徐曉嵐
摘 要:以《植物在光下制造淀粉放出氧氣》一課為例開展課例研究,引導學生直觀地觀察實驗現象,并在實驗過程中思考和尋找支持假設的證據,同時經過多次備課和課后整改,最終逐步提高實驗活動教學。
關鍵詞:生物;光合作用;課例分析
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:B 文章編號:1009-010X(2018)05-0049-04
科學探究的過程其實就三個步驟,即提出假設——尋找證據——驗證假設。其中假設可以通過科學實驗來進行直接驗證,因為實驗證據研究是科學研究中最有說服力的一種研究,也是進行科學探究不可或缺的方法。最終通過實驗驗證的假設既可以被實驗數據所肯定,也可以被否定。
現以《植物在光下制造淀粉放出氧氣》一課為例開展課例研究,進而正確引導學生手腦與感觀并用,直觀地觀察實驗現象,并在實驗過程中思考和尋找支持假設的證據。經過三次備課授課,并在課后進行反思與調整修改,從而逐步完善實驗活動教學,最終達到教學目的。
【案例描述分析】
第一次課:學生進行開放性操作,教師指導缺乏針對性,淀粉檢驗實驗失敗,氧氣檢驗實驗不及時,證據沒有找到。
上課時間:4月26日周四,天氣陰,上午第三節,六(7)班(借班)
【教學片斷一】光合作用產物的檢驗(缺少活動步驟指導)
師:從光合作用的公式可以看出,綠色植物通過光合作用可以生成淀粉和氧氣,我們今天就一起來驗證光合作用的產物。首先來看淀粉的檢驗方法,從中你有什么發現?
生:變成藍色。
師:葉片內是不是也有淀粉呢?我們要用實驗來驗證一下,大家根據步驟進行實驗。
生:進行實驗操作。
【學生實驗中出現的情況】
1.學生將葉片直接放在燒杯的冷水里再加熱。
2.酒精倒的太少,加上受熱蒸發了一部分,導致葉片褪色不夠,不利于染色。
3.葉片變白后取出而酒精燈沒有熄滅。
【失敗原因分析】
1.淀粉檢驗失敗,因為實驗當天天氣不好,課前光照時間不夠導致淀粉未合成。
2.水還沒有加熱至沸騰,綠葉就放進去導致沒能把葉肉細胞殺死。
3.水加熱至沸騰的時間太長,很浪費時間,導致氧氣檢驗實驗沒有做。
4.酒精水浴時酒精的量太少,加上溫度高蒸發快,導致葉片內葉綠素褪色不夠。
第二次課:改變授課順序,葉片內淀粉的檢驗實驗成功,但是學生活動過程非常混亂。因為學生對實驗步驟了解不清晰,所以學生在實驗操作中比較迷茫混亂。
時間:5月29日周三,下午第一節,天氣晴,六(1)班
【教學片斷二】光合作用產物淀粉的檢驗(針對活動步驟的關鍵點進行指導)
師:今天我們又學習了一種物質的檢驗方法——淀粉的檢驗方法。即通過向淀粉溶液中滴加碘液,淀粉溶液的顏色會從無色變成藍色。那么綠葉中到底有沒有淀粉存在呢?請在工作紙上寫出你的假設。
生:填寫工作紙。
師:哪位同學愿意與我們分享。
生:(舉手)假如葉片內有淀粉,那么滴加碘液葉片就會變成藍色。
師:那么我們可不可以直接將碘液滴在葉片上面呢?
生:疑惑,可以、不可以。
師:我們當然不能直接向葉片滴加碘液,要先對葉片進行處理才行。
出示實驗步驟并解讀每個步驟。
師:第一個步驟中的沸水是什么意思?
