謝燕婷 (廣東省清遠(yuǎn)市松崗中學(xué) 廣東清遠(yuǎn) 511500)
生物學(xué)概念是中學(xué)生物學(xué)科知識(shí)的重要組成部分,是構(gòu)成生命科學(xué)理論體系的基本單位。因此,對(duì)概念的掌握和運(yùn)用是生物學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容。在概念教學(xué)中實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生可主動(dòng)參與對(duì)問題的探究。學(xué)生不僅看科學(xué)、聽科學(xué),而且做科學(xué)。學(xué)生明確了教材內(nèi)容的知識(shí)結(jié)構(gòu),將精力集中到對(duì)問題的理解和深化上,有助于培養(yǎng)創(chuàng)新精神,提高合作能力和實(shí)踐能力。
本節(jié)課出自義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)北師大版生物學(xué)7年級(jí)上冊(cè)第5章第3節(jié)“吸收作用”。吸收作用與之前的光合作用、呼吸作用一起構(gòu)成了綠色植物生活對(duì)物質(zhì)和能量需要的全部?jī)?nèi)容,這對(duì)學(xué)生全面理解植物的生活方式十分重要,水分和無機(jī)鹽是植物生活的必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),水分是光合作用的原料,直接參與光合作用,植物體吸收水分和散失水分是通過細(xì)胞吸水和失水實(shí)現(xiàn)的,這些知識(shí)與細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位相聯(lián)系。學(xué)生在生活實(shí)踐及小學(xué)的自然課中,對(duì)“根的吸收作用”有一定的了解,本節(jié)內(nèi)容將從更深的理論層次探討“根的吸收作用”。由于根是通過根毛完成吸水功能的,而根毛細(xì)胞是植物細(xì)胞的一種,所以只有理解植物細(xì)胞的吸水和失水原理,才能由此及彼,推理出根毛吸水的原理,植物細(xì)胞吸水和失水的原理為解決一些生產(chǎn)實(shí)際問題提供了理論依據(jù)。本節(jié)課讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究植物細(xì)胞吸水和失水的原理,將抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體的現(xiàn)象,讓學(xué)生從感性知識(shí)入手,進(jìn)行觀察、對(duì)比后得出結(jié)論,實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),使學(xué)生在認(rèn)知、技能和情感等方面得到發(fā)展和升華,也為后面其他探究活動(dòng)打下基礎(chǔ)。
圖1 “吸收作用”一節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)
依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求和教材內(nèi)容安排,確定本節(jié)課的核心概念為:“細(xì)胞吸水和失水的原理、根毛細(xì)胞吸水的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和條件、植物生活需要無機(jī)鹽、無土栽培”。通過學(xué)生小組合作實(shí)驗(yàn)探究及教師引導(dǎo)、講授,學(xué)生小組討論等互動(dòng)交流的形式突出教學(xué)重點(diǎn);在學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)后具有感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,再通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的討論分析及多媒體課件展示圖片、資料分析,使學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),從而突破教學(xué)難點(diǎn)。
3.1 小組合作,實(shí)驗(yàn)探究 在教學(xué)中采用小組合作學(xué)習(xí)的方式,讓每個(gè)學(xué)生都參與進(jìn)來,這樣既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率,又能使教師站在更高的層次上組織教學(xué)。
教學(xué)片斷1:植物吸水和失水的原理。
教師首先通過一些生活現(xiàn)象讓學(xué)生注意到在清水中植物就吸水;向清水中加入一些鹽、醬料,植物就失水。這個(gè)過程中外界溶液濃度改變了。學(xué)生猜測(cè)植物吸水、失水可能與外界溶液溶度有關(guān)。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的步驟提示小組合作,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。內(nèi)容包括:1)根據(jù)現(xiàn)象提出問題:植物吸水和失水與外界溶度有關(guān)嗎?2)作出假設(shè):植物吸水和失水與外界溶度有關(guān)。3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(注意設(shè)置對(duì)照):①取 2根形狀大小 ________(相當(dāng)/不相當(dāng))的蘿卜條;②在一個(gè)燒杯里加入濃鹽水,另一個(gè)燒杯里放入_________(等量/不等量)的清水(濃鹽水和清水形成________);③將2根蘿卜條分別放入濃鹽水中和清水中。4)實(shí)施實(shí)驗(yàn):按照上述設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。5)記錄、分析現(xiàn)象。
小組觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,討論分析。濃鹽水中,蘿卜條大小變小,硬度變軟,原因分析:失水軟縮。清水中,蘿卜條大小變大,硬度變硬,原因分析:吸水膨脹。由此可得出結(jié)論:植物的吸水和失水與外界溶液濃度的大小有關(guān)。
教學(xué)片斷2:觀察玉米幼苗的根尖。
學(xué)生進(jìn)行小組合作,觀察探究玉米幼苗的根尖結(jié)構(gòu),得出結(jié)論:根與土壤接觸面積的結(jié)構(gòu)是根毛。它們長(zhǎng)在根的最表層,每一個(gè)根毛就是一個(gè)最表層的細(xì)胞。突起的形狀可增大跟土壤的接觸面積。加之?dāng)?shù)量眾多,極大地?cái)U(kuò)大了吸收面積。再通過觀察根毛細(xì)胞的結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)它的細(xì)胞壁極薄,細(xì)胞質(zhì)少,液泡大,這樣的結(jié)構(gòu)利于水分的進(jìn)入。教師再解釋長(zhǎng)有根毛的這個(gè)區(qū)域,叫做成熟區(qū)。根吸收水分的主要區(qū)域就是這個(gè)成熟區(qū)。
3.2 巧用比喻,明確概念 恰當(dāng)運(yùn)用比喻手段可將概念教學(xué)直觀化。細(xì)胞吸水和失水的原理是較為抽象的生物學(xué)概念,初中學(xué)生抽象思維能力有限,難以理解。教師可通過比喻的方法,使抽象概念形象化。這樣做不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,同時(shí)降低了學(xué)習(xí)難度。
教學(xué)片斷3:為什么在濃鹽水中會(huì)失水?
