高中生物教学中实现科学探究的方法实践策略

1、.高中生物教学中实现科学探究的方法理论策略“生长素的生理作用是高中生物人教版必修3·“稳态与环境第三章“植物的激素调节中的第二节内容。本节课的教学目的是在学习第一节“植物生长素的发现,理解生长素的发现过程,以及生长素的产生、运输和分布的知识的根底上,进一步分析阐述植物生长素的生理作用,列举生长素作用的两重性,描绘植物顶端优势的现象、原因、解除方法及应用,并举例说明生长素类似物在农业消费理论中的作用,探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度。以往的教学活动,一般是老师先分析图示“生长素浓度与所起作用的关系,得出生长素生理作用的两重性;再通过阅读资料、分析例题等形式理解生长素在农业消费中的

2、应用;最后通过实验,使学生直观感受生长素促进插条生根的作用。这样的教学方法虽然可以顺利地完成教学任务,但却缺少学生的自主参与,学生的学习兴趣较低,只是被动地在听在记在做而已,学习效率低,学习效果差。当今世界,科学技术迅猛开展,国际竞争日趋剧烈,国家的开展和强大越来越取决于劳动者的素质,而创造性强、行动才能突出将是对高端人才的重要要求。为适应时代开展的需要,?普通高中生物课程标准实验?的根本理念中特别倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的才能、获取新知识的才能、批判性思维的才能、分析和处理问题的才能,以及交流与合作的

3、才能等,重在培养具有创新精神和理论才能的人才。鉴于此,笔者对这节课的教学设计思路如下:在突出生物学根本领实、核心概念的根底上,启发学生切身体会如何获得信息并进展信息转换,在理论中进展科学探究,并养成科学精神。一、自主绘制真实数据曲线,学会获得信息,解读信息,进展信息转换在以往教学理论中,学生是在老师指导下通过分析教材中的图示“生长素浓度与所起作用的关系,理解生长素的生理作用和特性。这种形式的优点是教学过程简单、知识获取直接,但不能培养学生自主获取信息并考虑的才能。因此,笔者尝试指导学生首先自主分析课前准备的一系列实验数据,再绘制相应的曲线,从一开场就让他们参与到教学活动中来。课前笔者准备了两份

4、数据表,第一份表是“不同浓度的生长素溶液对燕麦胚根的生长情况的影响的实验数据表1。先请学生代表上台在黑板上绘制横坐标是生长素溶液的浓度,纵坐标是胚根的平均长度的曲线,并请其他学生在座位上画。有了详细的数据,讲台上和座位上的学生都画得非常认真。图像绘制完成后,老师又引导学生评价黑板上的几幅曲线。在评选出“优秀作品后,学生分析“作品内涵,即曲线反映了不同浓度的生长素溶液对燕麦胚根的影响,在一定浓度范围内,生长素溶液的浓度与胚根的平均长度呈现正相关,超过一定浓度后,生长素溶液的浓度与胚根的平均长度呈现负相关。之后,学生们根据第二份数据表“不同浓度的生长素溶液对燕麦胚芽的生长情况的影响的实验数据表2在

5、之前绘制的曲线根底上绘出不同浓度的生长素溶液对胚芽的影响图1。绘制完成后,学生可以从曲线直观分析得出结论:不同浓度的生长素溶液对胚根和胚芽的影响呈现类似的变化趋势,但不完全一样。这样,详细的数据信息就先转化成了形象的图像信息,再转化为结论。接着,笔者提供教材上的图示“不同浓度的生长素溶液对根、芽和茎的相对影响图2,学生将其与自己绘制的曲线进展比较,进一步分析图像中包含的信息。通过这种形式,学生更能体会到理论来源于现实的道理,并进步学习的兴趣。从获得实验数据到自主绘制图表,再通过分析讨论得出结论,在此教学过程中,由于老师充分引导每个学生参与到活动中来,不但学生学习兴趣进步了,而且他们获取信息、解

6、读信息、进展信息转换的才能得到了锻炼。在不知不觉中学生感受到了科学家获取信息、科学分析、得出结论的科学探究过程。二、观察身边生物学现象,开展科学探究的才能在校园里随处可见呈宝塔状的松树、修剪呈半球状的大叶黄杨,这些树形的塑造都利用了生长素的生理作用。在学生理解生长素生理作用两重性的概念根底上,笔者以这些身边客观存在的实例入手,引导学生探究生长素生理作用与消费生活理论亲密相关的详细问题。首先,笔者出示课前拍摄的校园里随处可见的松树及大叶黄杨的照片,引导学生观察,松树一般呈宝塔状而大叶黄杨呈半球状,学生说出松树的树形没有经过修剪而大叶黄杨是经过修剪的。接着,学生取出课前实地摘取的大叶黄杨的枝条,进

