優(yōu)化實驗學(xué)案設(shè)計 促進學(xué)生自主探究

朱慶國

摘?要：生物課標(biāo)強調(diào)了對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，要求教師要善于組織學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)。本節(jié)觀察實驗課，筆者利用學(xué)案圍繞探索植物蒸騰作用發(fā)生部位進行了整體設(shè)計，融合探究理念，將知識點進行拆分、組合，創(chuàng)設(shè)多種“實驗課堂”情景和問題情景，設(shè)置了“知識銜接”欄目，不斷優(yōu)化實驗教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生進行“算、看、思、議、做、畫”等環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)活動，組織學(xué)生有序開展探究式學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：學(xué)案設(shè)計;自主探究;觀察氣孔

中圖分類號：G633.91文獻標(biāo)識碼：A ????文章編號：1992-7711（2019）23-058-2

【案例背景】

本案例是一堂實驗課，主要通過引導(dǎo)學(xué)生觀察植物的葉表皮氣孔，使學(xué)生認(rèn)識植物的蒸騰作用的主要場所——葉，理解葉片內(nèi)與植物蒸騰作用相關(guān)的結(jié)構(gòu)——氣孔的作用，幫助學(xué)生形成生物體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的基本觀點。該實驗是本節(jié)教學(xué)中的重點，也是多年來蘇州市初中生物操作技能測試實驗之一。本文就如何以“學(xué)案”為載體，對本課實驗進行整體設(shè)計，組織學(xué)生進行探究式學(xué)習(xí)談一些具體的做法并對一些設(shè)計作簡要說明。

【案例描述】

環(huán)節(jié)一?學(xué)習(xí)導(dǎo)航

1.算一算：一株玉米從幼苗出土到結(jié)實的一生中，大約消耗200kg以上的水，這些水的用途如表所示。

請你計算一下，植物吸收到體內(nèi)的水分，只有g(shù)真正用于各項生理過程和保留在植物體內(nèi)？約有百分之幾的水流失掉？是怎么流失的？

2.看一看：測定植物的蒸騰作用，觀察并說出實驗現(xiàn)象。

請課前參與該實驗的學(xué)生介紹實驗的方法與步驟。

分析交流：水分散失主要通過植物什么器官？

3.想一想：初一時我們觀察了蠶豆葉的結(jié)構(gòu)組成，想想它有哪些主要結(jié)構(gòu)？

討論：散失水分的結(jié)構(gòu)可能在葉片結(jié)構(gòu)內(nèi)？

[設(shè)計說明] 通過情景創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生初步了解植物的蒸騰作用以及蒸騰作用發(fā)生的部位。通過復(fù)習(xí)幫助學(xué)生進一步了解表皮的結(jié)構(gòu)特征。從器官到組織，再到后面氣孔的探究，層次遞進，有助于激發(fā)學(xué)生的興趣，從而主動探究。同時，也為下面探究實驗的準(zhǔn)確取材做好準(zhǔn)備。

4.試一試：兩人一組“吹葉片”，挑選新鮮嫩綠的菠菜葉，清洗后浸入裝滿水的大燒杯中，一手拿著葉柄，嘴含著葉柄斷面向葉內(nèi)吹氣，一人實驗、一人觀察，合作完成。

交流：葉上下表皮出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？有何差異？

思考：發(fā)生這種差異說明什么？

[設(shè)計說明] 增加了該探究活動，目的是為使學(xué)生真實感受植物葉表皮結(jié)構(gòu)中存在氣孔，以及上下表皮中氣孔數(shù)量的不同。并結(jié)合【知識鏈接】Ⅰ，討論歸納陸生植物、浮生植物氣孔分布的特點，從而使學(xué)生明確實驗要選取蠶豆葉（或菠菜葉）下表皮的原因，同時明確氣孔也是二氧化碳?xì)怏w進出葉面的通道。

5.想一想：

（1）觀察洋蔥表皮臨時裝片制作的基本步驟有哪些？

（2）如何避免臨時裝片制作過程中有氣泡出現(xiàn)？

（3）觀察臨時裝片應(yīng)用低倍鏡還是高倍鏡？

6.做一做：在閱讀教材P76-77的基礎(chǔ)上完成下面填空，然后，制作葉表皮的臨時裝片

（1）選材：關(guān)注小組內(nèi)成員選取什么樣的葉片（萎蔫的菠菜葉和新鮮菠菜葉）？

（2）取樣：從葉片的向里折疊，然后從折斷處撕拉，葉的表皮應(yīng)是一層薄膜。

（3）制片：用鑷子夾取一小片，放在載玻片的中，用解剖針把它展平，然后蓋上蓋玻片。

7.看一看：顯微鏡觀察植物葉表皮結(jié)構(gòu)。

（1）觀察：葉表皮許多緊密排列不規(guī)則的半透明狀的應(yīng)該是細(xì)胞，成對半月形的細(xì)胞是。氣孔在細(xì)胞的間隙。

（2）閱讀：【知識鏈接】Ⅱ，思考?xì)饪椎慕Y(jié)構(gòu)組成。

（3）比較：選取不同狀態(tài)葉的組間交換觀察，辨別萎蔫的菠菜葉和新鮮菠菜葉中氣孔狀態(tài)是否一樣？

8.畫一畫：結(jié)合觀察到的現(xiàn)象，畫葉表皮結(jié)構(gòu)示意圖，并注明各部分名稱。

[設(shè)計說明] 通過復(fù)習(xí)幫助學(xué)生進一步熟悉臨時裝片的制作，準(zhǔn)確把握實驗的方法、步驟;通過創(chuàng)設(shè)問題情境細(xì)化實驗的各個環(huán)節(jié)，使學(xué)生在分析問題和解決問題中進一步明確實驗?zāi)康?，同時，穿插【知識鏈接】Ⅱ相關(guān)的知識，又為探究活動提供知識幫助，加深對保衛(wèi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點了解;在教學(xué)過程中，還要充分利用多媒體課件輔助教學(xué)，幫助學(xué)生進一步探索氣孔開閉原理，完成知識的建構(gòu)。