生:水沸騰。
師:對,一定要等水沸騰了再把葉片放進去,下面同學們開始實驗操作。
【學生實驗中出現的情況】
1.個別學生在水還沒有燒開前就把葉片扔進去了。
2.學生沒有記牢實驗步驟
3.第二個步驟操作時試管夾一直夾在小燒杯上,有的甚至放在燒杯的熱水里一起加熱。
4.做第四個步驟時學生在葉片上滴了兩滴碘液而不是兩滴管。
【失敗原因分析】
1.葉片內淀粉檢驗實驗的步驟沒有詳細講解,只是著重對“沸水”略作強調,但還是有一部分學生直接把葉片丟進了沒有煮沸的水中。
2.由學生代表倒水,有的組倒的水太多,導致燒至沸騰的時間變長,從而影響了實驗的完成度,導致有個別組沒能完成實驗。
第三次課:改變實驗策略,變開放式為引導式,實驗現象明顯,實驗數據充分。
上課時間:6月5日周三,下午第一節課,天氣晴到多云,六(2)班
【教學片斷三】植物在光下制造淀粉(觀察現象后證據引導充分)
師:我們先來學習淀粉的檢驗方法,通過這種方法檢驗淀粉是否存在,你能觀察到什么現象?
生:淀粉遇碘變藍。
師:那么葉片內是不是真的有淀粉存在呢?下面請同學們在學習單上寫出你的假設,并且哪位同學愿意說說看?
生:(舉手)如果在葉片上面滴加碘液后變藍則說明葉片里有淀粉。
師:那么隨便找一片葉片在上面滴碘液就可以嗎?
生:不行。
師:沒錯,我們事先要對植物的葉片進行處理,即先把整盆植物放在黑暗的地方兩三天,目的是消耗葉片內原有的淀粉,然后用葉片夾將葉片夾好,放在強光下幾個小時。隨后采下葉片待用。現在你們觀察一下桌上的葉片,上面的葉片夾是什么形狀的,然后在學習單上把相對應的圖片打勾。
生:打勾。
師:下面跟著屏幕上的步驟跟隨老師一起來操作。(屏幕出示步驟和圖片)
師:滴加碘液后,葉片上面有什么變化?請在工作紙上把葉片上出現的圖像畫出來,顏色較深部分打上陰影。哪位同學愿意上來把你的圖像畫在黑板上?
生:四個學生分別把四種不同的圖形畫在黑板屏幕上。
師:你們畫出的圖形和你們原來看到的葉片夾的形狀進行比較相同嗎?
生:相同。
師:從酒精中取出的葉片是發白的,碘液的顏色是黃棕色的,碘液有一定的染色效果,葉片應該變成黃棕色,可是我們看到葉片上面的顏色是什么呢?
生:是藍色且有的部分很深。
師:這種顏色和我們剛剛檢驗淀粉的顏色相似嗎?
生:相似。
師:我們來看學習單,滴加碘液后是葉片遮光部分變色還是不遮光部分變色?
生:不遮光部分。
師:被黑紙(鋁箔)遮蓋部分遇碘液變深藍色還是顏色不變?
生:顏色不變。
師:沒有被黑紙(鋁箔)遮蓋部分遇碘液變深藍色還是顏色不變?
生:變深藍色。
師:變深藍色說明葉片在強光照射下產生了什么物質?
生:淀粉。
師:綠色植物需要還是不需要陽光制造淀粉?
