巧用自制学具，优化生物课堂

韩梅红

【摘 要】本文以“绿色植物与生物圈的水循环”为例，让学生通过自搭学具装置测定植物的蒸腾作用，在探究中感知蒸腾作用，完成抽象概念的建构，在显微镜观察气孔基础上巧用学生自制气孔模型，帮助学生理解气孔开闭原理，突破难点，提高课堂的教学效果。

【关键词】学具装置；测定蒸腾作用；自制气孔模型

1.教材分析及设计思路

本节是苏科版《生物学》教材八年级上册第6单元“生命活动的调节和生态系统的稳定”第18章“生态系统的稳定”的第一节内容。课标的内容要求为：描述绿色植物的蒸腾作用。课标又倡导探究性学习，强调学生的主动参与。因此，本节课的设计笔者从学生已有的生活经验出发，让学生通过自搭学具装置测定植物的蒸腾作用，较轻松地获取知识，建构概念；在完成“观察植物叶表皮的气孔”实验探究后，考虑到学生对气孔开闭的原理难以理解是本节难点，笔者通过提倡学生自制学具进行实验探究，将学生真正融于知识的探究过程中，使他们能更好地领悟难点的内涵，将其转化为更易理解、直观的知识，从而提高教学效率。

2.教学目标

2.1通过测定蒸腾作用实验及分析，描述植物蒸腾作用的概念。

2.2通过测定蒸腾作用及观察气孔和模拟气孔开闭的实验等过程，探究蒸腾作用的原理，培养证据意识和综合分析能力，提升科学思维和实验探究等学科素养。

2.3通过运用蒸腾作用来解释生活现象并指导生活实践的过程，体悟绿色植物在生物圈的作用和意義，培养爱护植物之情以及保护环境意识。

3.教学重、难点

3.1测定植物的蒸腾作用，观察植物叶表皮的气孔。

3.2描述气孔的组成及开闭原理。

4.教学过程

4.1创设生活情境，引入新知

播放PPT，展示淘宝卖家的截图。提出问题：冬季到了，天气变得干燥，有淘宝卖家推出天然加湿器——盆栽花卉，声称能增加空气湿度，他们所言属实吗？你能设计实验进行探究吗？

设计意图：从学生日常生活中的购物中提出与生物学相关的问题，激发学生的认知冲突，有利于达到激趣、激疑、探究的效果，同时体现生物学知识来源于生活，服务于生活。

4.2探究植物的蒸腾作用

活动：探究植物是否能散失水分，增加空气湿度。教师提出如下要求：以导学单为依据，按照科学探究的一般步骤完成探究过程。学生提前一天准备材料，自制装置，课堂上小组代表展示实验装置并做简要说明，其他同学提出质疑或给出合理建议，然后进一步观察实验现象，分析归纳得出实验结论。

结果展示：（1）第1小组的实验假设是：植物能散失水分。实验材料有桂花枝条、透明塑料袋、细线、锥形瓶、清水、食用油等。装置如图1，实验现象如图2，实验结论：植物能散失水分。

（2）第4小组的实验假设是：植物散失水分的主要器官是叶。实验材料有2根长势相似的枝条、两个规格相同的量筒、剪刀、清水、食用油等。装置如图3，实验现象如图4，实验结论：植物蒸腾作用的主要器官是叶。

教师点拨归纳：水分以气体的状态从植物体内散发到体外的过程，叫作植物的蒸腾作用。

设计意图：学习不是固定知识单方“先入为主”的灌输，探究植物的蒸腾作用的实验并不复杂，教师可以放手拓展知识的生成空间，让学生自制学具，取材方便，装置搭建简单，从而激发学生的兴趣，让学生有更多的机会主动体验科学探究的过程，感知蒸腾作用的存在，最后水到渠成地构建概念，同时也可增强学生对实验现象准确表述、结果全面分析和结论生成的能力。

4.3探寻蒸腾作用的结构

教师首先通过图片让学生感知气孔的存在，再分组实验制作临时装片，使用显微镜观察叶片（新鲜和萎蔫）下表皮的结构，寻找气孔，识别气孔，交流展示两种典型的气孔状态：新鲜叶片的气孔开启、萎蔫叶片气孔关闭。

