《植物学报》
苏教版《生物》七年级上册“植物的呼吸作用”在教材中占的内容比重不多,却是学习的重难点。教师可以充分利用学生对实验的好奇心和热情,通过加强和完善生物学实验教学,设计和运用一些探究实验将知识点串联起来,使学生在自主探究的学习活动氛围中提高科学探究能力,促进学生对重要概念的建构、理解和应用。
一、课上教学和课前探究整合
“植物呼吸作用产生二氧化碳”和“植物呼吸作用消耗氧气”这两个实验尤为重要,教师在开展实验活动中可以更加全面地探究,采用课上和课前相结合的方式,课前注重学生对实验的自主设计和准备,课堂侧重实验检验、展示、分析和讨论。
(一)课前自主探究
布置学生分组选择探究主题,以教材中提供的实验方案为基础,以小组为单位,自主设计实验方案,除了最后的实验检验环节,完成其他的前期实验过程,并预测实验结果。课前自主探究可以激发学生的学习兴趣,充分体现学生的主体性。学生既可以参照教材上的参考方案探究,也可以自行设计方案。这既给予了学生自主发挥的空间,也在一定程度上节约了课堂的时间。为避免学生探究方案和思路出现偏差,教师在课前探究的指导跟进非常关键,确保学生少做无用功,也为课堂教学打好基础。
(二)课堂展示交流
相关合作小组代表上台汇报,1~2 名学生介绍设计方案,同组的学生根据介绍,现场同步演示实验过程,展示实验现象,记录实验组和对照组的结果,并根据实验的结果得出该组的探究结论。学生在课前精心设计和准备,课堂交流探究方案和结果,小组内合理分工,有解说的,有演示的,最后根据实验结果现场得出本组的探究结论,既巩固了生物学探究的基本流程,也培养了学生的设计表达能力和团队精神。
二、处理好不同探究之间的关联
教师应充分挖掘各实验之间的联系,适当地融合兼并,最终通过一个实验解决几个探究主题,或者由一个探究实验引出其他关联的主题。比如,“植物呼吸作用产生二氧化碳”“植物呼吸作用消耗氧气”“植物呼吸作用产生水”“所有活细胞都可以进行呼吸作用”“植物的呼吸作用有光无光都进行”这5 组探究主题原本似乎都是独立的,可以分别设计实验研究,但是教师在教学过程中合理利用学生在设计实验中的一些“失误”,或对已有的实验方案进行细微的调整,或关注实验过程中一个细节变化,可能一下子就解决了一连串的问题。
案例一:
在探究“植物呼吸作用产生二氧化碳”的过程中,教师发现有的小组使用的是透明的白塑料袋(教师也可以在课前特意安排一组),并且没有进行其他遮光处理,导致实验结果不明显——石灰水浑浊现象不显著,学生讨论并分析原因。通过教师引导,学生很快便能分析出原因:在没有遮光处理的情况下,植物的叶片不仅能进行呼吸作用,可能还会进行光合作用,光合作用消耗了呼吸作用产生的二氧化碳,故而实验结果不明显。这样,教师巧妙地运用学生设计方案的“失误”,将光合作用和呼吸作用这两个重要知识点联系起来。通过讨论得出植物光合作用和呼吸作用的重要区别之一:植物的光合作用需要光,而呼吸作用有光无光都进行。利用同一个实验过程中的所谓“失误”,使该探究过程充分展开,将植物的光合作用和呼吸作用做了一个初步的对比,更加有利于学生对知识的掌握。另一方面,学生在设计实验过程中会更加注意每一个细节问题,体现实验的严谨性。
案例二:
同样是关于“植物呼吸作用是否产生二氧化碳”的探究,老师只要对实验方案做调整就可以帮助解决“所有活细胞都可以进行呼吸作用”的问题。具体如下:实验过程与刚才学生设计的实验基本一致,只是将菠菜换成了刚刚萌发的种子,其他过程不变。预期实验结果:同样是实验组变浑浊,对照组不变浑浊。得出结论:萌发的种子(不含叶绿体)也进行呼吸作用,释放二氧化碳。所以,植物的呼吸作用不需要叶绿体参与。并进一步向学生介绍:所有的活细胞都可以进行呼吸作用。
该环节充分考虑到课堂时间,不需要让学生设计和演示实验过程,而是通过教师直接介绍、演示和引导(1~2分钟实验就可以演示介绍完毕),既给予学生直观的认识,又提高课堂效率,为其他重要内容的展开,节约宝贵的时间。