学科教育论文-探究性学习在“植物吸水”教学中的.doc

学科教育论文-探究性学习在“植物吸水”教学中的摘要：本文以“植物对水分吸收”的探究性学习为例，论述了探究性学习在生物课堂教学中的具体实践与反思，阐明了探究性学习在生物课堂教学中的利与弊、及其核心要素是“问题”，要允许失败，并提出了后续性研究的方向。关键词：探究性学习；实践；反思一、背景随着素质教育的不断深入，如何培养学生的探究能力是新一轮生物课程改革与教学改革的核心问题。植物对水分的吸收和利用这节课中有演示实验和学生实验，很适合作为探究学习的素材。由于植物吸水和失水的现象在生活中到处可见，教师可引导学生从生活现象入手提出问题，并通过假设与实践解决问题。二、过程（一）课前准备1、提出问题：通过列举生活中植物吸水和失水的现象，引导学生提出问题：植物的渗透吸水与失水与哪些因素有关？2、形成假设：启发学生得出植物的渗透吸水与失水可能与外界溶液的浓度有关。3、设计实验：教师将学生分为五个小组，由学生以小组为单位自行设计实验，并记录实验结果。（二）、课堂实录在课堂上，我首先由学生分组汇报在课外完成的设计情况与实验结果。第一小组：所选材料是质量为12克左右且长势相近的两棵小青菜、清水、浓盐水实验设计方案：（1）将两棵小青菜的根系分别浸入清水和盐水中；（2）过20分钟时间，观察两棵青菜的状态并称重。实验结果：原以为放入盐水中的青菜会出现萎蔫状态，事实却证明20分钟之后两棵青菜的状态没有明显的差异，只是浸入清水中的青菜经称重质量增加了0.1g；而浸入盐水中的青菜则质量减轻了0.4g。第二小组：所选材料是马铃薯条、清水、10%盐水实验设计方案：（1）取两支大试管分别装入等量的清水和盐水，记录液面的高度；（2）取等量的马铃薯条分别放入上述两支试管中；（3）放置30分钟，观察马铃薯条的软硬、重量的变化及液面高低的变化。实验结果：试管编号30分钟后液面高度变化萝卜条的软硬程度变化重量变化A（清水）无明显变化变硬质量增加0.5gB（盐水）无明显变化变软质量减轻1.2g第三小组：所选材料是新鲜带根芹菜两棵、清水及15%盐水实验设计方案：（1）将两棵芹菜分别放入清水与盐水中；（2）隔一昼夜观察两棵芹菜的状态差异。实验结果：放在清水中的芹菜依然新鲜，但放在盐水中的芹菜已经处于萎蔫状态。第四小组：所选材料是1000g的白萝卜一个、清水与饱和食盐水实验设计方案：（1）用打孔器在萝卜上打两个深为8cm的洞，分别装入清水和饱和食盐水；（2）放置一段时间后观察液面高度的变化。实验结果：试管编号起始液面高度10分钟后液面高度30分钟后液面高度2小时后液面高度4小时后液面高度A（清水）4.5cm4.2cm4.0cm3.1cm2cmB（盐水）4.0cm4.4cm5.1cm5.6cm5.8cm第五小组：所选材料是质量为3.8g的马铃薯两份、清水、30%的蔗糖溶液实验设计方案：（1）用打孔器在马铃薯上取相同体积和质量的甲乙两块，把甲放入清水，把乙放入30%的蔗糖溶液中；（2）放置50分钟后观察马铃薯块的软硬、体积及质量变化情况。实验结果：放入清水中的马铃薯块的体积变大，在原先的孔中已经放不进去了，并且质量增加了0.3g；而放入蔗糖中的马铃薯块则体积变小，放入原先的孔中显得略为有些宽松，并且称重后发现质量减轻了0.7g。用表格表示如下：马铃薯块软硬状态变化体积变化重量变化甲（清水）变硬变大增重0.3g乙（30%的蔗糖溶液）变软变小减轻0.7g学生汇报了多种不同的设计方案和实验结果，课堂气氛出奇的活跃，大家对每一种方案进行了讨论与评价，简单总结如下：第一小组实验时间过短，所以观察不到小青菜的萎蔫现象；第三小组采用了足够的时间，定性分析效果明显，但如果能增加一些定量的数据，实验效果将会更加理想；第四小组同学耐心细致，实验数据能说明问题并具有一定的说服力。其中争论最多的是第二小组的实验，原本预计液面高度应该会有上升或下降，但实验结果液面高度却无明显变化。