“情境—問題—探究”教學模式有效嘗試

江勇利

1設計理念

1.1創設主動探索情境是促使學生探究性學習必不可少的一種策略

創設情境雖不能直接介入學習活動，但作為學生學習的動力系統，作為智力活動的精神支柱，卻在很大程度上決定著智力水平的充分發揮，調節著學習活動的順利進行。教師通過情境導入設疑，創設探索情境，使學生的心理造成一種探究期待；通過對照實驗創設活動情境，把學生思維引向探索知識的軌道上，并為其形成穩定的學習興趣奠定基礎；通過大量的實際事例，促使學生形成強烈的求知內驅力；充分發揮多媒體手段，創設直觀情境，化抽象為形象。

1.2激發學生的問題意識也是促使學生探究性學習必不可少的一種策略

問題意識是指意識到問題存在并嘗試去解決的一種心理狀態。教師設置的問題要契合教學目標和內容，難易程度要適合學生的知識和能力水平，并且設計和表達要具有新穎和生動性。有了問題意識就會激發學生強烈的學習愿望，使他們注意力高度集中，積極主動地進行探究和發現。

2教材及學情分析

“水分進入植物體內的途徑”是人教版七年級《生物》上冊承上一節“綠色植物的生活需要水”之后，緊扣“水”這一教學主線，講述根毛吸收水、導管運輸水，并為學習下節“綠色植物參與生物圈的水循環”奠定基礎。教學內容包括根吸收水分的特點、植物運輸水分的途徑、導管與篩管的作用，這些大多屬于微觀水平，某些知識點(如木質部、韌皮部、篩管、形成層)的出現在編排上顯得突兀、跳躍，給學生的知識體系建構造成一定困難?；诒灸甓螌W生已有了根尖的結構、分生組織特點的知識儲備，且又具有喜歡動手、愛提問題等情感和行為特征，因此創設問題情境、呈現多種直觀材料供學生觀察、讓學生親歷科學探究過程和教師因勢利導成為學生領悟知識概念的關鍵。

3教學目標

3.1知識目標

了解大量根毛對吸水的意義；水分、無機鹽在植物體內運輸的途徑；了解木本植物的莖增粗的原因。

3.2能力目標

通過實驗探究培養動手觀察能力、分析推理能力、知識遷移解決實際問題的能力。

3.3情感、態度與價值觀目標

體驗科學探究的快樂，體會生命科學解決社會、生活中實際問題的價值，培養實事求是的科學態度。

4教學重點和難點

教學重點：說出大量根毛對植物吸水的意義；說出水分在植物體內運輸的途徑。教學難點：理解與運輸功能相適應的結構及其特點；從生物圈水循環的高度認識大量根毛吸水的意義。

5教學策略和方法

沿著本課教學的主線，多處創設真實的情境，設計環環相扣的探究活動，讓學生親歷科學、自我建構，教師因勢利導、適時點撥，實現多維度教學目標，達到課堂教學的高效能。

通過實驗觀察、探究、圖片分析、動畫演示等增強學生的感性認識，化抽象為形象、變微觀為宏觀，讓學生通過對材料的觀察、分析、思考來加以推斷、理解。通過分組實驗、合作討論，倡導合作學習。通過解決社會、生活中的實際問題，將STS教育落到實處，理解生命科學的價值。

6教學準備

教師：制作課件；若干段藕條供學生折斷抽出細絲(導管)；粗細不同的直玻璃管、橡皮管和幾個棉球制作成模擬導管模型；半周轉箱細沙或細土、小鐵鍬供學生移苗所用；指導學生培養材料——提前7d用小麥種子制備試管苗；提前1-2周在小燒杯中制備小麥幼苗(供學生“拔苗”所用)；提前2-3d在培養皿中25℃恒溫培養易見又細又密根毛的黑芝麻種子；提前一晚把白菜(葉柄雪白的一種青菜)的根浸在紅或藍墨水溶液中(藍黑或黑墨水溶液顆粒較大，效果很差)，供學生解剖所用。

