基于問題解決的生物實驗教學

奚天雪

摘要以學生飲食問題為切入口，將傳統驗證性實驗優化為探究性實驗，以問題引領形式引導學生分析現象，幫助學生自動生成重要概念，最后通過回歸生活深化概念。

關鍵詞問題解決 實驗 飲食 營養 概念教學 教學設計

1設計思路

立足“真實世界問題解決”，以學生身邊的飲食問題為切入口，組織學生進行“選購三餐食物”活動，使學生在交流和優化過程中關注飲食的營養全面。教師給予適當提示和回顧，引導學生自動生成鑒定淀粉、蛋白質和脂肪的方法，鼓勵學生針對某種食物運用多種鑒定方法，告別傳統的實驗驗證，發展學生的實驗探究能力。問題引領，教師引導學生分析演示實驗現象，促進學生嘗試判斷常見食物中水、無機鹽和維生素C的存在，自動生成重要概念。回歸生活，實驗驗證收集證據，學生能說出常見食物中的主要營養物質。

2教學分析

2.1教材分析

“飲食與營養”選自蘇科版《生物學》七年級上冊第五章“人體的物質和能量來源于食物”第一節。結合《義務教育生物學課程標準（2011版）》中“說出人體的主要營養物質，設計一份營養合理的食譜”的具體要求，教材立足生活，安排了“選購三餐食物”活動和“鑒定食物的主要成分”驗證實驗，幫助學生“做中學”，形成“人體從食物中獲取營養物質”這一重要概念。

本節課教學重點是“說出食物中含有蛋白質、脂肪、糖類、水分、無機鹽和維生素等營養物質”。教學難點是“鑒定食物的主要成分”。教材安排了小資料、DIY動手做和信息庫的相關內容，為學生突破難點提供支撐。

2.2學情分析

學生在學習了“綠色植物是有機物的生產者”后，知道“淀粉”這種營養物質及其鑒定，己初步具備實驗操作、資料分析和合作探究能力。但是，學生對其他營養物質的鑒定知之甚少，尚不能說出生活中常見食物中富含的營養物質。因此，教師應立足生活給予提示，組織學生進行一系列驗證實驗并收集事實證據。

3教學目標

（1）說出食物中含有糖類、蛋白質、脂肪、水分、無機鹽和維生素等營養物質；舉例說出含糖類、蛋白質、脂肪和維生素較多的常見食物。

（2）通過簡單的實驗，嘗試鑒定常見食物中蛋白質、脂肪和淀粉的存在；通過觀察分析，嘗試判斷常見食物中水、無機鹽和維生素C的存在。

（3）關注家人和自己的飲食與營養，逐步養成良好的飲食習慣。

4教學過程

4.1創設情境，導入新課

教師組織學生“七嘴八舌”地討論最愛的蘇州美食，并用課件出示蘇式美食圖片。隨后，對比呈現近一周學校光盤率最高和最低的午餐圖片，教師設問：你喜歡這兩份午餐嗎？假如今天由你當家，你會選擇哪些食物安排全家的三餐飲食？

設計意圖：形形色色的蘇州美食勾起學生的濃厚興趣。同時，教師重視學生的生活經歷和體驗，創設真實的問題情境，討論學校固定午餐的不同喜好，激發學生選購三餐食物的熱情和欲望。

4.2搭配三餐，引出概念

小組內部交流，小組代表全班匯報，并說出選購的理由（學生理由可能有個人愛好、飲食習慣、營養全面、色香味俱全、足夠攝入量等）。教師針對性設問：怎樣的一餐才算營養全面呢？食物中究竟有哪些營養物質呢？教師組織學生閱讀教材73頁“小資料”，結合已有知識，說出六大營養物質。

設計意圖：從個人選購到小組交流，再到全班匯報，學生及時修改，開始關注家人和自己的飲食。教師引出“人體從食物中獲取營養物質”的重要概念，學生對“營養物質”有了一定的認識。

