|
|||||||
|
二中
刘春艳 有关根对水分的吸收的知识，尽管教材讲述得很浅显，但内容仍然比较抽象，学生不太容易理解，教学的难点在于细胞吸水和失水的实验和原理以及根毛吸水和失水的原理和过程。由于涉及到抽象的原理和细胞内部微观结构的变化，学生的感性知识少，如果以传统和教学模式即教师直接将吸水和失水的原理讲述给学生，学生的理解不透彻，直接影响后面理解根毛是如何吸水的，所以根据上面这些问题，我大胆地调整了教学计划，增加学生的探究性实验，尝试选用探究学习和教学模式，有利地突破了教学难点，培养了学生的科学探究的精神和能力。其主要教学环节如下： 一、合理组织和编排教学内容，创设探究学习和教学情境。
初中《植物》教材中，“根对水分的吸收”这部分的教学内容有：细胞吸水和失水的演示实验；吸水和失水的原理；细胞吸水和失水时细胞的变化；根内水分的运输途径；农业生产中合理灌溉等问题。 为了调动学生积极参与课堂，在原有教学内容上的两点调整：第一将演示实验改为学生的探究性实验，探究的问题是细胞是否会发生吸水和失水现象。初一学生的探究性实验还是起步尝试阶段，所以最好在教师的指导下完成,教师要提前布置这一任务，让学生在课前自己设计实验方案并完成实验，课上同学交流，讨论实验方案，总结分析结果，共同得出结论。第二；学生得出细胞可以在不同情况下发生吸水和失水和结论后，对于细胞吸水和失水时的微观变化，应让学生亲自去观察和体验，我于是将高中
质壁分离与复原的实验略作调整，因为学生已有作洋葱表皮临时装片和显微镜使用的技能基础，所以降低难度后，学生能够独立完成这个实验。 基于上述教学内容的调整，本节课中大大增加了学生的探究活动，学生在亲自设计实验，动手操作和观察后，获得了大量直观印象和感性认识，这就为后面分析抽象的原理作好了铺垫。本节课的教学安排为一课时，课程容量恰好，教节环节紧凑。 本节课选择实验探究活动为主的学习和教学模式，教学重点在于引导学生主动探究植物细胞的吸水和失水的现象和原理。具体学习目标为：1、通过自己设计实验，分析结果，得出结论，接受科学研究方法的训练。2、掌握植物材料临时装片的制作方法；能在观察实验中发现问题和提出问题；学会描述紫色洋葱表皮细胞在清水和35%蔗糖溶液中的变化。3、掌握细胞吸水和失水的原理和根毛吸水的原理；4、联系实际，了解如何对植物进行合理灌溉，并渗透淡水资源紧缺，提倡节水灌溉的德育教育。 二、指导和激励学生学习，推动科学探究活动进程： 1、由“已知”到“未知”，引导学生明确探究学习课题。 通过前面一节的学习，学生已知植物根尖的结构，本节课的开始可先通过提问让学生重现上述知识。然后质疑：根尖成熟区根毛的数量相当大，它们就象一个个微型小水泵一样将水源源不断地吸收到根内，那么根毛吸水的原理是什么？根毛是成熟的植物细胞,成熟的植物细胞是不是可以吸水和失水？从而导入实验探究的学习过程。 2、指导学生的探究过程： （1）科学探究始于问题，通过教师的引导，学生明确要探究的问题，植物细胞是否可以吸水和失水？学生可以参考书中的演示实验，材料和方法都可以自己确定。需要提示的是：要选择具有成熟细胞的植物材料(种子除外)。同学们设计的方案较多，现选择两个较好的方案。①在一个萝上挖两个同样体积的洞，一个洞放入清水，结果洞内水面下降，同时萝卜变硬，而倒入盐水的洞内水溢出来，同时萝卜变软。②将放入清水和盐水中的两块马铃薯拿出称重，结果清水中的比原来增重，盐水中的重量减轻。 由以上学生交流实验方案，讨论每个方案的优、缺点，并分析实验结果，学生自然归纳出结论：细胞在不同溶液中的确可以发生吸水和失水的结论，然后教师继续设疑：我们从宏观上看到了一些植物吸水和失水时产生的变化，那么，从微观上讲细胞吸水和失水时产生怎样的变化？ ⑵指导学生制作紫色洋葱表皮的临时装片。一个是让洋葱表皮处于清水滴中，另一个处于35%的蔗糖溶液中。教师只提示：洋葱表皮细胞中呈紫色的部分是细胞中的液泡。其余不作提示。让学生独立制作和观察，在观察中发现问题和提出问题，学生对微小的细胞总有一种神秘感，让他们通过亲自观察细胞来解决自身的疑惑是很有诱惑力的，这样能够使学生产生积极参与探究学习的兴趣和热情。 通过观察学生主动的发现问题：清水和35%蔗糖溶液中细胞内发生变化结构是液泡。由学生来描述两者的不同。35%蔗糖溶液中的细胞液泡变小，颜色加深，“紫色部分”和细胞壁分离。清水中的细胞液泡大，颜色浅，“紫色部分”紧贴细胞壁。学生获得这些重要的感性认识后，教师进一步引导学生分析产生这种变化的原因是什么？吸水和失水与什么有关等问题。学生能够分析出：吸水和失水与外界溶液和液泡有关系，这是学生自己通过探究过程来解决疑惑所得出的结果，能得出这一结果基本上就达到了探究实验的目的。到此教师再讲出浓度的概念和概括吸水、失水的原理已经是水到渠成了，这一节课的难点已迎而解，学生的认识从感性认识上升到了理性认识。 ⑶拓展和引申知识，引导学生深入探究 学生明确成熟细胞吸水和失水的原理后，再分析根毛细胞有哪些适于吸水的特点？根毛是如何吸水的等问题。这一环节中只须明确土壤溶液和根毛细胞液两个基本概念，通过学生自己讨论分析便可找到答案。然后联系实际让学生分析盐碱地和一次施肥过多造成的烧苗现象。 三、探究学习的效果 由于本节课是在教师精心设计教学环节，安排学生参与教学活动，让学生作为主体去探究生物学问题，教师只是起到创设情境，激发兴趣
，质疑诱导作用。所以学生在课上是积极参与探究活动，主动热情的思索问题，从知识的理解上看，能很好的掌握难点和重点。而且本节课使用的计算机辅助教学，用照片呈现出微观结构的变化，用flash动画演示细胞吸水和失水的变化及根内水分的运输过程，既吸引了学生的注意又加深了学生的印象，都收到了很好的教学效果。 使用传统教学方法的班级与本节课的教学效果相比，存在以下几占不足：1、学生参与课堂的积极性较差，学习热情不高涨。2、学生处于被动的听课状态，学生只能理解、记忆知识而没有参与获得知识的过程，没有经受科学研究方法的训练。3、学生的观察、表达、分析，动手能力没有得到发展和提高。 四、探究学习与教学的感受 1、帮助学生转变学习观念 教师在努力转变自己传统的教学观念的同时，还应该认识到学生同样也面临学习观念的转变问题，因此教师
通过自己的教学为学生创设机会，让学生通过亲自参与生物课的学习过程，去体会生物是活生生存在的客观事物，去尝试研究和解释生命现象和生命活动规律的快乐。 2、引导学生改变学习方式 教师在这节课的教学设计中，促使学生变被动的接受学习为主动的探究学习，本节设计的宗旨是：充分发挥学生的主体性作用，在学生积极参与学习的过程中接受科学研究方法的训练并且提高各种能力，如实验观察，表达和交流实验现象发现问题和提出问题，整理和加工知识信息等能力。 3、遵循学生的认识规律 首先这节课遵循从感性认识到理性认识的规律。感性认识的获得是学生通过自己动手实验，从宏观和微观两个角度认识到植物细胞吸水和失水现象。然后再进一步分析产生这种现象的原因这就上开到理性认识的高度，其次符合从一般到特殊的规律，先学习一般的成熟植物细胞的吸水和失水规律再具体到根毛吸水问题的学习，所以当教师引导学生抓住事物联系的内在线索，去解决环环相扣的问题的时候，他们便会运用辩证思维的方法，循着事物之间的因果关系，去探寻生物体内蕴含的科学规律，去领略生物科学之美妙。
|
|||||||
|
天津市第二中学
