基于問題解決的生物實驗教學(xué)

奚天雪

摘要以學(xué)生飲食問題為切入口，將傳統(tǒng)驗證性實驗優(yōu)化為探究性實驗，以問題引領(lǐng)形式引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象，幫助學(xué)生自動生成重要概念，最后通過回歸生活深化概念。

關(guān)鍵詞問題解決 實驗 飲食 營養(yǎng) 概念教學(xué) 教學(xué)設(shè)計

1設(shè)計思路

立足“真實世界問題解決”，以學(xué)生身邊的飲食問題為切入口，組織學(xué)生進(jìn)行“選購三餐食物”活動，使學(xué)生在交流和優(yōu)化過程中關(guān)注飲食的營養(yǎng)全面。教師給予適當(dāng)提示和回顧，引導(dǎo)學(xué)生自動生成鑒定淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪的方法，鼓勵學(xué)生針對某種食物運用多種鑒定方法，告別傳統(tǒng)的實驗驗證，發(fā)展學(xué)生的實驗探究能力。問題引領(lǐng)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析演示實驗現(xiàn)象，促進(jìn)學(xué)生嘗試判斷常見食物中水、無機(jī)鹽和維生素C的存在，自動生成重要概念?；貧w生活，實驗驗證收集證據(jù)，學(xué)生能說出常見食物中的主要營養(yǎng)物質(zhì)。

2教學(xué)分析

2.1教材分析

“飲食與營養(yǎng)”選自蘇科版《生物學(xué)》七年級上冊第五章“人體的物質(zhì)和能量來源于食物”第一節(jié)。結(jié)合《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》中“說出人體的主要營養(yǎng)物質(zhì)，設(shè)計一份營養(yǎng)合理的食譜”的具體要求，教材立足生活，安排了“選購三餐食物”活動和“鑒定食物的主要成分”驗證實驗，幫助學(xué)生“做中學(xué)”，形成“人體從食物中獲取營養(yǎng)物質(zhì)”這一重要概念。

本節(jié)課教學(xué)重點是“說出食物中含有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、水分、無機(jī)鹽和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)”。教學(xué)難點是“鑒定食物的主要成分”。教材安排了小資料、DIY動手做和信息庫的相關(guān)內(nèi)容，為學(xué)生突破難點提供支撐。

2.2學(xué)情分析

學(xué)生在學(xué)習(xí)了“綠色植物是有機(jī)物的生產(chǎn)者”后，知道“淀粉”這種營養(yǎng)物質(zhì)及其鑒定，己初步具備實驗操作、資料分析和合作探究能力。但是，學(xué)生對其他營養(yǎng)物質(zhì)的鑒定知之甚少，尚不能說出生活中常見食物中富含的營養(yǎng)物質(zhì)。因此，教師應(yīng)立足生活給予提示，組織學(xué)生進(jìn)行一系列驗證實驗并收集事實證據(jù)。

3教學(xué)目標(biāo)

（1）說出食物中含有糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、水分、無機(jī)鹽和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)；舉例說出含糖類、蛋白質(zhì)、脂肪和維生素較多的常見食物。

（2）通過簡單的實驗，嘗試鑒定常見食物中蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉的存在；通過觀察分析，嘗試判斷常見食物中水、無機(jī)鹽和維生素C的存在。

（3）關(guān)注家人和自己的飲食與營養(yǎng)，逐步養(yǎng)成良好的飲食習(xí)慣。

4教學(xué)過程

4.1創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

教師組織學(xué)生“七嘴八舌”地討論最愛的蘇州美食，并用課件出示蘇式美食圖片。隨后，對比呈現(xiàn)近一周學(xué)校光盤率最高和最低的午餐圖片，教師設(shè)問：你喜歡這兩份午餐嗎？假如今天由你當(dāng)家，你會選擇哪些食物安排全家的三餐飲食？

設(shè)計意圖：形形色色的蘇州美食勾起學(xué)生的濃厚興趣。同時，教師重視學(xué)生的生活經(jīng)歷和體驗，創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，討論學(xué)校固定午餐的不同喜好，激發(fā)學(xué)生選購三餐食物的熱情和欲望。

4.2搭配三餐，引出概念

小組內(nèi)部交流，小組代表全班匯報，并說出選購的理由（學(xué)生理由可能有個人愛好、飲食習(xí)慣、營養(yǎng)全面、色香味俱全、足夠攝入量等）。教師針對性設(shè)問：怎樣的一餐才算營養(yǎng)全面呢？食物中究竟有哪些營養(yǎng)物質(zhì)呢？教師組織學(xué)生閱讀教材73頁“小資料”，結(jié)合已有知識，說出六大營養(yǎng)物質(zhì)。

設(shè)計意圖：從個人選購到小組交流，再到全班匯報，學(xué)生及時修改，開始關(guān)注家人和自己的飲食。教師引出“人體從食物中獲取營養(yǎng)物質(zhì)”的重要概念，學(xué)生對“營養(yǎng)物質(zhì)”有了一定的認(rèn)識。

