優(yōu)化實(shí)驗(yàn)學(xué)案設(shè)計(jì) 促進(jìn)學(xué)生自主探究

朱慶國(guó)

摘?要：生物課標(biāo)強(qiáng)調(diào)了對(duì)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(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。本節(jié)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)課，筆者利用學(xué)案圍繞探索植物蒸騰作用發(fā)生部位進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，融合探究理念，將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行拆分、組合，創(chuàng)設(shè)多種“實(shí)驗(yàn)課堂”情景和問(wèn)題情景，設(shè)置了“知識(shí)銜接”欄目，不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“算、看、思、議、做、畫(huà)”等環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，組織學(xué)生有序開(kāi)展探究式學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：學(xué)案設(shè)計(jì);自主探究;觀(guān)察氣孔

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ????文章編號(hào)：1992-7711（2019）23-058-2

【案例背景】

本案例是一堂實(shí)驗(yàn)課，主要通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察植物的葉表皮氣孔，使學(xué)生認(rèn)識(shí)植物的蒸騰作用的主要場(chǎng)所——葉，理解葉片內(nèi)與植物蒸騰作用相關(guān)的結(jié)構(gòu)——?dú)饪椎淖饔茫瑤椭鷮W(xué)生形成生物體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的基本觀(guān)點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)是本節(jié)教學(xué)中的重點(diǎn)，也是多年來(lái)蘇州市初中生物操作技能測(cè)試實(shí)驗(yàn)之一。本文就如何以“學(xué)案”為載體，對(duì)本課實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，組織學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)談一些具體的做法并對(duì)一些設(shè)計(jì)作簡(jiǎn)要說(shuō)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(shí)的一生中，大約消耗200kg以上的水，這些水的用途如表所示。

請(qǐng)你計(jì)算一下，植物吸收到體內(nèi)的水分，只有g(shù)真正用于各項(xiàng)生理過(guò)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(cè)定植物的蒸騰作用，觀(guān)察并說(shuō)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

請(qǐng)課前參與該實(shí)驗(yàn)的學(xué)生介紹實(shí)驗(yàn)的方法與步驟。

分析交流：水分散失主要通過(guò)植物什么器官？

3.想一想：初一時(shí)我們觀(guān)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(jì)說(shuō)明] 通過(guò)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(guò)復(fù)習(xí)幫助學(xué)生進(jìn)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(jìn)，有助于激發(fā)學(xué)生的興趣，從而主動(dòng)探究。同時(shí)，也為下面探究實(shí)驗(yàn)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(mǎn)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(shí)驗(yàn)、一人觀(guān)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(shuō)明什么？

[設(shè)計(jì)說(shuō)明] 增加了該探究活動(dòng)，目的是為使學(xué)生真實(shí)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(shí)鏈接】Ⅰ，討論歸納陸生植物、浮生植物氣孔分布的特點(diǎn)，從而使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)要選取蠶豆葉（或菠菜葉）下表皮的原因，同時(shí)明確氣孔也是二氧化碳?xì)怏w進(jìn)出葉面的通道。

5.想一想：

（1）觀(guān)察洋蔥表皮臨時(shí)裝片制作的基本步驟有哪些？

（2）如何避免臨時(shí)裝片制作過(guò)程中有氣泡出現(xiàn)？

（3）觀(guān)察臨時(shí)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(shí)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(guān)察植物葉表皮結(jié)構(gòu)。

（1）觀(guān)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(duì)半月形的細(xì)胞是。氣孔在細(xì)胞的間隙。

（2）閱讀：【知識(shí)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(guān)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(huà)一畫(huà)：結(jié)合觀(guān)察到的現(xiàn)象，畫(huà)葉表皮結(jié)構(gòu)示意圖，并注明各部分名稱(chēng)。

[設(shè)計(jì)說(shuō)明] 通過(guò)復(fù)習(xí)幫助學(xué)生進(jìn)一步熟悉臨時(shí)裝片的制作，準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)的方法、步驟;通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境細(xì)化實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生在分析問(wèn)題和解決問(wèn)題中進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑫r(shí)，穿插【知識(shí)鏈接】Ⅱ相關(guān)的知識(shí)，又為探究活動(dòng)提供知識(shí)幫助，加深對(duì)保衛(wèi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)了解;在教學(xué)過(guò)程中，還要充分利用多媒體課件輔助教學(xué)，幫助學(xué)生進(jìn)一步探索氣孔開(kāi)閉原理，完成知識(shí)的建構(gòu)。

