【摘要】本文闡述初中生物七年級上冊《觀察葉片的結(jié)構(gòu)》實驗教學(xué)設(shè)計，通過改進實驗素材和工具、增設(shè)兩個拓展探究實驗——課前探究葉片表面氣孔的宏觀存在以及課中觀察氣孔的開閉狀態(tài)、課后建構(gòu)模型來鞏固知識點、完善評價方式等實現(xiàn)生物實驗教學(xué)的創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】初中生物 《觀察葉片的結(jié)構(gòu)》 教學(xué)設(shè)計

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）08A-0080-02

《觀察葉片的結(jié)構(gòu)》是一節(jié)創(chuàng)新實驗課，筆者從多方面優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，如改進材料和切片工具、增設(shè)兩個拓展探究實驗——課前探究葉片表面氣孔的宏觀存在和課中觀察氣孔的開閉狀態(tài)、課后通過模型建構(gòu)來鞏固知識點、完善評價方式等。本課例在廣西中小學(xué)實驗教學(xué)說課活動中獲得了一等獎，筆者現(xiàn)將教學(xué)設(shè)計整理如下。

一、教材分析與學(xué)情分析

《觀察葉片的結(jié)構(gòu)》這個實驗來自人教版生物七年級上冊第三單元《綠色植物與生物圈的水循環(huán)》，是一個觀察實驗，借助顯微鏡觀察、分析植物葉片的結(jié)構(gòu)，是學(xué)習(xí)蒸騰作用、光合作用的基礎(chǔ)。七年級的學(xué)生活潑好動、好奇心強，他們掌握了顯微鏡的使用和制作臨時裝片的實驗技能，對徒手切片和觀察葉片充滿了渴望。

二、教學(xué)目標

根據(jù)課標要求、教材和學(xué)情，筆者制訂了本節(jié)課的三維目標：知識目標是通過實驗觀察葉片的結(jié)構(gòu)，認識植物葉表皮的保衛(wèi)細胞和氣孔;能力目標是嘗試制作葉的徒手切片，學(xué)會合作探究，觀察、分析和解決問題;情感態(tài)度與價值觀目標是在實驗探究中養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，積極參與小組合作交流，養(yǎng)成膽大心細、認真仔細的科學(xué)品質(zhì)并強化安全意識。

三、實驗教學(xué)分析

（一）實驗教學(xué)重點

該實驗教學(xué)重點是制作并觀察葉片的臨時裝片，根據(jù)氣孔結(jié)構(gòu)描述氣孔的開閉變化;難點是徒手切片的制作、觀察氣孔開閉變化。

（二）實驗創(chuàng)新點和改進要點

該實驗教學(xué)的創(chuàng)新點在于課前探究氣孔的宏觀存在，呈現(xiàn)氣孔的功能、分布和開閉規(guī)律，達到宏觀感知、直觀呈現(xiàn)的效果;選擇取材方便，現(xiàn)象明顯的綠蘿、寶石花、吊竹梅作為實驗材料;對切片工具進行了改進，簡化切片的制作;進行了“觀察氣孔關(guān)閉狀態(tài)”拓展實驗，利于觀察分析，體現(xiàn)初高中銜接;引入微信朋友圈點贊完善學(xué)生評價，促進交流，激勵評價。

四、教學(xué)準備

實驗器材：新鮮的葉片（綠蘿葉、寶石花葉、吊竹梅葉等）、顯微鏡、刀片（三聯(lián)）、鑷子、載玻片、蓋玻片、培養(yǎng)皿、滴管、吸水紙、紗布、小木板、裝有清水的滴瓶、裝有0.3g/mL蔗糖溶液的滴瓶。

五、教學(xué)過程

（一）課前探究葉片表面氣孔的宏觀存在

筆者提問：“請同學(xué)們按照教材的‘試一試，感受葉片上是否可以產(chǎn)生氣泡。”學(xué)生用熱水浸泡法進行觀察實驗，發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象并不是很明顯，有些學(xué)生甚至觀察不到實驗現(xiàn)象。