學生：認真按教師要求培養材料。

7教學過程

7.1情境導入

①向學生出示葉片缺水萎蔫的植物，提問這株植物最需要什么。教師提供澆水用的小噴霧器和燒杯，讓學生思考：選擇哪種器具，水最好澆在什么部位效果最快，作用最明顯?學生根據已有的經驗得出應該澆在根部。②提出問題：上面的葉缺水萎蔫了，為何把水澆在下面的根部?學生踴躍發言，但不能解釋原因。結論：植物主要靠根吸收水，并且還能往上運輸，這些過程看得見嗎?(看不見)你們想弄明白嗎?那我們就來學習“水分進入植物體內的途徑”。③設計實驗：水是無色透明的，所以根能吸收水并往上運輸的過程，我們無法看見，那么你們的回答只能當作是對所提問題作出了假設，正確與否還要靠實驗來證明!請看已有材料：兩棵保留完好根部、大小相近的白菜，水和兩個燒杯，還需什么材料就可用實驗顯示根能吸水并能向上運輸?(學生小組討論后回答：缺少的材料為染料；可設計對照實驗，一棵白菜根浸在清水中，另一棵浸在有顏色的水中。)教師對學生回答予以肯定和鼓勵。

設計意圖：教師導入時聯系學生已有的生活經驗，并抓住學生知道水要澆在根部，但道理卻講不清楚的學情，這自然就會激發學生探究的興趣，使學生積極、主動地去探尋其中的究竟。在此基礎上教師提供部分材料，啟發學生設計出對照實驗來驗證根吸收水并往上運輸的結論。由于這個驗證實驗需時較長，教師可預先做好實驗，課堂上直接呈現葉片已經變紅或變藍的青菜。這個實驗巧妙地外顯根吸收水并往上運輸的過程，并證實了學生的猜測，在加深學生體驗的同時使他們獲得了積極的成功感。

7.2學習“根適合吸水的特點”

根扎在泥土中看不見，要親眼看看種子萌發后根是怎么一天天生長變化的，該怎么做?學生能夠說出無土栽培。教師展示無土栽培的試管苗，讓學生明白無土栽培并不復雜。

深入探究、仔細觀察并描述根的特點。教師引導學生對著亮光仔細觀察試管中的小麥幼根和培養皿中芝麻幼根，并出示問題以明確觀察任務：是否看到白色的“絨毛”?“絨毛”在幼根上的分布有何特點?通過仔細觀察，學生能快速指出小麥幼苗的根很長，也就是根能扎得很深。教師及時聯系生活中挖井的事例：挖得不深就取不到水，加深學生對只有根深才能葉茂的切身體驗。通過觀察黑芝麻的根，學生都能看到根上毛絨絨的結構。這時教師可出示根毛的放大結構，回顧根尖結構知識，讓學生描述出根毛的位置、形態、并猜測數量。

教師進行科學方法訓練，解讀數據，并培養學生的推斷能力，使學生對根毛的數量與根大量吸水之間建立聯系，初步建立根毛位于成熟區，根毛又細又密數也數不清的概念。解讀數據：科學家對一種高約60cm的黑麥進行過科學統計，共有根毛數約N=150億；每條根毛平均長度L=0.001m；每條根毛平均直徑D=0.00001m；請你估算：所有根毛的總表面積與哪個表面積相當?