就这一点，很多同学谈了自己的一些看法：有同学认为马铃薯并非最佳实验材料，换用萝卜可能效果会更好；有同学则认为时间太短是造成实验失败的主要原因；还有同学认为为了使实验效果更明显，可以加大食盐的浓度-就连一些原先基础较差的学生也兴致勃勃地争先发言，从中体会到了成功的喜悦。对此，我适时地加以了表扬和鼓励，同时引导学生运用实验结果进行分析、讨论并得出了最终结果：植物的渗透吸水和失水与外界溶液浓度有关，当外界溶液浓度高时植株失水，反之则吸水。随后，我利用教学软件展示课本中渗透作用装置图，用动画再一次验证了上述结论。在此基础上我带领学生进入了下一轮探究性学习。1、质疑：（1）当内外溶液浓度相当时情况会怎么样？（2）植物的渗透作用除了与外界溶液浓度有关以外，还与什么条件有关？2、假设：植物的渗透作用是不是跟半透膜也有关？3、实验：（1）将半透膜换成纱布，结果会如何？（2）将半透膜换成塑料片，结果又会如何？在同学们的实验过程中，下课铃声响了-三、反思本堂课的教学设计是以充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用为理念的，教学主要采用探究性学习，通过教师提供的研究素材，进行实验操作，训练学生科学的思维方法，启发学生用已知去探索未知，对自己的实验结果加以分析说明，归纳总结，最终使学生理解、掌握植物细胞渗透吸水与失水的原理，以及具备运用这个原理来解释生活与生产实践中有关现象的能力。（一）二点思考：1.在课堂上未能完成相应的教学任务，是不是教学的一种失败？在课堂中我未能完成教学计划，由此让我想到了两个第一位的问题：教师在教学内容的安排中究竟是把学生应掌握的知识本身放在第一位还是把能力培养、情感体验、科学精神的倡导放在第一位？我的天平倾向于后者。在本堂课中，我实现了课堂最大化的学生参与度，最大程度地调动了学生学习的积极性，带给学生的是一个探究的过程，是一个努力克服学习过程中的困难，团结合作探究结论的生动体验过程。在实际的教学过程中，有许多老师一方面在积极鼓励学生多提问、讨论、发言，一方面又怕因此而影响了课程的进度而顾虑重重，这种状况还有待于改善。2.探究性学习的利弊如何？利：（1）在探究性学习中，教师不是把现成的结论直接告诉学生，而是要求学生亲自观察、亲自设计并进行实验，亲自经历知识的获得过程，这对学生来说，无论是知识的体验还是能力及情感的培养，都有着不可替代的作用。（2）在课堂上，真正做到了师生互动与生生互动。在互动中既培养了学生的团结协作能力，增进了同学间的友情，同时也拉近了师生间的距离，消除了学生对教师的恐惧心理；在互动中使学生轻松地掌握了学科知识。（3）探究性学习带给学生的不仅仅是某个问题的解决、某个实验的完成，更主要的是它培养了学生不怕困难、不断进取的精神。获益的不仅仅是一堂课，而是他们的一生。弊：探究性学习在课堂上明显存在知识容量偏小，教学有不可预测性、知识缺乏系统性和条理性等不足。（二）三点体会1、探究性学习的核心要素是“问题”，爱因斯坦也曾说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”因此，切实可行而且效果良好的方法是教师设置问题情境，并通过引导优化和集中学生的问题。而要在课堂中组织起有效的探究性学习，首先要注意选择合适的内容，例如矿质元素的吸收、植物的光合作用、水分的吸收、植物的激素调节、细胞呼吸等。2、在探究性学习中要留给学生较大的空间，要允许多种假设，即使是失败的、错误的也应予以探索价值的肯定。英国科学家戴维曾经说过：“我的那些最重要的发现是受到失败的启示而做出来的。”就科学而言，几乎可以说“成功的”探究和“失败的”探究有着同等重要的意义。3、在本节课中，由于上课时间的限制，学生的第二轮探究实验没有在课内完成，学生高涨的情绪被下课铃声打断，这未免让人觉得有些遗憾。因此，事先最好能在课前作