7、展分析,发现:有的大叶黄杨枝条上的顶芽保存,侧枝根本没有发育;而有的枝条,剪去顶芽,侧芽发育成侧枝图3。“为什么会有这样的区别?带着问题,学生们继续探究。通过阅读教材内容,学生们知道了顶端优势,即顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象,假如摘除顶芽,侧芽部位的生长素浓度降低,侧芽所受的抑制作用就会减弱,逐渐发育为枝条。通过科学的探究,学生们很快就体会到顶端优势表达了生长素的生理作用的两重性:既能促进生长,也能抑制生长,也理解了没有经过修剪的松树呈宝塔状而经过修剪的大叶黄杨呈现球状。这时,笔者启发学生说出顶端优势的应用实例,他们发散思维畅所欲言,说了很多例子:如在农业消费中,对果树进展修剪,对棉花、番

8、茄等农作物进展摘心都是通过解除顶端优势到达增产的目的;而在林业消费中,通过维持顶端优势可以获得大量的材用树木。身边的生物学现象随处可见,而仔细的观察、提出问题、带着问题进展科学性的探究,能帮助学生理解生物科学原理,有助于学生对知识的深化理解和迁移应用。三、通过预实验,进而开展科学探究活动,初步养成科学方法、科学态度、科学精神通过前面的学习,学生知道不同浓度的生长素溶液对根的影响不同,而探究促进插条生根的最适浓度在消费理论中非常重要。教材中设计的探究活动就是以此为中心展开的,这也是本节课的重点和难点。为了可以进步课堂效率,表达探究活动的效果和意义,养成科学方法、态度和精神,笔者将这节课的探究活动

9、分为两个环节:预实验和正式实验。1预实验。提早两周组织了两组每组4人有兴趣的同学开展了探究活动的预实验。详细如下:实验目的:探究萘乙酸促进迎春花插条生根的适宜浓度。提出问题:萘乙酸促进迎春花插条生根的适宜浓度是多少?材料器具:一年生生长旺盛的生理状况根本一致的迎春花枝条28根,枝剪,蒸馏水,0.1mol/L的NaOH溶液,烧杯,量筒,玻璃棒,萘乙酸等。实验步骤:配制溶液:配制2、4、6、8、10、12ppm浓度的萘乙酸溶液;制作插条:一年生迎春花枝条、长约1015cm、带芽3个、去成熟叶,下端剪成光滑斜面,分成7组,每组4支;处理插条:浸泡法,使用不同浓度的萘乙酸溶液浸泡枝条下端,深约1.5c

10、m,处理24h后取出,晾干4h;水培观察:将处理后的六组插条,再加一组对照组不经处理,下端浸泡在清水中;观察记录:水培9d,每天固定时间观察生根数,填写数据表表3并绘制曲线;结果分析:生根数最多的为适宜浓度;表达和交流讨论。进展预实验为正式实验探究了条件,也可以检验此实验设计的科学性、可行性,防止设计不周,盲目开展实验而造成的浪费。通过开展此预实验,学生们查阅很多资料,理解到配制萘乙酸溶液可以参加NaOH助溶解,制作插条时要注意尽量防止差异,此实验处理插条采取浸泡法,所以处理时间要长,假如采用蘸沾法,处理插条的时间要短,通过水培观察生根数效果较好,每天在固定的时间进展观察等。2正式实验。在开展

11、正式实验之前,学生先汇报了预实验的过程及结果。结果说明:4 ppm浓度的萘乙酸为促进迎春花插条生根的适宜浓度。在此根底上,进展分组正式实验。学生们选择0.2 ppm作为浓度梯度,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浓度的萘乙酸浸泡枝条,再按照预实验的步骤进展观察记录和分析,两周后的课堂上组织小组内汇报实验情况,并在班级内进展交流讨论。因为进展了预实验,防止了很多探究的过程,确保顺利开展正式实验,有一些组得出4.8 ppm的萘乙酸是促进迎春花插条生根的最适浓度表4,但也有不少组得出其他不同的结论。学生也在交流时分析原因,如制作插条时有差异存在,配制的萘乙酸溶液的浓度存在问题等。通过开展预实验、进展正式实验,学生们比较顺利地开展了课堂探究活动,获得了促进迎春花插条生根的最适浓度;并在此根底上,更深化地体会到生长素生理作用的两重性。在“生长素的生理作用这节的教学过程中,老师