原來植物體的內(nèi)部與外部在進(jìn)行“拔河比賽”。植物細(xì)胞內(nèi)部主要是細(xì)胞液。誰能贏?用人數(shù)代表濃度,繩代表水。當(dāng)植物細(xì)胞處在濃鹽水中,濃鹽水的濃度比較高,意味著它的人數(shù)比較多,力氣大。水向濃鹽水走,即失水。當(dāng)植物細(xì)胞處在清水中:細(xì)胞液的濃度比較高,意味著它的人數(shù)比較多,力氣大。水向細(xì)胞液處走,即吸水??偨Y(jié)吸水、失水的原理:當(dāng)細(xì)胞液濃度>外界溶液濃度,細(xì)胞吸水;當(dāng)細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度,根毛能從土壤溶液中吸收到水分,還必須要滿足一個(gè)條件:根毛細(xì)胞液濃度要大于土壤溶液濃度。
3.3 聯(lián)系熱點(diǎn),在探究中深化對(duì)概念的理解社會(huì)的熱點(diǎn)、日常的生活和實(shí)踐活動(dòng)是一種珍貴的教學(xué)資源,要善于發(fā)現(xiàn)、挖掘和利用這些生活經(jīng)驗(yàn),對(duì)提高教學(xué)技巧和教學(xué)效果都有很大的幫助。通過對(duì)生活實(shí)踐的認(rèn)知,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生深入理解和應(yīng)用生物學(xué)知識(shí),達(dá)到學(xué)以致用和提高學(xué)習(xí)成績(jī)的雙重功效。
教學(xué)片斷4:植物的生活需要無機(jī)鹽。
首先進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn):土壤浸出液培養(yǎng)的幼苗和清水中的幼苗生長(zhǎng)。再展示缺乏無機(jī)鹽的植物圖片,從而說明植物生長(zhǎng)還需要無機(jī)鹽。植物在吸收水分的同時(shí),也吸收無機(jī)鹽。無機(jī)鹽的種類很多,其中植物需要量最多的有3種:含氮、磷、鉀的。如果獲取不足,植物就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的癥狀。
教學(xué)片斷5:無土栽培。
資料分析:“植物生長(zhǎng)需要許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。從土壤中吸收的是水和無機(jī)鹽。我國(guó)耕地面積占全球的7%,卻要養(yǎng)活全球20%的人口?!弊寣W(xué)生思考一個(gè)問題:你認(rèn)為不用土壤可以種植出植物嗎?教師再介紹根據(jù)植物生活需要的無機(jī)鹽種類、數(shù)量和比例,配制成營(yíng)養(yǎng)液,用營(yíng)養(yǎng)液栽培植物,可讓植物很好地生長(zhǎng)。這就是無土栽培。無土栽培有水培、沙培、礫培,已大量開展,用于種植水果、花卉、蔬菜等。學(xué)生各抒己見:與傳統(tǒng)種植相比,無土栽培具有的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
本節(jié)課為學(xué)生構(gòu)建了一種愉悅和開放的學(xué)習(xí)環(huán)境,提供了多條主動(dòng)獲取知識(shí)的渠道,并設(shè)置情境自然而然地將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于問題的解決,使學(xué)生真正做到積極參與、樂于探究,在交流和合作中主動(dòng)構(gòu)建知識(shí),發(fā)展多種能力。但是,如果能更多地結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際和教材知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)由不同原因引起的類似的生物學(xué)現(xiàn)象(例如用肥過多、澆水過多、過頻引起的作物萎蔫現(xiàn)象)進(jìn)行分析和探究,將能進(jìn)一步提高學(xué)生分析問題和應(yīng)用知識(shí)的能力。