优化实验学案设计 促进学生自主探究

朱庆国

摘 要：生物课标强调了对学生科学探究能力的培养，要求教师要善于组织学生进行探究性学习。本节观察实验课，笔者利用学案围绕探索植物蒸腾作用发生部位进行了整体设计，融合探究理念，将知识点进行拆分、组合，创设多种“实验课堂”情景和问题情景，设置了“知识衔接”栏目，不断优化实验教学过程，引导学生进行“算、看、思、议、做、画”等环节的学习活动，组织学生有序开展探究式学习。

关键词：学案设计;自主探究;观察气孔

中图分类号：G633.91文献标识码：A     文章编号：1992-7711（2019）23-058-2

【案例背景】

本案例是一堂实验课，主要通过引导学生观察植物的叶表皮气孔，使学生认识植物的蒸腾作用的主要场所——叶，理解叶片内与植物蒸腾作用相关的结构——气孔的作用，帮助学生形成生物体的结构和功能相适应的基本观点。该实验是本节教学中的重点，也是多年来苏州市初中生物操作技能测试实验之一。本文就如何以“学案”为载体，对本课实验进行整体设计，组织学生进行探究式学习谈一些具体的做法并对一些设计作简要说明。

【案例描述】

环节一 学习导航

1.算一算：一株玉米从幼苗出土到结实的一生中，大约消耗200kg以上的水，这些水的用途如表所示。

请你计算一下，植物吸收到体内的水分，只有g真正用于各项生理过程和保留在植物体内？约有百分之几的水流失掉？是怎么流失的？

2.看一看：测定植物的蒸腾作用，观察并说出实验现象。

请课前参与该实验的学生介绍实验的方法与步骤。

分析交流：水分散失主要通过植物什么器官？

3.想一想：初一时我们观察了蚕豆叶的结构组成，想想它有哪些主要结构？

讨论：散失水分的结构可能在叶片结构内？

[设计说明] 通过情景创设，使学生初步了解植物的蒸腾作用以及蒸腾作用发生的部位。通过复习帮助学生进一步了解表皮的结构特征。从器官到组织，再到后面气孔的探究，层次递进，有助于激发学生的兴趣，从而主动探究。同时，也为下面探究实验的准确取材做好准备。

4.试一试：两人一组“吹叶片”，挑选新鲜嫩绿的菠菜叶，清洗后浸入装满水的大烧杯中，一手拿着叶柄，嘴含着叶柄断面向叶内吹气，一人实验、一人观察，合作完成。

交流：叶上下表皮出现了什么现象？有何差异？

思考：发生这种差异说明什么？

[设计说明] 增加了该探究活动，目的是为使学生真实感受植物叶表皮结构中存在气孔，以及上下表皮中气孔数量的不同。并结合【知识链接】Ⅰ，讨论归纳陆生植物、浮生植物气孔分布的特点，从而使学生明确实验要选取蚕豆叶（或菠菜叶）下表皮的原因，同时明确气孔也是二氧化碳气体进出叶面的通道。

