探究馒头在口腔中的变化的教学设计

探究馒头在口腔中的变化的教学设计

1问题2:自己设计方案与其他方面的矛盾基于实验的研究活动越来越受到重视生物教育实践。用实验探究带动知识的学习,其理想的结果是知识、技能和情感、态度、价值观三维目标的全面实现。但在教学实践中,有很多困难阻碍着这种教学方式的实施。矛盾主要表现在:如何在一节课的时间内既完成探究方案的设计,又保证学生有足够的时间亲历探究实验的过程,尤其是有足够的时间看到实验结果,并对结果作出分析,以避免虎头蛇尾?如何在设计实验的时候,既能充分发挥学生的主体地位,让学生自己设计方案,又能节约时间,避免在不必要的细节上浪费时间?如何让学生自觉运用单一因素差异,设置对照和确定可操作定义等来设计实验,既能充分考虑到对每一个细节关注的必要性,并采取相应的措施,又不让学生感觉设计实验是一件太复杂、太困难的事情?这些矛盾如果不能得到有效的解决,可能会导致2种结果:第1种:教师绝对主导课堂。用过多的约束牵制学生的思维,甚至在有些课堂上完全用现成的实验方案让学生照单操作。这种做法虽然可以节约时间,却很容易让学生因为缺乏自主性而降低学习的兴趣。更为重要的是,学生因为没有亲自经历设计探究方案的过程,未能在锻炼科学思维、培养科学方法等方面受益,其最终所达到的目标必然是残缺的。第2种:过分民主地主导课堂。放开来让学生自己去设计实验,限于初一学生的实际能力,不可能考虑到方方面面的细节。如果实验中涉及到的因素比较多,完善实验方案所需要的时间远远超过学生有效注意力时间,最终也不能设计出切实可行的方案,更谈不上完全理解实验方案中所隐藏的科学原理。在初中生物学教学中,“探究馒头在口腔中的变化”是一个难度比较大的探究活动,在本节课的教学实践中,探索达到三维目标的有效途径,笔者做了一些尝试,现将实施的策略和效果分析如下。2正确理解馒头在口腔中的变化“馒头在口腔中的变化”是人教版7年级下第4单元第2章“人体的营养”第2节“消化和吸收”中的内容。学生对食物消化过程存在很多误解,如有的学生认为“胃里有一些齿轮,它们不停地转动,最后把食物磨碎”;有的学生说“身体里有一些类似于筛子的东西,把食物进行过滤,那些渣滓就是粪便,那些过滤之后的汤就变成血液和尿”;还有大部分学生认为“胃是消化食物的主要场所”等等。从这些误解不难看出,学生看到的现象是吃进去的食物经过消化变成了粪便,而对这个过程的实质,则有很多疑问。要完全弄清楚这些问题,涉及到物理变化和化学变化,是初一学生的未知领域,要用这些来解释要学习的新知识,有很大的难度。“探究馒头在口腔中的变化”,则把诸多问题聚集到一个具体问题之中。这个实验不但可以培养学生设计实验,进行实验操作,同时对实验结果的分析有助于学生理解:(1)食物的消化,是由大分子的物质变成可被吸收的小分子的过程;(2)在这个过程中消化酶起着决定性的作用;(3)牙齿的咀嚼和舌的搅拌在这个变化中起着辅助作用。以上3个知识点,是学生理解食物消化的本质和过程,是区分“物理性消化”和“化学性消化”的关键环节,对学生从整体上把握“消化”起着重要作用。2.1引导学生检测正误滴加碘液检测淀粉的方法,学生在验证光合作用产物的实验中已经用过,因此很容易想到用滴加碘液的方法检测淀粉是否存在。但对于滴加碘液检测淀粉的目的是什么,什么时间滴加碘液,以及如何解释最后看到的实验结果,事实上学生还是存在误解的,如有的学生在保温之前滴加。用体验活动导入,不但可以让学生知道为什么要这样做,而且可以举一反三地灵活运用该方法,以达到进行科学研究方法和科学研究思维训练的目的。带领学生仔细咀嚼馒头(馒头应注意使用未加甜味成分的原味馒头,并且要注意卫生条件,可提前将新鲜的馒头切成小块,让学生用牙签拿起来品尝),感受味道的变化(感到略有甜味)。引导学生分析:馒头的主要成分——淀粉,是一种没有甜味的糖,在口腔中细细咀嚼,变成了一种有甜味的物质。作出假设:在口腔中,馒头中的淀粉转变成了能使人感到甜的另外一种糖。实验检测:淀粉(无甜味)——?(有甜味)如何判断这个过程是否发生?一种物质是否变成了另外一种物质,既可以检测原来的物质有没有减少,还可以检测是不是有新的物质出现。演示:取2块大小相同的馒头,1块放在培养皿中,1块仔细咀嚼后置入另一培养皿中,检验有无变化。检验方法1:滴加等量的碘液检测,未经咀嚼的馒头块呈现深蓝色,而经过仔细咀嚼的馒头颜色很淡,甚至无色。检验方法2:尿糖试纸检测,将尿糖试纸浸入待测物中,约1min后取出,在1min内观察试纸的颜色变化,并与标准色版对照,发现经过咀嚼的馒头中检测结果为阳性,而未经咀嚼的为阴性,可见经过咀嚼确实有一种新的物质产生,它是麦芽糖。