4.3分組實驗探究.鑒定食物的主要成分

教師設(shè)問：食物中含有糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、水、無機(jī)鹽和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，你如何證明呢？學(xué)生回答：通過實驗或觀察。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶光合作用產(chǎn)物“淀粉”的鑒定方法。學(xué)生自主閱讀教材73頁提示，自行描述蛋白質(zhì)和脂肪的鑒定方法，并和同學(xué)分享。教師展示常見饅頭、雞蛋（生雞蛋清、熟雞蛋白）和花生（熟花生和生花生）等食物，設(shè)問：食物的主要營養(yǎng)物質(zhì)是什么呢？教師以饅頭為例，從方法上引導(dǎo)學(xué)生探究，提問：假設(shè)饅頭的主要營養(yǎng)物質(zhì)是淀粉，我們該如何驗證假設(shè)呢？學(xué)生能夠比較容易地說出：將碘酒滴在饅頭上，看是否出現(xiàn)明顯的藍(lán)紫色。教師進(jìn)一步提問：假設(shè)饅頭的主要營養(yǎng)物質(zhì)是脂肪呢？學(xué)生思考后回答：將饅頭在紙上按壓，看是否出現(xiàn)油斑。教師提示：同學(xué)們可以提前準(zhǔn)備食用油油斑和水漬的紙作為對照。教師再提問：蛋白質(zhì)會不會是饅頭的主要營養(yǎng)物質(zhì)呢？學(xué)生發(fā)現(xiàn)饅頭為固體物質(zhì)，選擇直接燃燒方式，聞一聞是否有燒焦毛發(fā)的特殊臭味。教師組織學(xué)生分成六小組，選取一種食物進(jìn)行分組實驗探究，并提醒學(xué)生把實驗結(jié)果填在對應(yīng)的實驗單上。指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材89頁的表1，驗證小組的實驗結(jié)果。小組匯報，匯總實驗現(xiàn)象。

設(shè)計意圖：教師優(yōu)化傳統(tǒng)的驗證性實驗，增加了探究環(huán)節(jié)，以問題來引領(lǐng)，鼓勵學(xué)生對某一食物進(jìn)行多方位鑒定。學(xué)生通過實驗獲得證據(jù)，形成“人體從食物中獲取營養(yǎng)物質(zhì)”的重要概念，并知道食物中存在多種營養(yǎng)物質(zhì)（淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等），其中主要的營養(yǎng)物質(zhì)含量相對較高，在鑒定過程中效果顯著。教師以饅頭為例，以問題串的形式從方法上引導(dǎo)學(xué)生探究，對于雞蛋、花生或者其他常見的食物，要求學(xué)生模仿并自己思考鑒定的方法。學(xué)生邊動手嘗試，邊及時思考，鍛煉了科學(xué)探究能力。組內(nèi)交流和組間交流，以生教生，學(xué)生能主動調(diào)整自己的鑒定方法，對課后的自主探究做鋪墊。

4.4問題引領(lǐng)，分析演示實驗現(xiàn)象

教師設(shè)問：我們掌握了鑒定淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪的鑒定方法，那么食物中的其他營養(yǎng)物質(zhì)（水、無機(jī)鹽和維生素）該如何鑒定呢？教師指導(dǎo)學(xué)生先閱讀教材74頁DIY動手做的環(huán)節(jié)。教師進(jìn)行第一個演示實驗，并設(shè)問：①在試管的淀粉溶液中滴一滴的碘酒，你發(fā)現(xiàn)了什么？②然后逐滴加入豆芽汁，震蕩試管，你發(fā)現(xiàn)了什么？③說明豆芽中含有哪種營養(yǎng)物質(zhì)？學(xué)生描述現(xiàn)象，通過問題串逐層深入思考，能夠說出豆芽汁中含有維生素C。教師進(jìn)行第二個演示實驗，并設(shè)問：在干燥試管中放入幾粒新鮮的玉米種子，放在酒精燈上均勻烘烤，試管內(nèi)部出現(xiàn)了什么？說明玉米中含有哪種營養(yǎng)物質(zhì)？學(xué)生通過觀察能說出玉米中含有水。教師展示分組實驗中學(xué)生對花生進(jìn)行鑒定時的真實圖片，隨即設(shè)問：用解剖針挑起一?；ㄉN子，放在酒精燈上灼燒，種子燃燒后你看到了什么？學(xué)生描述出灰白色灰燼，這便是無機(jī)鹽。

設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)基于問題解決，進(jìn)行了三組演示實驗，通過問題引領(lǐng)形式，組織學(xué)生描述現(xiàn)象，并逐層深入思考，鍛煉學(xué)生從感性認(rèn)識發(fā)展理性的認(rèn)識。

4.5總結(jié)歸納，形成概念

教師組織學(xué)生進(jìn)行反饋練習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生歸納“營養(yǎng)物質(zhì)”的相關(guān)知識，以SmartArt形式清晰呈現(xiàn)。

設(shè)計意圖：幫助學(xué)生鞏固所學(xué)，自行生成“人體從食物中獲取營養(yǎng)物質(zhì)”的重要概念。

4.6回歸生活，深化概念

聯(lián)系生活案例，教師設(shè)問：①賣毛線、賣羊毛衫的小販，在柜臺上都準(zhǔn)備有火柴或打火機(jī)，你知道它們的用途嗎？②你能從分別包裹油條和饅頭的紙張上判斷出，哪張是包油條的紙？③你能列舉出生活中分別有哪些常見食物富含蛋白質(zhì)、糖類和脂肪的？

教師展示花生燃燒的圖片，設(shè)問：為什么花生種子離開火焰還能自己燃燒呢？這個問題留給課后思考，進(jìn)行進(jìn)一步探究。

設(shè)計意圖：回歸生活案例，教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，深化概念。教師展示實驗中的真實問題，并留給學(xué)生課后思考，設(shè)疑結(jié)課，為下一節(jié)課做鋪墊。

5教學(xué)反思

本節(jié)課充分利用現(xiàn)實生活和課堂實驗中的真實問題，以問題引領(lǐng)的形式引起學(xué)生思考。通過解決問題，實現(xiàn)科學(xué)的探究，幫助概念的生成和深化。課前，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行多種預(yù)實驗，課后可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的探究，充分發(fā)揮學(xué)生的能動性。