1.設計思想
利用高中教材中科學研究的過程與現代化的教學手段相結合,通過主體性教學,充分調動學生學習的積極性、主動性和創造性,使學生以多種方式、多種途徑主動地參與到學習中來,實現對學生科學思維方法和研究方法的培養。
2.說教材
2.1地位和前后知識的聯系。
本節課是高中《生物》(必修)(人教版)第四章《生命活動的調節》中第一節《植物的激素調節》的第一課時,教材介紹了植物的向性運動及意義,重點講述了達爾文、溫特等科學家100多年前的實驗,從而揭示了生長素的發現過程。在此基礎上讓同學們了解生長素的產生和分布,掌握生長素的生理功能。本節內容利用科學研究的探究過程呈現科學知識,比較完整地反映出科學研究的全過程,所以本節內容為學生提供了良好的科學探究素材。
植物向性運動的內容與第八章生態因素對生物的影響有關,對理解適應性等有重要意義;生長素的內容牽涉到植物的生長和個體發育等內容。
2.2教學目標及確立依據。
根據新課程標準和教材的分析,通過讓學生親身經歷發現問題、提出假設、設計實驗、觀察實驗現象、分析實驗結果的過程來實現以下三維目標。
2.2.1知識與技能目標。
了解植物的向性運動及意義,理解生長素發現的相關知識,掌握探究性科學實驗的一般流程和基本原則。
2.2.2能力與方法目標。
①通過“玉米胚芽鞘的向光性和向重力性”的實驗設計,培養學生初步掌握科學探究的方法,學會根據實驗的變量和結果,進行分析,推出結論。
②通過生長素發現過程的探究使學生初步學會科學的思維方法和研究方法,培養學生的觀察能力、創新思維能力、一定的邏輯推理能力和信息表達的能力,使學生獲得生命科學實驗的積極體驗。
2.2.3情感、態度與價值觀目標。
①通過植物生長素發現過程的探究體驗設計,學習科學家的思路、方法、假說、實驗驗證的同時培養學生科學的態度和勇于探索的精神。
②通過植物的向光性運動原因的解釋使學生養成“由表及里、從現象到本質”分析問題的思維習慣。
2.3教學重點、難點及確立理由。
2.3.1教學重點。
本節的教學重點是生長素發現實驗的科學探究過程。
確定的理由:因為生長素的發現過程既是掌握生長素生理作用的基礎,又是理解生物激素調節作用的關鍵,更是探究能力培養的好材料。
2.3.2 教學難點。
圍繞生長素發現的相關實驗引導學生進行實驗設計并探究。
2.3.3確定的理由。
生長素發現的相關實驗探究是本節的重點內容,涉及到的科學家和實驗較多;高二學生尚未進行探究性實驗設計方面的訓練,缺乏科學方法的系統培養,對實驗設計過程中的科學性、嚴密性、可行性都難以準確把握;對涉及到的一些實驗材料(如胚芽鞘、錫紙、瓊脂、云母等)缺乏感性認識。所以要循序漸進、由淺入深地分析探究性實驗的一般流程和一般原則,在此基礎上讓學生自己動手設計單一變量的探究性實驗設計。
3.學情及學法指導
3.1學情分析。
本節課學習之前,學生已有一定的知識基礎和生活體驗,如:植物向光性、向重力性,簡單而不規范的實驗設計,等等。但由于高中學生相對發言不太活躍,討論積極性不太高,因此還需要課前充分準備,課堂上耐心引導,有效激發學生的探究興趣。
3.2學法指導。
①通過課前指導學生做“玉米胚芽鞘的向光性和向重力性”的實驗,培養學生動手能力、觀察能力、探究能力。
②采用多媒體教學手段和動畫演示形式激發學生學習興趣,鼓勵學生大膽發言,積極引導學生去討論,鼓勵學生敢于講出自己的見解、觀點。在講的過程中,教師要從中發現問題,糾正、彌補出現的差錯和紕漏,幫助學生正確表述。
③通過設計不同難度層次的問題調動學生發散思維,引導學生從不同角度、不同層次思考。
4.教法選擇
針對制定的教學目標和學生已有的知識,結合素質教育理論,采用“引導-探究式”教學模式,并借助多媒體手段變教師講實驗為學生設計實驗,變讀科學史為體驗科學史,充分調動發揮學生學習的主體性,進而啟發、引導學生實現教學目標。
5.教材的再處理及理由
5.1調整概念引入順序,保持學生好奇心和培養學生主動參與意識。