高学华 生物学实验是以认识生命世界为目的的实践活动,这种实践活动和人类为了谋生而与大自然打交道的生存活动是不同的,它不是盲目的行为,而是有目的的探索生命的结构、生命的运动、生命的发展,并从中寻找生命活动的规律和原理,即有关生命的理论。因此生物学实验从它的设计开始,直至整个实验过程,一直受理性支配,而实验的最终目的,也是为了寻找理性的东西。因此,在中学生物学科中开设实验,虽然是以实践活动为主的方式,但其目的并不只是训练学生的操作能力,更重要的一方面的作用就是发展学生思维,特别是创造性思维。 近代自然科学的发展将人类文明从采集经济、农业经济社会带入了高度文明的工业经济社会。著名思想家弗朗西斯·培根（Francis
Bacon 1561~1626）提出了“知识就是力量”这句鼓舞了人类几个世纪进步的名言。今天，处于世纪之交的人类，正感受着及工业经济之后的一个崭新的经济形态——知识经济 知识经济时代，科学技术作为推动人类社会进步的第一生产力，越来越得到各国的关注。与此同时，世界各国又将目光集中到了教育上。这是因为，科学技术的掌握与发展是靠人的创造，而富有创造性的人才靠的是教育的培养。各国清楚地认识到，教育及是知识经济的基础，又是知识经济竞争的基本点，抓住了教育，就抓住了知识经济竞争制胜的根本。这就是知识经济对教育，特别是对作为基础的中小学教育提出的前所未有的挑战。 那麽，教育应该培养出什麽样的人才能适应知识经济的时代？也就是说，教育要把什麽样的人带入21世纪？ 1996年，美国国家研究理事会公布的美国中小学科学教育标准中，提出“让每个孩子具备科学的思维能力”（Every
Child a Scientist）的科学教育方针，并按照“要教的好就要教的少”的原则，安排了八个方面的教学内容：①统一的概念和过程（Unifying
Concepts and Processes）；②探寻的科学（Science as Inquiry）；③物质科学（Physical
Science）；④生命科学（Life Science）；⑤地球和空间科学（Earth
and Space Science）；⑥科学和技术（Science and Technology）；⑦个人和社会眼光中的科学（Science
in Personal and Social Perspectives）；⑧科学的历史和本质(History
and Nature of Science)。这八个方面的内容体现了美国面对知识经济的到来，讲科学观念、科学思想和科学方法作为理科教育的重点，为21世纪培养具有科学素质人才的战略目标。 我国在近年也提出素质教育的目标，为适应知识经济需要而培养具有创新思想的一代新人。 一.中学生物学实验的分类 中学生物学实验有多种类型,根据不同的分类依据,可以有不同的实验类型的划分。 1.依据实验的环堤,可以分为实验室实验和自然实验。 2.依据实验的直接目的,可以分为验证性实验和探索性实验。 3.依据实验研究的质和量,可以分为定性实验和定量实验。 4.依据实验的性质,可以分为解剖实验、生理实验、生化实验等。
上述的分类仅仅是对实验的某些属性加以类化,并没有涵盖生物学实验的全部,实际上,中学生物教学中还可以有多种分类,如观察实验、调查实验、演示实验、学生独立实验等。 二.验证性实验和探索性实验 无论哪一种实验,对学生的思维发展都有直接或间接的作用。本文重点分析验证性实验和探索性实验对学生思维发展的作用。验证性实验和探索性实验是以实验的直接目前为分类依据的。验证性实验是验证某一理论是否正确的实验。当学生对研究对象有了一定的了解,并形成一定认识或提出某种假说时,就需要用实验来证明其正确与否:探索性实验是探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系