生:需要。
【學生實驗中出現的情況】
1.學生提問葉片夾是否要去除后放入沸水。
2.葉片在酒精中褪色變硬后,鑷子一碰就容易被戳破。
3.用清水漂洗后,學生不知道怎么把葉片攤平,所以葉片卷在了一起。
【成功原因分析】
1.早上光照很強烈,葉片內合成淀粉比較成功,對實驗中淀粉的檢驗結果有利。
2.設計各種形狀的葉片夾,增加了趣味性,學生滴加碘液后看到變色的形狀后非常興奮。
3.通過讓學生畫出葉片變色后的形狀并比對原來的葉片夾,便于學生分析原因。
【課例啟示】
1.課前準備充分,反思實驗成敗,改進實驗教學
教師的課前準備對實驗課的成敗尤為重要。為此教師首先要認真鉆研教材,研究實驗,做到心中有實驗。然后再在授課前事先操作一遍實驗過程,了解整個實驗步驟,并尋找過程中的關鍵點以便指導學生。其次是備學生,即依據學生的實驗技能水平合理設計實驗方案,從而確保學生學會觀察實驗現象、處理實驗數據、歸納實驗結論等。最后在每次授課后教師還要及時反思實驗成敗的經驗教訓,并開動腦筋調整實驗教學方法以尋找有效的教學策略。比如將實驗過程中的文字描述改為圖像描寫,這樣更加便于學生直觀地了解實驗步驟。同時教師還要及時對實驗活動的結果進行整理匯總,并組織學生進行總結交流,提出實驗操作中存在的不足,然后引導學生進行反思,進而為以后的實驗教學打好基礎。
2.加強對實驗方法的指導
在活動前教師應該讓每一位學生都明確實驗活動的目的,了解活動中的操作要點和注意事項,并讓學生對小組中的角色分工有清醒的認識。此外教師還應該對學生可能提出的問題,可能遇到的困難事先有所估計,這樣才能真正保證實驗順利完成并達到預期的效果。同時為了讓學生心中有實驗,教師還可以采集大量的實驗照片作為實驗步驟進行介紹,如此更有方向性,學生操作的準確性也會隨之提高。
并且在學生進行科學探究活動時教師還要關注整個實驗的進程,端正學生的實驗態度,同時引導學生相互協作共同完成實驗活動,并認真做好實驗記錄。為此,教師要適時適當地對學生給予指導或點撥,特別是在學生發生操作錯誤時。這樣就能使整個活動過程環環相扣,教學由易到難,自然流暢,學生興趣濃厚,教學效果顯著。
3.創建實驗操作平臺,為學生提供更多的體驗機會
在平時的教學中教師經常采用演示實驗的方法進行實驗教學,即學生只是單純的觀眾。這樣學生雖然能夠清楚地看到實驗現象,但是實驗效果遠沒有自己親手操作得好。因此只有擴大學生的參與度,且充分讓學生親身經歷實驗探究的過程,為學生創建更多的實驗操作平臺,使其實驗技能從不熟練變成熟練,如此學生才能學會獨立思考,教學效果才會更好。
【區內導師課例評析】
《植物在光下制造淀粉放出氧氣》是教學的重點,也是培養學生科學能力的核心內容。從以上三次教學實踐可以看出,教師對實驗目的、實驗步驟與方法、實驗現象的觀察和記錄、實驗結果的分析和表述等方面都做了較為細致的設計和預設,并在實踐中加以調整和再設計,從而使得教學效果和學生的能力培養兼得,且一次比一次更有效。具體表現在以下幾個方面。
1.教學過程中注重探究實驗的設計和操作。通過教師的引導和學生的交流,讓學生明白自己要做什么,用什么做,怎樣做,從而確保實驗的順暢和正確。
2.注重實驗現象的觀察和記錄。教師設計的工作紙,著重強調要讓學生觀察什么,并讓其用繪圖的方式把看到的現象記錄下來,目的是讓學生學會用不同的方法對實驗現象進行有效和正確的記錄。
3.注重學生的思考和交流。教師在教學中通過設置不同的問題,引導學生思考,激發他們的思維,并組織學生交流,把他們的所思、所做、所見用語言表達出來。如此不但活躍了學生的思維,同時還鍛煉了學生的語言組織和表達能力。
4.注重實驗方法的指導。通過學生交流、討論,教師點撥和實驗中指導,使學生掌握實驗的正確操作步驟和各種器材的正確使用方法,從而確保探究實驗的順利開展。
三次教學實踐很明顯的反映出教師在此過程中的所想、所做、所悟,這是一種教學相長的歷練。并且這種不斷實踐不斷改進的教學研究也是一線教師提高自身教學能力最有效的方法。
【責任編輯 韓梁彥】