例談生物教學(xué)中探究能力的培養(yǎng)

趙文章

(河北省海興縣香坊中學(xué) 河北海興 061200)

在復(fù)習(xí)初一生物時(shí),遇到一個(gè)練習(xí)題:(如圖1所示)天平兩端托盤上的盛水燒杯內(nèi)各插有1根樹枝,且兩根樹枝的樹葉一多一少,開始時(shí)天平兩端平衡。現(xiàn)將此裝置移至光下照射一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)天平一側(cè)上升。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因主要是由于植物的( )

A.左側(cè) 蒸騰作用 B.右側(cè) 光合作用

C.左側(cè) 呼吸作用 D.右側(cè) 分解作用

經(jīng)過激烈爭(zhēng)論,形成了對(duì)立雙方:

A方認(rèn)為:葉片是植物進(jìn)行蒸騰作用的主要器官,左側(cè)葉片比右側(cè)多,蒸騰作用速率快,植物體散失水分多,所以左側(cè)上升。

B方認(rèn)為:葉片是植物進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所,左側(cè)葉片比右側(cè)多,光合作用速率快,制造的有機(jī)物多,所以右側(cè)上升。

正當(dāng)雙方爭(zhēng)執(zhí)不下,互不相讓時(shí),在一旁悉心傾聽的我,覺得這是一個(gè)特別值得研究的題目,它涉及了光合作用和蒸騰作用兩大領(lǐng)域的知識(shí),要想讓同學(xué)們更好的掌握知識(shí),只有通過親自實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論,才能理解透徹、記憶深刻。這時(shí),我靈機(jī)一動(dòng),說:“真理是在爭(zhēng)議中產(chǎn)生的。既然誰也說服不了誰,我們可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證同學(xué)們偉大的猜想?！蓖瑢W(xué)一聽,熱情很高,對(duì)實(shí)驗(yàn)有很強(qiáng)的期待。根據(jù)練習(xí)題所提供的信息,同學(xué)們討論后,設(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)方案,確定了所需的器材和方法步驟。

1 材料、儀器

材料:新鮮帶葉的健壯枝條。儀器:(1)托盤天平、燒杯、枝剪。

2 方法與步驟

圖1

圖2

表1

(1)將學(xué)生分組:教師將選A和選B的學(xué)生分成兩組,分別給每一小組配一臺(tái)托盤天平、兩套燒杯、一把枝剪,簡(jiǎn)要的強(qiáng)調(diào)要去除無關(guān)變量。(2)學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 每組選取兩枝兩枝所帶葉片大小都大致相同的健壯枝條(把其中的一個(gè)枝條的葉片去掉),分別插入盛等量水的燒杯中,燒杯中滴入植物油,將它們分別放在預(yù)先調(diào)試好的天平上,再調(diào)試平衡。

A、B兩組同學(xué),設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

將裝置放在陽光下,觀察天平的平衡狀態(tài)隨時(shí)間的推移而發(fā)生怎樣的變化,發(fā)生變化的時(shí)間需要多長(zhǎng)時(shí)間？并填寫下表:

大約經(jīng)過二十分鐘后,天平左側(cè)上升。A組同學(xué)歡呼雀躍,B組這時(shí)鴉雀無聲。我提出問題,綠色植物的枝條能不能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物？怎樣驗(yàn)證？

B兩組分別討論,設(shè)計(jì)了自己的實(shí)驗(yàn)方案,確定了所需的實(shí)驗(yàn)器材和方法步驟。

3 設(shè)計(jì)方案和步驟

3.1 A 組的設(shè)計(jì)方案和步驟

(1)把綠色植物的枝條放在黑暗處一晝夜;(2)然后移到陽光下,照射3到4小時(shí);(3)將葉片放在盛有酒精的小燒杯里,再放入大燒杯內(nèi)隔水加熱,葉片逐漸由綠色色變成黃白色。(4)取出葉片,用清水漂洗干凈。然后放在培養(yǎng)皿里,向葉片滴加碘液。(5)稍停片刻,用清水洗掉碘酒。觀察葉片顏色。

3.2 B 組的設(shè)計(jì)方案和步驟

(1)把綠色植物的枝條從清水中取出,用干布把枝條擦凈,用電子天平稱重。(2)然后移到陽光下,照射3到4小時(shí)。(3)再把綠色植物的枝條從清水中取出,用干布把枝條擦凈,用電子天平稱重。(4)第二次重量減去第一次重量,既為光合作用制造的有機(jī)物重量。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

A組:葉片變藍(lán),說明綠色植物的枝條進(jìn)行光合作用產(chǎn)生有機(jī)物。B組:第二次重量增加,說明綠色植物的枝條進(jìn)行光合作用產(chǎn)生有機(jī)物。同學(xué)們討論練習(xí)題,做出新解釋:在陽光下,綠色植物進(jìn)行蒸騰作用散失的水分重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光合作用制造的有機(jī)物重量。

5 討論和總結(jié)

這種練習(xí)題,沒有采用傳統(tǒng)的講解手段,而是采用:爭(zhēng)議---提出問題--設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—?jiǎng)邮肿鲗?shí)驗(yàn)—觀察記錄—得出結(jié)論,這一基本程序。在解決問題的過程中,學(xué)生由于爭(zhēng)議,產(chǎn)生了需求,進(jìn)而提出了探究問題,根據(jù)事先預(yù)定的假設(shè),分別設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn),然后親自做實(shí)驗(yàn),通過長(zhǎng)時(shí)間的觀察、記錄,最終得出了結(jié)論。教師讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程,正如蒙特梭利說:“我聽到了,但隨后就忘記了:我看到了,也就記得了;我做到了也就理解了?！睂W(xué)生通過自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),做中學(xué),逐漸體驗(yàn)到了“學(xué)以致用”,這樣獲得的知識(shí),印象深刻,理解透徹。同時(shí)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中,學(xué)生的合作意識(shí)、思維能力、科學(xué)素養(yǎng)都有不同程度的提高。

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