A．報紙B．桌面C．教室地面D．籃球場

學生紛紛猜測。但很少有學生選D，因為一個籃球

場的面積有420m²。然而通過計算一株黑麥根毛吸水總表面積為3.14×0.00001×0.001×15000000000=471m²，競相當于一個多籃球場的面積，在驚嘆之余，自然能體驗到大量根毛能增加吸水面積，極大提高根的吸水效率。

學以致用，動手實踐。①移栽一棵苗。創設情境：植物的根很深，根毛又多又密，如果幼苗擠在一起會生長好嗎?該怎么辦?學生會提出移苗或拔掉一些苗(即篩苗)的方案，教師都應給予肯定。接著請學生巧用所學知識移栽一棵苗，請個別學生邊移苗邊向大家介紹操作的方法。學生從沒經歷過這種活動，參與的熱情極為高漲，臺下的學生都凝神觀看學生的操作。②體驗拔苗。為了讓每個學生都深切體驗到帶土移植對保護根的重要性，我故意增設了學生拔苗的活動。創設情境：有些人覺得這樣操作太麻煩，何不把它連根拔起，再進行移栽呢?提供燒杯中培養的幼苗，請每位同學進行拔苗，并明確體驗目標：描述能聽到什么?手上感覺到什么?拔出幼苗后發現根有什么變化?并結合體驗討論拔苗不能助長的真正原因。

設計意圖：新奇的“拔苗”體驗活動，一反帶土移植，沖擊著學生的思維?！鞍蚊绮荒苤L”早在小學課本上就已見過，但其中的科學原因卻沒有深入探究過。這一活動鏈接了本課所學“根適合吸水”與學生已有的知識儲備，并引領學生帶著明確的體驗目標積極投入在親歷的拔苗過程中，聆聽、觀察、思考。“帶土移植”與“拔苗”的對比實驗，使學生的思維不斷引向深入，從而移栽秧苗和樹時一定要帶土移植的重要性已深入每位學生心中了，這遠比僅說一說、議一議要有效得多。

7.3學習“水分的運輸途徑”

滲透選擇科學方法的訓練。創設情境：根部吸收了水靠什么結構來向上運輸?在生活中水是通過水管運輸的，人體喝的水是通過血管來運輸的，植物體內有沒有運輸水分的管道呢?怎樣才能觀察得到?討論并選擇方法：在觀察生物體的特征時，一時難以觀察得到，有哪些常用的解決方法?要觀察的顏色不明顯，觀察不到怎么辦?(染色)要觀察的結構在內部怎么辦?(解剖)要觀察的結構太(微)小怎么辦?(借助放大鏡或顯微鏡)通過討論，使學生明確要探尋植物運輸水分的途徑，先要進行染色，再解剖觀察。

學生解剖：用在清水中和滴有紅或藍墨水中的材料進行對照。學生對材料進行橫切和縱切，觀察目標：2個切面有何不同，從下至上著色深淺有無差別?這個實驗說明了什么?在仔細觀察和充分交流中證實了植物體內有運輸水分的管道，這些“紅線”或“藍線”叫導管，顏色由深及淺證實水是從下往上運輸的。

設計意圖：新課程提倡“用教材教而不是教教材”。以往教材中采用普通植物的莖來探究水分的運輸途徑，實踐證明普通莖不易解剖，特別是在縱切時存在一定安全隱患，且“紅線”極不明顯。而實驗材料改用白菜則易解剖，且染色后導管與葉肉色差明顯，實驗效果明顯。又如前文“觀察根毛”環節中以往教材采用放大鏡觀察小麥的根毛，既費時又費力。而在培養皿中可大量培養黑芝麻的幼根，且黑白分明，反差明顯，無需放大鏡就可清晰地觀察到根毛多而密的特點。