的实验方法。探索性实验的特点就是对研究对象不了解,或不完全了解,全
凭实验者去"摸索",去"尝试",因此,探索性实验是一种开创性的研究工作。 1.探索性实验对学生创新思维的作用 由于探索性实验本身就是一种开创性的研究工作,因此它对学生创造性思维的作用是毋庸置疑的。其作用如下: (1)激发学生学习的兴趣。兴趣是思维的激活剂,是思维的开始和原动力。
(2)使学生自主地获得生物学知识。探索性实验获得的结论,不是书本或教师提供的,而是学生通过自主性地"探索"得到的,因此对学生主体性的发展有着积极的作用。
(3)训练学生科学的思维方法。探索性实验为学生提供的是"探索"的空间,
其整个探索的过程,即“问题——假说——实验——现象分析——推理——结论”学生科学的思维方法有重要作用。 (4)对学生发散思维的作用。发散思维是创造性思维的重要组成部分。它是从某一条件或某一事实出发，有一点向四周扩散，从不同的角度去观察、理解、分析和思考某一问题，多方位、多角度、多层次地寻求解决问题的多种途径和方法，使思维得到最大限度的发散。由于学生在实验中探索的是一种"未知",在探索中,每一个学生都会有不同的思考,同一个人,也会有几种不同的思路,因此探索性实验可以使学生的思维不受任何拘束的发散,在发散中由学生自主地向"真理"调整,经过科学的推理、分析,最终获得正确的结论。 例如：初一年级大都想看、爱摸、要做的心理，我则组织学生充分利用校园内的植物，通过给他们挂牌，展示他们的名称、归属以及特征等、既有利于学生正确认识职务，帮助他们理解并掌握教材知识，又增强了学生热爱校园、热爱大自然的意识。 在给植物挂牌时，应书写时什麽内容呢？我指导学生利用生物学知识，并参阅有关的课外资料，集思广益最后确定以下主要内容： 1
联系生产和生活实际，帮助学生了解植物的用途和利用价值
如在枣树拍下写下这样的内容：“枣，双子叶植物，鼠李科，含糖量高，富含维生素C，是滋补品。” 2
注意内容不能太多、太深 起初，雪松的挂牌写的是：“雪松，裸子植物，松科，树皮淡灰色，大致平展轮生，小枝下垂，叶针形，坚硬等”读来感觉太专业化。在我的提议下，经过讨论，改为：“雪松，裸子植物，松科，幼叶多白色，远望时像覆盖一层白雪。”前后相比，既符合课本知识的要求，也对雪松字面意思做了解释，又符合初中学生的思维特征，既实际又亲切，从而较好地培养了学习植物学的兴趣。 3
区分常见相似松种，找出它们之间的根本区别点
如对女贞和冬青是这样书写的：“女贞，双子叶植物，木樨科，叶片卵圆形，对声”、“冬青科，叶片长椭圆形，互生”。 4
介绍植物的实用技术
如“月季花，双子叶植物，蔷薇科，可用分棵、压条、扦插、嫁接等繁殖”、“一串红，双子叶植物，唇形科，花期长，一般用种子嫁接”。 5
纠正人们的误解
一些植物存在着“名不符实”的情况，若不注意实际存在的差别，很容易产生误解。如“无花果，双子叶植物，桑科，花小，隐藏在壶状的结构里面”。在挂牌过程中，人们知道了无花果，并非无花，只是花很特殊而已。
同时，我还结合举行和参加生物学知识竞赛活动，开拓学生知识视野，发展学生智力，大大培养了学生思维的发散性。 目前,生物教材中安排的实验大部分为验证性实验,这是因为我们的教材本身给予学生的就是结论的东西。九年义务教育教材和高中新教材注意了这个方面的问题,在一些实验中作了调整,即安排了一些探索实验,或在一些验证性实验中增加了一些让学生探索的成分,关键在于教师在实验教学中如何引导学生探索,在探索中如何引导学生思维。 2.验证性实验与探索性实验的关系 验证性实验有两种,一种是实验者验证自己提出的某种设想或假说,另