《植物激素的調節》第一課時,按教材的編排,先總述動植物生命活動調節的不同形式,導出“植物的激素調節”,接著通過向光性與向重力性的感性認識, 引導學生過渡到“植物的向性運動”上來。這種總分式結構有利于教師講授,但對于探究性實驗設計來說卻失去了學生對未知知識的神秘感和好奇心。所以我對教材進行了如下處理:第一課時起先不談及 “生長素”這一概念,而是通過一系列科學家的探究性實驗讓學生逐步發現一種能夠促進生長,能夠使植物表現出向性運動的物質(即生長素)。這樣既可避免老師先入為主講解帶來的學生對未知知識缺乏好奇心的弊端,又可以讓學生具有真正充當“科學家”和學習主人的切身體驗。把對知識的理解變成自己想做的事,讓學生更積極主動地參與其中,可以收到事半功倍的學習效果。
5.2將實驗的敘述改為探究,科學實驗變為層層推理,引人入勝。
生長素的發現是本節課的重點,教材已對科學家的實驗按時間順序進行了闡述,但生長素發現的教學主要是讓學生理解科學家的認識過程和科學實驗方法,而不是記住這段歷史。故而我沒有就教材講教材,而是引導學生按探究問題的一般方法(觀察現象→提出問題→作出假設→設計實驗→實施實驗→記錄結果→得出結論→驗證結論),邊思考、邊分析推理,層層遞進,將科學家的實驗自然地引入到問題的推理中,這樣更能發揮探究式教學的優勢,培養學生用探究方法探索生活復雜問題的能力。
6.創新
6.1教師演示實驗改為學生小組實驗,調動學生的感性認識和探究欲望。
“玉米胚芽鞘的向光性和向重力性”實驗本來是教師做的演示實驗,而且必須在課前就完成,課上只是讓學生分析實驗的現象。教師演示的實驗學生是沒有參與性,尤其實驗的準備過程。因此,我將演示實驗改為課外讓同學分小組完成,這樣參與的學生不僅有了實驗探究的經歷,而且培養了學生動手、動腦的能力,同時還調動了其他同學想積極參與的熱情,更為重要的是通過實物豐富了全體同學的感性認識,親眼見到了向性運動的真實存在,調動了學生對未知生物知識的探究欲望。
6.2課本閱讀材料作探究性實驗設計,激發學生探究欲望和成功體驗感。
植物生長素的發現是作為閱讀材料出現在課本上的,作一般了解。但我在整堂課設計時發現,通過對植物生長素發現過程的探究性設計,不僅可以讓學生學習科學家的思路和方法,而且可以培養學生科學的態度和勇于探索的精神。因此在講授此內容時,以學生親眼見到向光性運動為切入點,利用學生想知道向光性內部原因的欲望為動力,按照科學問題的一般研究方法激發學生去思考,一個個問題逐步解決,并在每個問題解決之后,運用多媒體設備展示科學家的實驗,加以驗證,以保證教學的有效性。這樣,每解決一個問題后學生都會有一種精神上的喜悅和滿足,促使他們產生進一步學習、探究的欲望,從而樹立學生在學習上堅持不懈和對未知領域保持好奇心的良好習慣。
6.3動態多媒體課件引入,直觀、生動、易于接受
用Flash制作的電腦課件演示生長素發現的探究實驗,變靜態為動態,讓學生從消極被動的知識接受者轉變為認識的主體、主動的語言構建者。動態多媒體課件的使用不僅發揮了學生的主體能動性、創造性,而且使教師的主導地位得到了充分發揮,同時彌補了觀看插圖或掛圖靜止不動的缺陷,更加直觀生動,易于接受。
7.教學反思
本節課應用探究性實驗教學,學習科學研究的方法和技能;通過探究培養科學態度、科學精神;通過探究形成科學觀點、科學的思維方式。教學設計以問題討論為主線,通過教師激發的一組組環環相扣的問題,使學生在探究問題的過程中經歷了一次生物知識的“再發現”,因而有利于培養學生獲取新知識、搜集和處理信息,以及分析和解決問題的能力。
通過分析這節課,我體會到:新課程理念下的生物課堂教學設計,不僅能激發學生學習的動機、培養學生的學習興趣,而且能增強學生的創新意識,提高學生的創新能力。
參考文獻:
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(杜興漢工作單位:甘肅高臺一中)