要使学生习得获取知识的方法,提高解决问题的能力。只有在教学中让学生亲历思考和探究的过程,领悟科学探究的一般方法,才能把能力培养的教学目标真正落到实处。下面,笔者就以“植物对水分的吸收和利用”这节课为例来分析。
  
  1 教材分析及设计思路
  
  “植物对水分的吸收和利用”是第三章“生物的新陈代谢”的第四小节内容。本小节内容是在初中“植物吸水原理”基础上及学生学习了高中《生物》第二章“生命的基本单位——细胞”,掌握了细胞膜、液泡膜具有选择透过性的知识后,重点讲述植物渗透吸水这一生理过程。它与前面所学知识如细胞成分、结构等内容联系非常紧密;也为今后学习“植物的矿质营养”、“生物的呼吸作用”、“生物与环境关系”等内容奠定基础。这一小节课的好坏与否直接影响学生今后学习生物学的兴趣与积极性。因此,上好这一小节就显得尤为重要。
  教学内容处理及教学过程设计:本节教材编排有明显的逻辑主线,围绕渗透吸水原理这一中心,以三段论的形式突出了成熟植物细胞主要遵循渗透吸水原理进行渗透吸水这一教学重点,即:①渗透装置能发生渗透作用(大前提);②活的成熟的植物细胞是渗透系统(小前提);③活的成熟的植物细胞能通过渗透作用吸水或失水(结论)。并在此基础上安排了1个实验对结论加以验证。
  根据教材这一编排,我采用”演示实验——假设及分析实验现象——归纳推导结论——实验验证结论——运用结论解决问题“的教学程序,通过引导、提问启发学生在原有知识的基础上分析问题,解决问题并得出结论,最后指导学生用实验验证结论。在整个教学过程中,注重培养了学生的科学思维方法及观察思考、实验动手能力。本节教材分为2个课时,第一课时是理论知识,第二课时是质壁分离复原实验操作。
  
  2 教学过程
  
  2.1 创设情景,引导探究
  兴趣是激发学生学习的最大动机。孔子曰:“知之者不如好知者,好知者不如乐之者。”当人们对某个问题有了兴趣,那问题就会象磁石一样吸引他,随时随地、自觉不自觉的引起他的注意和思考,所以一节课的引入能否吸引学生就显得尤为重要。笔者用豆芽引入,先把用清水和浓盐水浸泡过的2种豆芽分发给学生,请学生描述2种豆芽的区别,继而提出问题,为什么会出现这种区别?从而引起学生的思考,引出本课要探究的课题。
  
  2.2 设置假设,得出结论
  很多教师在引出课题后直接讲根的结构、吸水部位及吸水方式,这样对学生来说仅仅是被动的接受知识,而没有主动思考与探究的过程。笔者在课堂中引出课题后直接给出一个渗透作用的实验装置,先把实验装置介绍一下,用鸡蛋膜包住漏斗口,橡皮筋扎紧,用吸管吸取30%的蔗糖溶液,然后将漏斗移入盛有清水的烧杯中,用铁架台固定,使漏斗内的液面比清水略高,可以请学生用红色的橡皮圈做好开始的标记。由于实验现象可能不是一下子就能看出来,先把实验装置用书遮挡住,设置悬念,教师可以利用这几分钟时间跟学生一起假设漏斗内的液面可能会产生什么现象,学生都能讲出有三种可能:上升、下降或者不变。然后请学生对每一种假设做出解释,可以请支持某种观点的一位代表解释,从而得出结论,如果是上升,那么说明蔗糖分子不能通过,水分子能通过;如果是下降,那么说明是两者能通过,相当于连通管,最终将平衡,这种膜就称为全透膜;如果是不变说明两者都不能通过,那么这种膜就是不透膜。那么结果怎么样呢?然后把庐山真面目展现出来,把遮挡的书拿掉,让学生上来观察实验结果,结果是液面上升了,所以反过来证明3种假设中上升是正确的,说明这种膜是允许水分子通过,而蔗糖等大分子是不能通过的,得出半透膜的概念,那么水分子是否只进不出呢?通过讨论得出渗透作用的概念及发生的2个条件,通过探究的方法使学生在不知不觉中就理解了渗透作用的原理。
  
  2.3 提出新问题,验证结论
  在学生清楚了渗透作用的原理后,教师继续提出新问题,成熟的植物细胞能不能通过渗透作用吸水或者失水?接着分析成熟植物细胞的结构,从理论上论证成熟的植物细胞具备了渗透系统的2个条件,半透膜和膜两侧具有浓度差,那么事实上是否可以呢?请学生例举现实生活中植物吸水和失水的例子。比如菜农经常采用什么方法让菜保持新鲜饱满?很多植物为什么不能生长在盐碱地?那么如果植物细胞确实能通过渗透作用吸水或者失水,失水后细胞形态应该会发生什么变化呢?教师可以根据成熟细胞的挂图分析。很多学生都会想当然认为整个细胞缩小,那么事实是否这样呢?如果条件允许,可以让学生当堂做实验来验证;如果不允许,教师可以先用课件演示,使学生发现结果不是整个细胞缩小,而是原生质层与细胞壁分离,请学生思考其中的原因?从而得出质壁分离及发生的外因和内因。那么把已经发生质壁分裂的细胞放在清水中又会怎么样呢?有学生会认为会一直吸水直至胀破,可以利用质壁分离的外因得出结论,不会胀破而是复原。从而用实验证明了成熟的植物细胞确实能通过渗透作用吸水和失水。那么还有其他吸水方式吗?从而引出吸水方式,最后把吸水部位、水分运输散失及合理灌溉的内容讲完构成一个完整的体系。
  
  2.4 运用结论,解决问题
  运用所学的知识解决实际问题。教师可以设置2个问题10%和30%两种蔗糖溶液有什么差别?如何设计实验来测定细胞液的浓度?可以让学生自由发言,不要对学生的回答轻易否定,应从不同角度予以表扬,也可以采用分组讨论的形式,然后请每组派代表回答。
  
  3 教学反思
  
  亚力士多德有句名言:“思维是从疑问和惊奇开始的”。所以在课堂的探究过程中教师要合理设疑激趣。有问题才有思考,才有发现和创造。教师对于学生的思考结果要及时的给予评价和肯定,反馈评价可采用自评、小组互评、师生互评等多种方式,同时要适当的适时的引导和调控,在探究过程中师生之间应该是是平等、民主、合作关系,这样才能真正体现学生的主导地位。教师要重视操作实践,在本课中一定要让学生通过质壁分离的实验来验证结论。
  

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