筆者再次提問：“我們是否可以采用其他方法呢？”有些學(xué)生將吸管插入葉片中，用口吹氣，有些學(xué)生利用針筒往葉片中注射氣體。起初，學(xué)生直接將針插入葉柄中捏緊連接處注射氣體，他們發(fā)現(xiàn)針鋒利很不安全，之后他們奇思妙想，對裝置進行了改進——用小膠管連接針筒和葉柄，有些學(xué)生甚至用黏土在小膠管和葉柄連接處將其密封，既安全又方便操作。學(xué)生親自錄制的各種葉片表面產(chǎn)生氣泡的視頻，菠菜葉、海芋葉、綠蘿葉、水葫蘆葉、空心蓮子草葉……其中空心菜葉的現(xiàn)象最明顯。學(xué)生觀察到葉片反面比正面產(chǎn)生的氣泡多，直觀表現(xiàn)氣孔在葉片上的分布情況，學(xué)生還發(fā)現(xiàn)早上產(chǎn)生的氣泡最多，下午很少，晚上幾乎沒有。

設(shè)計意圖：通過自主探究，學(xué)生不僅宏觀感知氣孔的存在，而且證實了氣孔是氣體進出的通道。通過這個探究實驗，完全呈現(xiàn)出氣孔開閉的規(guī)律。

（二）情境導(dǎo)入

筆者播放學(xué)生課前探究實驗錄制各種葉片可以產(chǎn)生氣泡的視頻，讓學(xué)生觀察桌面上葉片的正反面的顏色：“葉片為什么正面的顏色要比反面深？為什么會產(chǎn)生氣泡？今天我們就來觀察葉片神奇的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。”

設(shè)計意圖：由問題引發(fā)思考，激發(fā)學(xué)生的好奇心。定位思維的起點，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標。

（三）實驗活動

1.實驗一：制作葉片橫切面的臨時切片并觀察葉片的結(jié)構(gòu)

筆者準備實驗所需的材料，鼓勵學(xué)生自帶實驗材料。首先，筆者通過虛擬實驗示范徒手切片的制作過程，強調(diào)制片過程中的注意事項。為了突破徒手切片這一難點，筆者對刀片進行了改進，采用三聯(lián)刀片法，將三片刀片疊在一起，中間的刀片短些，代替課本中用并排的兩片刀片。

學(xué)生嘗試用綠蘿、迎春花、女貞做橫切，教材中的菠菜葉硬度不夠，切片結(jié)構(gòu)不完整，綠蘿則新鮮硬挺，厚度適中易于切割，因此最后選擇取材方便、操作簡單的綠蘿進行實驗。學(xué)生切片、制片、觀察和編輯。筆者展示學(xué)生觀察到的綠蘿橫切圖，參照課本的葉片結(jié)構(gòu)示意圖對結(jié)構(gòu)進行了標注。

筆者讓學(xué)生嘗試比較二聯(lián)和三聯(lián)刀片法的實驗效果，發(fā)現(xiàn)三聯(lián)刀片法比二聯(lián)刀片法效果好，教材中兩片刀片緊貼很難切出切片，很多學(xué)生切出的切片結(jié)構(gòu)不完整。三聯(lián)刀片法的優(yōu)點是保證刀片間有薄的縫隙，切片薄厚適中，大部分學(xué)生能觀察到完整的葉片結(jié)構(gòu)。之后筆者鼓勵學(xué)生課后對四聯(lián)、五聯(lián)和六聯(lián)刀片法做進一步的探究，不斷探索和創(chuàng)新。

2.實驗二：觀察葉片下表皮

學(xué)生在這一實驗過程中按照教材的要求完成實驗，分清各部分結(jié)構(gòu)，區(qū)別上下表皮結(jié)構(gòu)的不同點。我們同樣對材料進行了改進和創(chuàng)新，用寶石花葉代替蠶豆葉，蠶豆葉表皮薄容易反卷，易帶葉脈，寶石花這種多肉植物，容易撕取表皮，表皮厚不容易卷曲。通過制片，學(xué)生能清晰觀察到半月形保衛(wèi)細胞和半月形保衛(wèi)細胞圍成的空腔是氣孔。