如何讓學生親眼目睹導管的真實模樣?本節課以學生喜聞樂見的“藕斷絲連”為突破點，組織學生折斷藕條，拉出細絲(主要成分是螺紋導管)觀察，從而加深對導管的感性認識。

教師引導學生推斷導管結構怎樣、分布在哪些部位、有什么作用，同時教師指導學生帶著問題看書。為了加深學生對導管的理解，增設以下環節：①學生回答導管的組成時，教師呈現自制的導管模型，演示細胞壁的消失過程：即把玻璃管中的棉球捅掉，使導管中空管道的微觀結構得到突顯；②學生回答導管的分布時，教材只提及在根、莖、葉有分布，教師可及時拓寬課程資源，引導學生思考花、果實、種子處有無導管分布，并呈現絲瓜筋證實學生的猜測，從而讓學生體驗到導管就像人體的血管網一樣，各部分都有分布，而且是連接貫通的。③在學生回答導管的功能時，教師以生活中喝湯的實例幫助學生理解無機鹽的運輸，動畫演示水分、無機鹽的運輸，加深學生的直觀體驗。

教師結合圖片講解木本植物莖的組成，提問“篩管有何作用?為什么有些植物的莖不能長得很粗?”教師引導學生閱讀教科書后回答問題，從而了解篩管及形成層的作用。

教師以小水滴的身份講述自己在植物體內的運輸和變化：先動畫演示水分在根部吸收后向上運輸到葉，再通過光合作用合成有機物向下運輸到根部；給出關鍵詞：根毛、導管、方向、光合作用、篩管。學生小組合作，運用這些關鍵詞描述水分的運輸和變化，通過活動明確“葉片需要的水分和無機鹽來自根部，而根部需要的有機物來自葉片的光合作用”?；顒又袑W生便能理解根與葉各取所需，相互依賴，彼此成為一個整體。

7.4學以致用：解決生活中的問題

教師組織學生討論：種樹比移栽秧苗復雜多了，尤其在夏天移栽大樹，為提高其成活率，往往在根部周圍插入數根粗大的管子，有什么作用?

教師可提問：給植物補水有三種方式：沖浴(用大口徑水管給園林綠化澆水)、淋浴(用灑水桶或噴霧的形式給花木澆水)、坐浴(把花盆放在盛有少量水的水槽中吸水)，從節水和吸收效率的角度來比較，哪種更有效?蟲蛀到樹干里，表面噴灑農藥肯定治標不治本，結合本課所學內容，你認為該在樹的哪個部分給藥呢?(無機農藥灌根法)學生選擇感興趣的問題，小組討論后回答。

設計意圖：需要解決的問題緊緊圍繞植物主要靠根部吸收水，水促進無機鹽(農藥)的吸收與向上運輸(到蟲蛀部位)，強化了對知識的理解，并提高學生應用知識解決生活問題的能力，利于培養學生學習的成就感及愛護花木的思想感情。

7.5課后實踐，滲透情感教育

教師引導學生充分利用所學知識，科學地種植并養護好一棵樹，為綠色奧運增添一分綠色!

8教學評價與反思

生物學是一門自然學科，感性知識或經驗是生物學學習的基礎，生物學的學習過程更是學生感性認識上升到理性認識的過程。本節課中教師指導學生通過有目的地觀察不同的幼根、染紅導管的白菜、藕絲、絲瓜筋等直觀材料及莖的橫縱切圖來感知根、莖的微觀結構，形成足夠的感性認識，有利于理性認識的形成，從而自主建構水分進入植物體內途徑的相關知識。

本課設計是對“情境——問題——探究”教學模式的有效嘗試。結合學生實際的知識和能力水平，適時適度地創設情境，引導學生一步步地發現問題，層層深入探究，學生的參與熱情高漲，精力高度集中，能積極主動地發現和思考問題，并能大膽表達出來，為生物課堂增添了亮麗的色彩。

新課程提倡“密切與現實生活和社會發展的聯系，關注學生生活，關注學生全面發展”。本設計中，有意識地拓寬課程資源，引導學生從生活經驗中發現問題，從探究過程中獲得體驗，主動獲取知識，既發展和提高了獲取新知識的能力、分析解決問題的能力以及交流和合作的能力，又培養了學生運用這些知識的能力、實踐能力和創造能力，還使他們學會了如何動手、動腦，在吸收和消化知識的過程中逐漸形成良好的學科素養。