5.想一想：

（1）观察洋葱表皮临时装片制作的基本步骤有哪些？

（2）如何避免临时装片制作过程中有气泡出现？

（3）观察临时装片应用低倍镜还是高倍镜？

6.做一做：在阅读教材P76-77的基础上完成下面填空，然后，制作叶表皮的临时装片

（1）选材：关注小组内成员选取什么样的叶片（萎蔫的菠菜叶和新鲜菠菜叶）？

（2）取样：从叶片的向里折叠，然后从折断处撕拉，叶的表皮应是一层薄膜。

（3）制片：用镊子夹取一小片，放在载玻片的中，用解剖针把它展平，然后盖上盖玻片。

7.看一看：显微镜观察植物叶表皮结构。

（1）观察：叶表皮许多紧密排列不规则的半透明状的应该是细胞，成对半月形的细胞是。气孔在细胞的间隙。

（2）阅读：【知识链接】Ⅱ，思考气孔的结构组成。

（3）比较：选取不同状态叶的组间交换观察，辨别萎蔫的菠菜叶和新鲜菠菜叶中气孔状态是否一样？

8.畫一画：结合观察到的现象，画叶表皮结构示意图，并注明各部分名称。

[设计说明] 通过复习帮助学生进一步熟悉临时装片的制作，准确把握实验的方法、步骤;通过创设问题情境细化实验的各个环节，使学生在分析问题和解决问题中进一步明确实验目的，同时，穿插【知识链接】Ⅱ相关的知识，又为探究活动提供知识帮助，加深对保卫细胞的结构特点了解;在教学过程中，还要充分利用多媒体课件辅助教学，帮助学生进一步探索气孔开闭原理，完成知识的建构。

环节二 展示与交流

展示：（1）展示实验成果（投影显微摄影照片）。

（2）展示所画叶表皮结构示意图（实物投影）。

交流互评：（1）在展示同时各小组要选派代表围绕实验取材及现象进行简要介绍。组间进行“星级互评”。

（2）组内进一步交流实验得失，提出完善实验方案的建议。

[设计说明] 通过各小组的展示评价活动来提高学生学习积极性，促进学生合作学习。同时，也能及时发现学生实验过程中出现的问题，加以点评纠正，帮助学生消化疑点，突破难点。

环节三 思维提升

大讨论：1.为何新鲜叶片和萎蔫叶片中的气孔状态不同？说明了什么？

2.叶片气孔的开闭对植物体有什么生理意义？

3.夏季移栽树木，为何选择早上或傍晚，还常常要进行适当地去叶或遮阴？

[设计说明] 加强知识内涵与外延的挖掘以及与学过知识的联系，进一步帮助学生澄清思维认识上的疑、难点。并选取生活中的事例进行应用训练，促使学生认识到所学知识本身的价值，并学以致用。

【知识链接】

Ⅰ.科学家用显微镜观察了一些植物叶片上的气孔，并统计了每平方毫米的气孔个数，结果见下表。分析表中的数据，思考：

我们观察蚕豆或菠菜叶表皮的气孔，应选择（上表皮还是下表皮）。

Ⅱ.气孔是植物茎、叶等表皮上成对的两个保卫细胞之间的孔，也是水和二氧化碳进出叶片的通道。保卫细胞的结构很特殊，靠近气孔的细胞壁比较厚，外侧的细胞壁比较薄。当保卫细胞内水分增多时较薄的一侧向外凸出，较厚的一侧亦向外弯曲。

[设计说明] 该栏目是对教材知识的拓展和深化，在教学中该栏目不能作为独立的版块，教师应把它作为问题探究活动的知识帮助或情景拓展，适时地穿插在各个教学环节中，帮助学生拓展学习领域，增长感性认识，激发学生探究的欲望。

【教学反思】

1.本节课的设计，以观察植物叶表皮气孔为主题，以引导学生开展探究式学习为主线，从情景创设到展示测定植物的蒸腾作用实验结果，帮助学生真实理解植物蒸腾作用发生的器官——叶;再到“吹叶片”小实验开展，直观感受叶表皮气孔的分布，从宏观到微观，逐步引导学生开展对叶表皮结构的探索之路，这样的设计层次递进，符合初中生的认知规律。

2.本节课的教学，笔者以“学案”为载体，充分挖掘教材，把知识的“生成过程”和适合研究探索的内容，通过“学案”展现出来;以“导学”为方法，结合教材内容增设探究性实验，引导学生开展小组合作探究;通过引导学生对生活实践中的事例进行分析，帮助学生建立形象的记忆，完成对知识的建构。

3.本节课“学案导学”优化了实验教学过程。无论是学案的编写还是导学的程序，都努力地将教师“讲”的积极性落实到学生“学”的积极性上，致力于一种氛围，创设一种情景，引发学生对知识本身发生兴趣，让学生知道“学什么”、“为何学”;并通过不断优化学案设计，灵活导学，使学生懂得“怎么学”，逐步培养学生科学探究能力。

（作者单位：太仓市陆渡中学，江苏 太仓215400）