3.實驗三：觀察氣孔的開閉狀態(tài)

我們采用的實驗材料是紫色葉片的吊竹梅，通過觀察和比較，學(xué)生發(fā)現(xiàn)吊竹梅葉的保衛(wèi)細胞比較大，在放大400倍以后，可看見保衛(wèi)細胞里面的葉綠體，吊竹梅葉片上氣孔開閉狀態(tài)明顯（如圖1、圖2）。

筆者提問：“我們觀察到的這些神奇的氣孔是不是靜止不變的呢？”我們采用0.3g/mL的蔗糖溶液對裝片進行引流，記錄氣孔關(guān)閉的過程，盡管此方法是高中用來探究植物細胞吸水和失水的，此處體現(xiàn)了初高中知識的銜接;吊竹梅葉表皮細胞有紫色的中央大液泡，也是用來探究植物細胞吸水和失水的好材料。加入0.3g/mL的蔗糖溶液后，保衛(wèi)細胞失水，氣孔逐漸縮小，之后內(nèi)外壁拉直氣孔關(guān)閉，最后細胞皺縮，葉綠體聚集，發(fā)生了質(zhì)壁分離（如圖3、圖4）。

學(xué)生錄制到氣孔關(guān)閉的過程，通過觀察和思考就能總結(jié)出氣孔開閉的原理——當(dāng)保衛(wèi)細胞吸水時，氣孔開放，當(dāng)保衛(wèi)細胞失水時，氣孔關(guān)閉。

（四）課后活動

1.任務(wù)一：模型建構(gòu)

筆者布置課后任務(wù)一：“請同學(xué)們課后利用身邊的材料把觀察到的葉片的微觀結(jié)構(gòu)制作成模型。”

設(shè)計意圖：更好地表現(xiàn)微型結(jié)構(gòu)，加深學(xué)生對葉片結(jié)構(gòu)與功能的理解。

2.任務(wù)二：交流評價

筆者布置課后任務(wù)二：“請同學(xué)們通過家長微信朋友圈上傳圖片、錄像以及心得感悟，老師將在下節(jié)課表揚獲得點贊最多的作品?！?/p>

設(shè)計意圖：激發(fā)學(xué)生興趣，促進了家長、學(xué)生和教師之間的交流。

六、課后思考

（一）實驗教學(xué)與信息技術(shù)的整合

利用數(shù)碼顯微鏡進行拍照、錄像和信息傳輸，讓資源共享，利于實驗效果的分析。課中用虛擬實驗演示實驗操作過程，讓學(xué)生掌握實驗操作技能。

（二）實驗方案的優(yōu)化

我們選擇適宜的材料，例如綠蘿、吊竹梅，改進切片工具，使實驗效果更明顯，學(xué)生體驗到實驗成功的喜悅。在觀察實驗的基礎(chǔ)上進行拓展探究實驗，這個實驗過程滲透了科學(xué)方法，培養(yǎng)了學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力。課后，筆者還讓學(xué)生制作模型，使微觀現(xiàn)象宏觀化，體現(xiàn)學(xué)科之間的融合，讓學(xué)生初步了解高中所要掌握的物理模型這一概念，提升了學(xué)生的建模能力，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性。通過微信朋友圈點贊，促進交流。

創(chuàng)新是實驗教學(xué)發(fā)展的不竭動力。教師要從學(xué)生長遠發(fā)展出發(fā)，靈活運用多種教學(xué)方式，優(yōu)化教材中的實驗，用多種方式設(shè)計實驗，讓學(xué)生最大限度參與到實驗活動中，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)團隊合作精神，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

作者簡介：秦秀雪（1985— ），女，廣西桂林人，中級職稱，大學(xué)本科學(xué)歷，研究方向：中學(xué)生物教學(xué)。

（責(zé)編 劉小瑗）