高中生物教學(xué)中實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究的方法實(shí)踐策略

1、.高中生物教學(xué)中實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究的方法理論策略“生長(zhǎng)素的生理作用是高中生物人教版必修3·“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第三章“植物的激素調(diào)節(jié)中的第二節(jié)內(nèi)容。本節(jié)課的教學(xué)目的是在學(xué)習(xí)第一節(jié)“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn),理解生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程,以及生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布的知識(shí)的根底上,進(jìn)一步分析闡述植物生長(zhǎng)素的生理作用,列舉生長(zhǎng)素作用的兩重性,描繪植物頂端優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)象、原因、解除方法及應(yīng)用,并舉例說明生長(zhǎng)素類似物在農(nóng)業(yè)消費(fèi)理論中的作用,探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度。以往的教學(xué)活動(dòng),一般是老師先分析圖示“生長(zhǎng)素濃度與所起作用的關(guān)系,得出生長(zhǎng)素生理作用的兩重性;再通過閱讀資料、分析例題等形式理解生長(zhǎng)素在農(nóng)業(yè)消費(fèi)中的

2、應(yīng)用;最后通過實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀感受生長(zhǎng)素促進(jìn)插條生根的作用。這樣的教學(xué)方法雖然可以順利地完成教學(xué)任務(wù),但卻缺少學(xué)生的自主參與,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣較低,只是被動(dòng)地在聽在記在做而已,學(xué)習(xí)效率低,學(xué)習(xí)效果差。當(dāng)今世界,科學(xué)技術(shù)迅猛開展,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨劇烈,國(guó)家的開展和強(qiáng)大越來越取決于勞動(dòng)者的素質(zhì),而創(chuàng)造性強(qiáng)、行動(dòng)才能突出將是對(duì)高端人才的重要要求。為適應(yīng)時(shí)代開展的需要,?普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)?的根本理念中特別倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),力圖促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過程、勤于動(dòng)手和動(dòng)腦,逐步培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的才能、獲取新知識(shí)的才能、批判性思維的才能、分析和處理問題的才能,以及交流與合作的

3、才能等,重在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和理論才能的人才。鑒于此,筆者對(duì)這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)思路如下:在突出生物學(xué)根本領(lǐng)實(shí)、核心概念的根底上,啟發(fā)學(xué)生切身體會(huì)如何獲得信息并進(jìn)展信息轉(zhuǎn)換,在理論中進(jìn)展科學(xué)探究,并養(yǎng)成科學(xué)精神。一、自主繪制真實(shí)數(shù)據(jù)曲線,學(xué)會(huì)獲得信息,解讀信息,進(jìn)展信息轉(zhuǎn)換在以往教學(xué)理論中,學(xué)生是在老師指導(dǎo)下通過分析教材中的圖示“生長(zhǎng)素濃度與所起作用的關(guān)系,理解生長(zhǎng)素的生理作用和特性。這種形式的優(yōu)點(diǎn)是教學(xué)過程簡(jiǎn)單、知識(shí)獲取直接,但不能培養(yǎng)學(xué)生自主獲取信息并考慮的才能。因此,筆者嘗試指導(dǎo)學(xué)生首先自主分析課前準(zhǔn)備的一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),再繪制相應(yīng)的曲線,從一開場(chǎng)就讓他們參與到教學(xué)活動(dòng)中來。課前筆者準(zhǔn)備了兩份

4、數(shù)據(jù)表,第一份表是“不同濃度的生長(zhǎng)素溶液對(duì)燕麥胚根的生長(zhǎng)情況的影響的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表1。先請(qǐng)學(xué)生代表上臺(tái)在黑板上繪制橫坐標(biāo)是生長(zhǎng)素溶液的濃度,縱坐標(biāo)是胚根的平均長(zhǎng)度的曲線,并請(qǐng)其他學(xué)生在座位上畫。有了詳細(xì)的數(shù)據(jù),講臺(tái)上和座位上的學(xué)生都畫得非常認(rèn)真。圖像繪制完成后,老師又引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)黑板上的幾幅曲線。在評(píng)選出“優(yōu)秀作品后,學(xué)生分析“作品內(nèi)涵,即曲線反映了不同濃度的生長(zhǎng)素溶液對(duì)燕麥胚根的影響,在一定濃度范圍內(nèi),生長(zhǎng)素溶液的濃度與胚根的平均長(zhǎng)度呈現(xiàn)正相關(guān),超過一定濃度后,生長(zhǎng)素溶液的濃度與胚根的平均長(zhǎng)度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。之后,學(xué)生們根據(jù)第二份數(shù)據(jù)表“不同濃度的生長(zhǎng)素溶液對(duì)燕麥胚芽的生長(zhǎng)情況的影響的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表2在