一种是对别人提出的某种理论、假说或成果的验证口实际上,在生物科学研究过程中,探索性实验和验证性实验往往是不可分割的。验证性实验的结论也并非都是已知的,假设本身就不是结论,对假说的验证其实是一种探索,其实验的结果有可能达到预期,有可以偏离预期,还有可能有悖予预期。这样,就需要对假说进行肯定或修订。 中学生物实验与真正意义上的生物科学研究不同的是，无论是验证性实验还是探索性实验都是"人为"界定的,即无论是“验证”还是“探索”，都是在科学上已经有了结论的内容,其分类的依据是实验日的。由于传统的生物教学是以知识的传授为主,因此长期以来的中学生物实验都是在知识内容
讲授以后,为"验证"或巩固知识而开设的,其实所有的实验都是经过科学上的探索与验证过的。 正是由于上述分析,不论是验证性实验还是探索性实验,只要确立以创新教育为目标的教育思想,都可以体现出生物实验的教育功能。 在实验的安排上，我们做了一些调整。对部分实验由“验证性”改为“探索性”、由“演示”改为“分组”。例如，“鲫鱼侧线的作用”的教学：以往我们都是先给大家介绍给予的侧线具有“感知水流和测定方向的作用”，然后用实验验证这一结论。现在做如下分组实验：①正常情况：用玻棒沿缸壁缓缓搅动清水，流速从慢到快，注意观察（鲫鱼先顺水游动，不久又逆水游动）②异常情况：用面团或胶泥将侧线鳞片的小孔全部封闭，再做实验，注意观察。（鲫鱼游动无一定的方向）想一想，产生上述情况的原因是什麽？（得出结论：侧线有感知水流和测定方向的作用）。除此之外，我们还根据课本中的一些原理让学生自己进行实验的设计、准备、操作、总结等工作，提高学生的创造意识和创造能力。 不可否认,探索性实验是教师"创设"的一种在学生未知的情况下提出问题、提出假设、设计实验,并引导学生进行分析、得出结论的一种教学形式。它可以引起学生的兴趣,并产生一种自己发现真理的心理效应。更重要的是在思维方法的训练中,它可以帮助学生分析各种现象之间的因果关系,
从具体的、个别的事物中,抽象概括出一般原理。因此,探索性实验也成为目前生物教学中大力推广的一种实验模式。但是,从科学思维训练的角度看,探索性实验只是思维训练过程中的一个方面,即由具体到抽象,由个别到一般的归纳法:而验证性实验则是对思维过程的另一方面,即由一般到个别的演绎法的训练。学生学习了生物学的基本理论之后,通过具体的事物变化,即实验过程去验证这些理论,它可以帮助学生学会运用已知的知识理论去预测实验的结果。当实验出现误差肘,可以引导学生运用知识去分析原因。通过、演绎法的训练,还可以帮助学生学习设计实验的方法,或运用实验方法进行知识的迁移。如,学生通过"叶绿索提取"的实验操作,掌握了实验原理和操作方法,还可以设计出不同植物绿叶中几种色素含量对比的实验。 总之,科学思维训练是生物学实验达到预期目标的核心,也是发展学生在实验中主体性的关键。因此,无论是变验证性实验为探索性实验,还是充分挖掘验证性实验中思维训练的功能,都是创新教育中生物学实验需要探索和研究的重要任务。 -------------------------------------------------------------------- 参考文献： 耿瑞艳主编：《中学理科教学与实验》东北师范大学出版社1999.3 刘毓森、张昕等编著:《生物学实验论》广西教育出版社2001.4 刘恕、许琼主编：《生物教育与素质教育》中华工商联合出版社1999.9
张昕:实验教学中应注重科学方法的训练《生物学教学》1997.5 王风华、刘
：《在科技活动中培养和发展学生的创造性思维》（《生物学教学》）1999.9 赵洪：《生物学教学中对学生思维能力的培养》（《生物学教学》）1997.5 |
