文档介绍：“根向重力性”自主性实验的教学设计
吴红漫(江苏省扬州大学附属中学,225001)
生物学教学2003年(第28卷)第5期
人教版高中《生物》的实验十“植物向性运动的实验设计和观察”是新教材中的开放性实验,教学目标定位于“学会设计植物向性运动实验的方法”和“学会观察植物的向性运动”。显然,增强开放性,增加学生实验活动的自主性是教学目标达成的关键。笔者组织学生进行了“植物根向重力性”自主性实验,意在通过教师的引导与点拨,让学生亲身体验科学实验从准备、选材、设计、操作、分析到结论的全过程,在独立实验中培养学生创新能力。
1实验时间和条件
因为向重力性实验对材料、用具、药品等要求不复杂,学生有理论基础,故采取课后自主性实验方式。
,在两周左右完成实验。
可以利用课余时间去实验室完成,或带进教室,或带回家,根据操作需要也可“随身携带”。
,向实验室借或领实验用具,也可以由学生自备,如用矿泉水瓶、易拉罐、纸杯剪成的小花盆,使学生的实验设计尽量不受实验用具的限制,有助于拓宽思路。
2实验材料的选择
教材中提供的实验材料是“刚萌发并长出幼根的蚕豆种子或玉米种子”,为什么呢?启发学生自主选材:提出疑问→小组讨论→师生共议→学生选择。
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学生讨论结果:主要原因是幼苗或刚萌发的种子的幼嫩的根和茎在萌发和生长的过程中受到重力的影响,逐步表现出正向重力性和负向重力性,实验现象明显,易于观察;其次实验材料易准备;实验条件易控制,种子体积小易于操作;实验周期较短等。
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学生讨论结果:因当地平均最高气温在0℃~6℃,经过种子培养实验,发现冬小麦与玉米相比、豌豆与蚕豆相比发芽率高,发芽较早。因此,可选用这两种植物分别代表单子叶植物和双子叶植物。
,还能选择其它实验材料吗?
学生讨论结果:还可以用两类材料,一是块茎,如当年收获的、处于休眠的马铃薯块茎;二是球茎,如洋葱、蒜或水仙。经过分析、讨论和培养实验,学生的选材主要集中在四种材料:冬小麦种子、豌豆种子、马铃薯块茎、洋葱鳞茎。当然,学生的最佳选择不一定是真正的最佳选择,但不能轻易否定,应给学生实践的机会。学生的自主性选材首先受到其自身知识水平的影响,又受到生生活经验的启迪,还受到教师的提示和启发,但并不受书本选材的限制,这样的过程触发了学生思维的开放性和多元化。
3实验方案的设计
实验设计是指正式进行科学实验之前,根据一定的目的要求,运用生物学原理,制定一套研究方案。本实验的研究方案包括以下内容:提出假设→提出预期→实验方法及步骤→观察和收集数据→结果分析→实验结论→班级交流。本实验的假设为:植物根的生长受到重力的影响,具有向重力的方向生长的特性。学生的设计的方案有四套,简介如下。
[方案一]
准备:将冬小麦种子若干,培养至刚萌发,,胚芽长约1mm的种子4n(n≥1)粒,分为四组。
预期:不论胚根与地心引力的相对位置如何,幼根总是向地生长。
实验过程:取一只大号培养皿,填满湿棉花,将四组麦种,每组4粒(设n=4),排成“口”字形经1、2、3、4组的胚根分别对准罗盘的北、东、南、西4个方向,并做好标记