设计意图：从现象到本质，从宏观到微观，通过对气孔的寻找和观察，渗透结构与功能观。

教师提问：为什么萎蔫叶片上的气孔是关闭的？气孔的开闭有何原理？教师鼓励学生课后自制学具模拟气孔开闭，下节课堂上展示。

有的学生用干瘪的气球模拟萎蔫叶片中的保卫细胞失水，气孔关闭，气球充气模拟新鲜叶片中的保卫细胞吸水，气孔开启（图5）；虽然简单却也能说明问题；有些同学的模型则比较动态，通过两个气球最终连接到一个注射器上，通过活塞推出和推进分别给气球放气和充气来模拟保卫细胞失水和吸水，从而动态模拟气孔开闭的过程，非常生动形象。

设计意图：生物学是一门实验科学，无沦是教师用学具演示还是学生对学具操作，其实都是通过各种直观手段牵动学生的感官，使所学的抽象知识得到“物化”，帮助学生分析、比较、综合、概括出理性知识，本环节鼓励学生制作气孔模型学具，学习的难点意想不到的被轻松突破了，其他同学啧啧称赞，学生油然而生兴奋、成功感。学习的兴趣更浓厚，同时也大大提高了课堂教学效率。

4.4体悟蒸腾作用的意义

教师展示世界上最高的树杏仁桉树的图片，介绍它也是世界上最能“喝水”的树，每天要“喝”1000斤水，提问：它“喝水”的动力是什么呢？

学生模拟体验1：假如我是一棵树。请一位个子高的同学站在凳子上，另一位同学手拿一瓶酸奶尽可能地蹲着，请高个子的同学通过长软管喝酸奶，高个子同学卖力地吸了好久才喝到酸奶，教师将这瓶酸奶奖励给他，并请他谈感受，让学生体悟植物的叶片通过蒸腾作用产生强大的拉力，促进植物的根从土壤中源源不断地吸收水，并输送到全身各处。

学生模拟体验2：请同学们用医用酒精棉球擦拭自己手背的皮肤，说说自己的感觉，解释现象：酒精的蒸发会吸收皮肤上的热量，所以会有一种凉的感觉。通过概念联想：蒸腾作用使水分从叶表面大量散失，降低叶片表面的温度，避免植物在炎热的夏季因气温过高而被灼伤。

教师归纳：绿色植物是天然加湿器，每天能散失大量的水分，说说绿色植物在生物圈水循环中的作用。

设计意图：引导学生从现象中体验、观察，分析讨论，感悟蒸腾作用的意义，学生感受植物对生活的积极影响，关爱绿色植物。

4.5拓展延伸，迁移应用

展示图片：春季移植树木时，移栽的树苗常要剪去一些枝叶，这是为什么？

设计意图：引导学生应用所学知识解决生活实际问题，做出科学合理的解释，为科学健康的生活服务；帮助学生认识他们所学知识的作用和意义：生物学知识来源于生活，又能服务于生活。

5.教学反思

本课的实验教学将提高学生核心素养作为根本任务，并体现了以学生活动为主体的教学思路。在本节课的教学中引导学生利用简单的实验材料制作学具，探究植物的蒸腾作用，感知蒸腾作用的存在，使学生更好地理解所学知识；在观察植物叶表皮的气孔的实验基础上，鼓励学生自制气孔模型，从原材料的准备到制作过程及方法都由学生自主完成，学生潜能得以较好的激发，制作的模型多种多样，有静态的，有动态的，在展示的过程中轻松理解了气孔开闭的原理。这使笔者体会到，如今的课堂上虽然多媒体教学占据了主要的地位，自制学具似乎被遗忘，但俗话说的好：“百闻不如一见，百见不如一试。”自制学具取材方便，构造简单，容易制作，能激发学生的兴趣，有较强的针对性和灵活性，可以在很大程度上帮助教师上突破教学难点，提高教学效率，具有不容忽视的独有优势。