環(huán)節(jié)二?展示與交流

展示：（1）展示實驗成果（投影顯微攝影照片）。

（2）展示所畫葉表皮結(jié)構(gòu)示意圖（實物投影）。

交流互評：（1）在展示同時各小組要選派代表圍繞實驗取材及現(xiàn)象進行簡要介紹。組間進行“星級互評”。

（2）組內(nèi)進一步交流實驗得失，提出完善實驗方案的建議。

[設(shè)計說明] 通過各小組的展示評價活動來提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，促進學(xué)生合作學(xué)習(xí)。同時，也能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生實驗過程中出現(xiàn)的問題，加以點評糾正，幫助學(xué)生消化疑點，突破難點。

環(huán)節(jié)三?思維提升

大討論：1.為何新鮮葉片和萎蔫葉片中的氣孔狀態(tài)不同？說明了什么？

2.葉片氣孔的開閉對植物體有什么生理意義？

3.夏季移栽樹木，為何選擇早上或傍晚，還常常要進行適當(dāng)?shù)厝ト~或遮陰？

[設(shè)計說明] 加強知識內(nèi)涵與外延的挖掘以及與學(xué)過知識的聯(lián)系，進一步幫助學(xué)生澄清思維認(rèn)識上的疑、難點。并選取生活中的事例進行應(yīng)用訓(xùn)練，促使學(xué)生認(rèn)識到所學(xué)知識本身的價值，并學(xué)以致用。

【知識鏈接】

Ⅰ.科學(xué)家用顯微鏡觀察了一些植物葉片上的氣孔，并統(tǒng)計了每平方毫米的氣孔個數(shù)，結(jié)果見下表。分析表中的數(shù)據(jù)，思考：

我們觀察蠶豆或菠菜葉表皮的氣孔，應(yīng)選擇（上表皮還是下表皮）。

Ⅱ.氣孔是植物莖、葉等表皮上成對的兩個保衛(wèi)細(xì)胞之間的孔，也是水和二氧化碳進出葉片的通道。保衛(wèi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)很特殊，靠近氣孔的細(xì)胞壁比較厚，外側(cè)的細(xì)胞壁比較薄。當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)水分增多時較薄的一側(cè)向外凸出，較厚的一側(cè)亦向外彎曲。

[設(shè)計說明] 該欄目是對教材知識的拓展和深化，在教學(xué)中該欄目不能作為獨立的版塊，教師應(yīng)把它作為問題探究活動的知識幫助或情景拓展，適時地穿插在各個教學(xué)環(huán)節(jié)中，幫助學(xué)生拓展學(xué)習(xí)領(lǐng)域，增長感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生探究的欲望。

【教學(xué)反思】

1.本節(jié)課的設(shè)計，以觀察植物葉表皮氣孔為主題，以引導(dǎo)學(xué)生開展探究式學(xué)習(xí)為主線，從情景創(chuàng)設(shè)到展示測定植物的蒸騰作用實驗結(jié)果，幫助學(xué)生真實理解植物蒸騰作用發(fā)生的器官——葉;再到“吹葉片”小實驗開展，直觀感受葉表皮氣孔的分布，從宏觀到微觀，逐步引導(dǎo)學(xué)生開展對葉表皮結(jié)構(gòu)的探索之路，這樣的設(shè)計層次遞進，符合初中生的認(rèn)知規(guī)律。

2.本節(jié)課的教學(xué)，筆者以“學(xué)案”為載體，充分挖掘教材，把知識的“生成過程”和適合研究探索的內(nèi)容，通過“學(xué)案”展現(xiàn)出來;以“導(dǎo)學(xué)”為方法，結(jié)合教材內(nèi)容增設(shè)探究性實驗，引導(dǎo)學(xué)生開展小組合作探究;通過引導(dǎo)學(xué)生對生活實踐中的事例進行分析，幫助學(xué)生建立形象的記憶，完成對知識的建構(gòu)。

3.本節(jié)課“學(xué)案導(dǎo)學(xué)”優(yōu)化了實驗教學(xué)過程。無論是學(xué)案的編寫還是導(dǎo)學(xué)的程序，都努力地將教師“講”的積極性落實到學(xué)生“學(xué)”的積極性上，致力于一種氛圍，創(chuàng)設(shè)一種情景，引發(fā)學(xué)生對知識本身發(fā)生興趣，讓學(xué)生知道“學(xué)什么”、“為何學(xué)”;并通過不斷優(yōu)化學(xué)案設(shè)計，靈活導(dǎo)學(xué)，使學(xué)生懂得“怎么學(xué)”，逐步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。

（作者單位：太倉市陸渡中學(xué)，江蘇 太倉215400）