结论:淀粉(无甜味)→麦芽糖(有甜味)。2.2混合过程的作用什么原因使淀粉转变成了有甜味的糖?回顾咀嚼的过程,不难发现在口腔中,舌的搅拌、牙齿的咀嚼和唾液的混合都可能对这个过程起作用,如果确实这3个因素都起作用,有没有哪个因素在其中起关键的作用?由以上分析,提出进一步探究的问题:探究牙齿的咀嚼、舌的搅拌和唾液的混合,在淀粉变成麦芽糖的过程中所起的作用是否相同?在引导学生设计实验的时候,对以下问题的澄清是学生顺利设计或理解设计方案的重要环节。2.2.1模拟实验的深化学生往往难以直接想到模拟实验,可引导学生分析在口腔中做这个实验的矛盾在于很难把3个因素区分开来,因此需要进行模拟实验。用试管代替口腔,玻璃棒搅拌模拟舌的作用,馒头块或者馒头屑模拟牙齿的作用。2.2.2合同的作用是否完全相同要探究3个因素的作用是否相同,这一组实验需要设置几个装置?解答问题可为设计实验提供清晰可行的思路,但是事实上学生很难将单一因素差异和设置对照等设计实验的原则灵活地加以运用。采用类比的方法,可简化理解,引导学生自觉运用策略控制实验变量。进行类比:有A、B、C3人经过共同努力,完成了某件事情,但是3个人在这个事件当中所起的作用是否完全相同,是否其中某一个人起到了关键的作用,应该怎样对这件事情进行确认呢?学生尝试分析:首先应该确认3人合作能完成这个事件,然后分别让其中的1人不参与,如A不参与的情况下,看事件能否仍然发生,如果仍能发生,就说明A在其中不是起到关键的作用;如果A缺少,该事件不能发生,则A在其中起着关键的作用;通过让A、B、C分别缺失,看该事件能否发生,就可以判断A、B、C作用的重要程度。这样的推理简单、有趣,并且是有用的。由以上推理,引导学生分析:要探究舌的搅拌、牙齿的咀嚼和唾液在馒头变成有甜味的糖的过程中所起的作用,需要设置4个实验装置,其中3个因素都具备的是对照组,缺失某个因素的为实验组,研究的是该因素所起的作用。2.2.3成人掌握造林管道的管道设置在设计这个实验时,如何启发学生理解设置“清水”和“唾液”的对比,这个细节的处理是很多教师遇到的难题。采用资料分析的方法,可以轻松地引导学生自主理解设置的原因。资料分析:成人每日分泌的唾液约为1~1.5L,其中约有99.4%是水,其余为溶解于其中的物质。根据资料引导学生分析:在设置唾液这个因素的时候,还应该注意什么?学生很自然地理解,由于唾液中的成分可以粗略地分为水分和溶解在水中的物质,那么到底是其中的水在起作用,还是溶解于水中的物质在起作用?因此,为确保设计的实验是单一因素差异,在实验设置的时候其他实验组应该加入等量的清水作为对照。2.2.4操作时的实验操作通过这样的方式设计实验可以很好地理清实验设置的不同处理,使得实验思路比较清晰,从而避免在实验操作时候出现混乱。在此基础上,可以接着让学生对教材上实验的设置进行比较分析。学生很容易看出,教材上把舌的搅拌和牙齿的咀嚼2个因素捆绑处理。教师还可以适时点拨,为什么把这2个因素捆绑,而不是与唾液捆绑?这样的处理还潜藏着1个事实:舌的搅拌和牙齿的咀嚼作用有相似之处。2.2.5有助于更好的实验结果在完成了实验设计之后,要保证实验的顺利进行,对实验中涉及到的可操作定义的界定也非常重要。在正式进行实验操作之前,引导学生进一步思考,要保证实验成功,还要注意哪些细节?如对馒头块和馒头屑的界定?如何取唾液?量取多少唾液?搅拌时应注意什么?滴加多少碘液?什么时候滴加?为什么要在37℃条件下保温?要获得良好的实验效果,需要保温多长时间?如何对试管进行编号?有了以上的设计,做起实验来不但快速,而且结果也比较准确,学生在看到实验结果的时候能够有强烈的成就感,同时,这样的教学方式对学生科学思维能力的锻炼是大有裨益的。2.2.6问题的提出和引导观察并描述实验结果之后,不但可以对3个因素所起的作用进行甄别,而且可以引导学生理解唾液中物质所起的作用和牙齿、舌的作用之间的区别。并利用这些结论,解释生活中的一些现象,如为什么牙齿不好会影响到消化,适时引导学生爱护牙齿,并理解养成细嚼慢咽生活习惯的益处等等。通过出示饮用碳酸饮料和常吃零食对牙齿影响的事实,对学生进行良好生活习惯的引导。同时,对唾液淀粉酶作用实质的分析,将会为学生准确理解消化的本质埋下伏笔。3实验探究教学的主体亲身经历以实验探究为主的学习活动是学生学习生物学的重要途径。在实验中,学生不仅可以获取知识,体验乐趣,更重要的是领悟科学的本质。学生是实验探究教学的