4.3分組實驗探究.鑒定食物的主要成分

教師設問：食物中含有糖類、蛋白質、脂肪、水、無機鹽和維生素等營養物質，你如何證明呢？學生回答：通過實驗或觀察。教師引導學生回憶光合作用產物“淀粉”的鑒定方法。學生自主閱讀教材73頁提示，自行描述蛋白質和脂肪的鑒定方法，并和同學分享。教師展示常見饅頭、雞蛋（生雞蛋清、熟雞蛋白）和花生（熟花生和生花生）等食物，設問：食物的主要營養物質是什么呢？教師以饅頭為例，從方法上引導學生探究，提問：假設饅頭的主要營養物質是淀粉，我們該如何驗證假設呢？學生能夠比較容易地說出：將碘酒滴在饅頭上，看是否出現明顯的藍紫色。教師進一步提問：假設饅頭的主要營養物質是脂肪呢？學生思考后回答：將饅頭在紙上按壓，看是否出現油斑。教師提示：同學們可以提前準備食用油油斑和水漬的紙作為對照。教師再提問：蛋白質會不會是饅頭的主要營養物質呢？學生發現饅頭為固體物質，選擇直接燃燒方式，聞一聞是否有燒焦毛發的特殊臭味。教師組織學生分成六小組，選取一種食物進行分組實驗探究，并提醒學生把實驗結果填在對應的實驗單上。指導學生閱讀教材89頁的表1，驗證小組的實驗結果。小組匯報，匯總實驗現象。

設計意圖：教師優化傳統的驗證性實驗，增加了探究環節，以問題來引領，鼓勵學生對某一食物進行多方位鑒定。學生通過實驗獲得證據，形成“人體從食物中獲取營養物質”的重要概念，并知道食物中存在多種營養物質（淀粉、蛋白質、脂肪等），其中主要的營養物質含量相對較高，在鑒定過程中效果顯著。教師以饅頭為例，以問題串的形式從方法上引導學生探究，對于雞蛋、花生或者其他常見的食物，要求學生模仿并自己思考鑒定的方法。學生邊動手嘗試，邊及時思考，鍛煉了科學探究能力。組內交流和組間交流，以生教生，學生能主動調整自己的鑒定方法，對課后的自主探究做鋪墊。

4.4問題引領，分析演示實驗現象

教師設問：我們掌握了鑒定淀粉、蛋白質和脂肪的鑒定方法，那么食物中的其他營養物質（水、無機鹽和維生素）該如何鑒定呢？教師指導學生先閱讀教材74頁DIY動手做的環節。教師進行第一個演示實驗，并設問：①在試管的淀粉溶液中滴一滴的碘酒，你發現了什么？②然后逐滴加入豆芽汁，震蕩試管，你發現了什么？③說明豆芽中含有哪種營養物質？學生描述現象，通過問題串逐層深入思考，能夠說出豆芽汁中含有維生素C。教師進行第二個演示實驗，并設問：在干燥試管中放入幾粒新鮮的玉米種子，放在酒精燈上均勻烘烤，試管內部出現了什么？說明玉米中含有哪種營養物質？學生通過觀察能說出玉米中含有水。教師展示分組實驗中學生對花生進行鑒定時的真實圖片，隨即設問：用解剖針挑起一粒花生種子，放在酒精燈上灼燒，種子燃燒后你看到了什么？學生描述出灰白色灰燼，這便是無機鹽。

設計意圖：本環節基于問題解決，進行了三組演示實驗，通過問題引領形式，組織學生描述現象，并逐層深入思考，鍛煉學生從感性認識發展理性的認識。

4.5總結歸納，形成概念

教師組織學生進行反饋練習，指導學生歸納“營養物質”的相關知識，以SmartArt形式清晰呈現。

設計意圖：幫助學生鞏固所學，自行生成“人體從食物中獲取營養物質”的重要概念。

4.6回歸生活，深化概念

聯系生活案例，教師設問：①賣毛線、賣羊毛衫的小販，在柜臺上都準備有火柴或打火機，你知道它們的用途嗎？②你能從分別包裹油條和饅頭的紙張上判斷出，哪張是包油條的紙？③你能列舉出生活中分別有哪些常見食物富含蛋白質、糖類和脂肪的？

教師展示花生燃燒的圖片，設問：為什么花生種子離開火焰還能自己燃燒呢？這個問題留給課后思考，進行進一步探究。

設計意圖：回歸生活案例，教師指導學生學以致用，深化概念。教師展示實驗中的真實問題，并留給學生課后思考，設疑結課，為下一節課做鋪墊。

5教學反思

本節課充分利用現實生活和課堂實驗中的真實問題，以問題引領的形式引起學生思考。通過解決問題，實現科學的探究，幫助概念的生成和深化。課前，教師可以組織學生進行多種預實驗，課后可以鼓勵學生進行進一步的探究，充分發揮學生的能動性。