5、之前繪制的曲線根底上繪出不同濃度的生長(zhǎng)素溶液對(duì)胚芽的影響圖1。繪制完成后,學(xué)生可以從曲線直觀分析得出結(jié)論:不同濃度的生長(zhǎng)素溶液對(duì)胚根和胚芽的影響呈現(xiàn)類似的變化趨勢(shì),但不完全一樣。這樣,詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息就先轉(zhuǎn)化成了形象的圖像信息,再轉(zhuǎn)化為結(jié)論。接著,筆者提供教材上的圖示“不同濃度的生長(zhǎng)素溶液對(duì)根、芽和莖的相對(duì)影響圖2,學(xué)生將其與自己繪制的曲線進(jìn)展比較,進(jìn)一步分析圖像中包含的信息。通過這種形式,學(xué)生更能體會(huì)到理論來源于現(xiàn)實(shí)的道理,并進(jìn)步學(xué)習(xí)的興趣。從獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)到自主繪制圖表,再通過分析討論得出結(jié)論,在此教學(xué)過程中,由于老師充分引導(dǎo)每個(gè)學(xué)生參與到活動(dòng)中來,不但學(xué)生學(xué)習(xí)興趣進(jìn)步了,而且他們獲取信息、解

6、讀信息、進(jìn)展信息轉(zhuǎn)換的才能得到了鍛煉。在不知不覺中學(xué)生感受到了科學(xué)家獲取信息、科學(xué)分析、得出結(jié)論的科學(xué)探究過程。二、觀察身邊生物學(xué)現(xiàn)象,開展科學(xué)探究的才能在校園里隨處可見呈寶塔狀的松樹、修剪呈半球狀的大葉黃楊,這些樹形的塑造都利用了生長(zhǎng)素的生理作用。在學(xué)生理解生長(zhǎng)素生理作用兩重性的概念根底上,筆者以這些身邊客觀存在的實(shí)例入手,引導(dǎo)學(xué)生探究生長(zhǎng)素生理作用與消費(fèi)生活理論親密相關(guān)的詳細(xì)問題。首先,筆者出示課前拍攝的校園里隨處可見的松樹及大葉黃楊的照片,引導(dǎo)學(xué)生觀察,松樹一般呈寶塔狀而大葉黃楊呈半球狀,學(xué)生說出松樹的樹形沒有經(jīng)過修剪而大葉黃楊是經(jīng)過修剪的。接著,學(xué)生取出課前實(shí)地摘取的大葉黃楊的枝條,進(jìn)

7、展分析,發(fā)現(xiàn):有的大葉黃楊枝條上的頂芽保存,側(cè)枝根本沒有發(fā)育;而有的枝條,剪去頂芽,側(cè)芽發(fā)育成側(cè)枝圖3?！盀槭裁磿?huì)有這樣的區(qū)別?帶著問題,學(xué)生們繼續(xù)探究。通過閱讀教材內(nèi)容,學(xué)生們知道了頂端優(yōu)勢(shì),即頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)而側(cè)芽受到抑制的現(xiàn)象,假如摘除頂芽,側(cè)芽部位的生長(zhǎng)素濃度降低,側(cè)芽所受的抑制作用就會(huì)減弱,逐漸發(fā)育為枝條。通過科學(xué)的探究,學(xué)生們很快就體會(huì)到頂端優(yōu)勢(shì)表達(dá)了生長(zhǎng)素的生理作用的兩重性:既能促進(jìn)生長(zhǎng),也能抑制生長(zhǎng),也理解了沒有經(jīng)過修剪的松樹呈寶塔狀而經(jīng)過修剪的大葉黃楊呈現(xiàn)球狀。這時(shí),筆者啟發(fā)學(xué)生說出頂端優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用實(shí)例,他們發(fā)散思維暢所欲言,說了很多例子:如在農(nóng)業(yè)消費(fèi)中,對(duì)果樹進(jìn)展修剪,對(duì)棉花、番