環(huán)節(jié)二?展示與交流

展示：（1）展示實(shí)驗(yàn)成果（投影顯微攝影照片）。

（2）展示所畫(huà)葉表皮結(jié)構(gòu)示意圖（實(shí)物投影）。

交流互評(píng)：（1）在展示同時(shí)各小組要選派代表圍繞實(shí)驗(yàn)取材及現(xiàn)象進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。組間進(jìn)行“星級(jí)互評(píng)”。

（2）組內(nèi)進(jìn)一步交流實(shí)驗(yàn)得失，提出完善實(shí)驗(yàn)方案的建議。

[設(shè)計(jì)說(shuō)明] 通過(guò)各小組的展示評(píng)價(jià)活動(dòng)來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生合作學(xué)習(xí)。同時(shí)，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，加以點(diǎn)評(píng)糾正，幫助學(xué)生消化疑點(diǎn)，突破難點(diǎn)。

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(shuō)明了什么？

2.葉片氣孔的開(kāi)閉對(duì)植物體有什么生理意義？

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

[設(shè)計(jì)說(shuō)明] 加強(qiáng)知識(shí)內(nèi)涵與外延的挖掘以及與學(xué)過(guò)知識(shí)的聯(lián)系，進(jìn)一步幫助學(xué)生澄清思維認(rèn)識(shí)上的疑、難點(diǎn)。并選取生活中的事例進(jìn)行應(yīng)用訓(xùn)練，促使學(xué)生認(rèn)識(shí)到所學(xué)知識(shí)本身的價(jià)值，并學(xué)以致用。

【知識(shí)鏈接】

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

我們觀(guān)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(duì)的兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞之間的孔，也是水和二氧化碳進(jìn)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(shí)較薄的一側(cè)向外凸出，較厚的一側(cè)亦向外彎曲。

[設(shè)計(jì)說(shuō)明] 該欄目是對(duì)教材知識(shí)的拓展和深化，在教學(xué)中該欄目不能作為獨(dú)立的版塊，教師應(yīng)把它作為問(wèn)題探究活動(dòng)的知識(shí)幫助或情景拓展，適時(shí)地穿插在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，幫助學(xué)生拓展學(xué)習(xí)領(lǐng)域，增長(zhǎng)感性認(rèn)識(shí)，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(jì)，以觀(guān)察植物葉表皮氣孔為主題，以引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究式學(xué)習(xí)為主線(xiàn)，從情景創(chuàng)設(shè)到展示測(cè)定植物的蒸騰作用實(shí)驗(yàn)結(jié)果，幫助學(xué)生真實(shí)理解植物蒸騰作用發(fā)生的器官——葉;再到“吹葉片”小實(shí)驗(yàn)開(kāi)展，直觀(guān)感受葉表皮氣孔的分布，從宏觀(guān)到微觀(guān)，逐步引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展對(duì)葉表皮結(jié)構(gòu)的探索之路，這樣的設(shè)計(jì)層次遞進(jìn)，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(shí)的“生成過(guò)程”和適合研究探索的內(nèi)容，通過(guò)“學(xué)案”展現(xiàn)出來(lái);以“導(dǎo)學(xué)”為方法，結(jié)合教材內(nèi)容增設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展小組合作探究;通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活實(shí)踐中的事例進(jìn)行分析，幫助學(xué)生建立形象的記憶，完成對(duì)知識(shí)的建構(gòu)。

3.本節(jié)課“學(xué)案導(dǎo)學(xué)”優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。無(wú)論是學(xué)案的編寫(xiě)還是導(dǎo)學(xué)的程序，都努力地將教師“講”的積極性落實(shí)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(duì)知識(shí)本身發(fā)生興趣，讓學(xué)生知道“學(xué)什么”、“為何學(xué)”;并通過(guò)不斷優(yōu)化學(xué)案設(shè)計(jì)，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(cāng)市陸渡中學(xué)，江蘇 太倉(cāng)215400）