探究某无机盐是否为某植物生长发育所必需之教学设计

“探究某无机盐是否为某植物生长发育所必需”的实验教学设计刘先柱（湖北省巴东县第二高级中学444324）关键词：科学探究植物生长发育无机盐教学设计实验教学内容：必修1第二章第五节之“技能训练”：在本章的学习中，我们根据课本上的实验指导，这完成了糖类、脂肪和蛋白质三类物质的检测实验。结合该实验想一想，科学地设计实验方案应该注意哪些问题？查找资料，了解某一种植物（如小麦）生物发育需要哪些无机盐。设计实验证明一种或几种无机盐是植物生长发育所必需的。一、教学目标分析新课程标准中关于能力目标有如下要求：发展科学探究能力，初步学会：⑴客观地观察和描述生物现象；⑵通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的问题；⑶分析问题，阐明与研究该问题相关的知识；⑷确认变量；⑸作出假设和预期；⑹设计可行的实验方案；⑺实施实验方案，收集证据；⑻利用数学方法处理、解释数据；⑼根据证据作出合理判断；⑽用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；⑾听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改。而通过该教学内容的实施，以上各款要求均可涉及，故该内容的教学目标制定如下：1、知识性目标：使学生通过实验探究来深入了解无机盐对植物正常生长发育的重要作用，了解某种植物在缺乏某种无机盐时所表现出的相应症状。2、能力目标：使学生深入体会科学探究的过程，提高学生设计实验方案及实际操作的技能。3、情感态度和价值观目标：在教学过程中让学生体验科学探究的乐趣和成功的喜悦，并培养学生严谨、细心、耐心的科学态度和分工协作的团队精神。三、教学设计基本思路：把该实验定性为一个探究性实验，整个教学过程在一段长时间内完成，不限于在某一节或几节课内完成，教学过程中涉及学生要通过查找资料、提出问题，在老师的指导下制定方案并实施方案，根据结果进行分析并得出结论，以及成果展示、表达交流和反思。四、教学过程1、提出问题，明确任务在学习了第二章第五节“细胞中的无机物”后，让学生阅读36面“技能训练”模块并布置课后任务：按实验小组分组查找资料，弄清小麦幼苗生长发育需要哪些无机盐，并在组内讨论实验设计基本思路。在一两天内，老师在每小组收集学生的材料并批阅，据学生的表现情况确定下一步的指导方案。[学情分析：对于小麦生长发育需要哪些无机盐，学生通过多种途径查阅资料应该能完成，但对该实验方案的设计来说，虽然学生在初中已有初步探究实验设计的训练，但面对该实验，仍会有相当大的难度，估计少有人能思路正确，方案完整合理，故在后续课堂中应抽时间加以重点指导。]2、指导学生完善实验方案启发性提问根据学生情况，做相应补充1、要探究某无机盐是否为小麦生长所必需，能否像检测生物组织中的还原性糖那样做定性检测呢？不能。无机盐在生物体内含量很少，且生物组织中成分复杂，又难找出非常灵敏的化学试剂去检测，即使能，也只能说明该生物体内含有该无机盐，而不能说明它是生物生长发育所必需。2、如果某无机盐是小麦生长发育所必需的，那么在缺乏该无机盐的情况下，小麦的生长发育会怎样？可能表现出某种不正常的症状3、怎样才能较容易地发现小麦表现出了不正常的症状？可下正常生长发育的小麦对照4、小麦在怎样的条件下生长发育是完全正常的？提供生长发育所必需的无机盐，且光照、温度和水分等环境条件适宜。5、把小麦培养在含土壤的花盆中可以吗？不可，土壤成分不明确，用水培法小结：实验组及对照组设计如下：对照组小麦：培养在完全培养液中实验组小麦：培养在缺某无机盐的培养液中注：自变量：含有或缺乏某无机盐，因变量：小麦幼苗的生长发育状况，原则：对照原则6、为了使实验结果可靠，还需注意哪些问题？1、两组小麦应是生长状况良好且相似，并均提供等同的适宜的光照、温度和水分等环境条件，排除无关变量的影响，使实验遵循单一变量的原则；2、每组中应培养多株且数量相同的幼苗，排除偶然因素的影响，使实验遵循可重复性原则。7、预测一下实验结果？如果两组小麦幼苗生长发育状况正常且无明显差异，则说明什么？如果与对照组相比，实验组小麦幼苗出现了不正常的症状，则又说明什么？[说明：本来该该实验还应做二次对照，以增强实验结果的可靠性，即当与对照组相比，实验组小麦幼苗出现了不正常的症状时，应给两组小麦补充等量的缺乏的无机盐，再对比观察实验组小麦是否恢复正常，从而来判断所缺无机盐是否为小麦生长发育所必需。但考虑到高一学生知识水平和认知能力，该内容宜在本实验完成之后的反思中补充。]3、各小组在课外再次完善探究方案，并查资料：小麦生长发育所需的各种无机盐的量。据此计算比例，由实验这室配制所需完全培养液和缺乏各种无机盐的培养液。4、实施实验分组申请所需仪器与材料，使探究某一无机盐是否为小麦所必需的实验有多个小组去做。小组成员每天控制好适宜的条件，并每天观察、记录。这期间，老师进行经常适当的指导。观察十天左右。最后根据实验的结果，做出实验结论，并指导学生写出实验报告。5、实验成果展示及交流、反思各小组将自己的实验计划、实验成果及实验报告在班级展示，小组之间相互比较，交流经验，总结成功经验，如果实验失败，让大家一起分析失败的原因。五、教后反思该教学课题能较好地体现新课程“倡导探究性学习”的基本理念，通过引导学生主动参与探究过程，从而培养学生搜集和处理科学信息的能力、分析和解决实际问题的能力以及表达交流与合作的能力等。另外，该教学课题的实施超出了常规课堂教学的时空范畴，教师在整个过程中通过对学生进行必要的指导、协助学生调节好课内外时间和为学生的活动创造必要的条件，从而体现了“以教师为主导，学生为主体”的教学理念。