8、茄等農(nóng)作物進(jìn)展摘心都是通過解除頂端優(yōu)勢(shì)到達(dá)增產(chǎn)的目的;而在林業(yè)消費(fèi)中,通過維持頂端優(yōu)勢(shì)可以獲得大量的材用樹木。身邊的生物學(xué)現(xiàn)象隨處可見,而仔細(xì)的觀察、提出問題、帶著問題進(jìn)展科學(xué)性的探究,能幫助學(xué)生理解生物科學(xué)原理,有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深化理解和遷移應(yīng)用。三、通過預(yù)實(shí)驗(yàn),進(jìn)而開展科學(xué)探究活動(dòng),初步養(yǎng)成科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神通過前面的學(xué)習(xí),學(xué)生知道不同濃度的生長(zhǎng)素溶液對(duì)根的影響不同,而探究促進(jìn)插條生根的最適濃度在消費(fèi)理論中非常重要。教材中設(shè)計(jì)的探究活動(dòng)就是以此為中心展開的,這也是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為了可以進(jìn)步課堂效率,表達(dá)探究活動(dòng)的效果和意義,養(yǎng)成科學(xué)方法、態(tài)度和精神,筆者將這節(jié)課的探究活動(dòng)

9、分為兩個(gè)環(huán)節(jié):預(yù)實(shí)驗(yàn)和正式實(shí)驗(yàn)。1預(yù)實(shí)驗(yàn)。提早兩周組織了兩組每組4人有興趣的同學(xué)開展了探究活動(dòng)的預(yù)實(shí)驗(yàn)。詳細(xì)如下:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究萘乙酸促進(jìn)迎春花插條生根的適宜濃度。提出問題:萘乙酸促進(jìn)迎春花插條生根的適宜濃度是多少?材料器具:一年生生長(zhǎng)旺盛的生理狀況根本一致的迎春花枝條28根,枝剪,蒸餾水,0.1mol/L的NaOH溶液,燒杯,量筒,玻璃棒,萘乙酸等。實(shí)驗(yàn)步驟:配制溶液:配制2、4、6、8、10、12ppm濃度的萘乙酸溶液;制作插條:一年生迎春花枝條、長(zhǎng)約1015cm、帶芽3個(gè)、去成熟葉,下端剪成光滑斜面,分成7組,每組4支;處理插條:浸泡法,使用不同濃度的萘乙酸溶液浸泡枝條下端,深約1.5c

10、m,處理24h后取出,晾干4h;水培觀察:將處理后的六組插條,再加一組對(duì)照組不經(jīng)處理,下端浸泡在清水中;觀察記錄:水培9d,每天固定時(shí)間觀察生根數(shù),填寫數(shù)據(jù)表表3并繪制曲線;結(jié)果分析:生根數(shù)最多的為適宜濃度;表達(dá)和交流討論。進(jìn)展預(yù)實(shí)驗(yàn)為正式實(shí)驗(yàn)探究了條件,也可以檢驗(yàn)此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、可行性,防止設(shè)計(jì)不周,盲目開展實(shí)驗(yàn)而造成的浪費(fèi)。通過開展此預(yù)實(shí)驗(yàn),學(xué)生們查閱很多資料,理解到配制萘乙酸溶液可以參加NaOH助溶解,制作插條時(shí)要注意盡量防止差異,此實(shí)驗(yàn)處理插條采取浸泡法,所以處理時(shí)間要長(zhǎng),假如采用蘸沾法,處理插條的時(shí)間要短,通過水培觀察生根數(shù)效果較好,每天在固定的時(shí)間進(jìn)展觀察等。2正式實(shí)驗(yàn)。在開展

11、正式實(shí)驗(yàn)之前,學(xué)生先匯報(bào)了預(yù)實(shí)驗(yàn)的過程及結(jié)果。結(jié)果說明:4 ppm濃度的萘乙酸為促進(jìn)迎春花插條生根的適宜濃度。在此根底上,進(jìn)展分組正式實(shí)驗(yàn)。學(xué)生們選擇0.2 ppm作為濃度梯度,利用3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0 ppm濃度的萘乙酸浸泡枝條,再按照預(yù)實(shí)驗(yàn)的步驟進(jìn)展觀察記錄和分析,兩周后的課堂上組織小組內(nèi)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況,并在班級(jí)內(nèi)進(jìn)展交流討論。因?yàn)檫M(jìn)展了預(yù)實(shí)驗(yàn),防止了很多探究的過程,確保順利開展正式實(shí)驗(yàn),有一些組得出4.8 ppm的萘乙酸是促進(jìn)迎春花插條生根的最適濃度表4,但也有不少組得出其他不同的結(jié)論。學(xué)生也在交流時(shí)分析原因,如制作插條時(shí)有差異存在,配制的萘乙酸溶液的濃度存在問題等。通過開展預(yù)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)展正式實(shí)驗(yàn),學(xué)生們比較順利地開展了課堂探究活動(dòng),獲得了促進(jìn)迎春花插條生根的最適濃度;并在此根底上,更深化地體會(huì)到生長(zhǎng)素生理作用的兩重性。在“生長(zhǎng)素的生理作用這節(jié)的教學(xué)過程中,老師