初中生物学单元复习课的研讨
——探究“玉米籽粒畸形之谜”
2020-07-26丛晓丽北京市密云区第六中学北京101500
丛晓丽(北京市密云区第六中学 北京 101500)
单元复习课是初中生物学教学的一种常用课型,不仅有助于学生对知识的深入理解、贮存和提取,而且有利于提高学生自主学习的能力和科学思维品质。本文以“植物的生殖和发育”单元为案例,探讨单元复习课的组织与实施。
1 复习内容组织
《义务教育生物学课程标准(2011年版)》在“生物圈的绿色植物”这个一级主题中提出,教学中教师要帮助学生形成的重要概念包括:“绿色开花植物的生命周期包括种子萌发、生长、开花、结果与死亡等阶段”。其二级主题内容要求:学生能概述开花和结果的过程,观察一种栽培植物,从种子到成熟植株的生长发育、开花结果的整个过程,有条件的地方开展人工授粉等活动[1]。
北京版(八年级上册)教材设有“绿色开花植物的生殖和发育”一节,其单元知识点包括:花是绿色开花植物的主要繁殖器官,传粉和受精后形成含有种子的果实,种子的胚是幼小的植物体,种子萌发需要适宜的条件,萌发的种子能发育成新的植物体。由此可见,教材的单元知识内容,充分体现课程标准中“绿色开花植物的一生”这个二级主题的内容要求。
基于对课程标准内容要求的领会,以及对教材知识结构的理解,笔者围绕“绿色开花植物的生命周期”这个重要概念,以玉米的生活史为例证,对单元复习内容加以整合,构建的知识结构框架如图1。
图1 绿色开花植物(玉米)生命周期的知识结构框架图
图1表明,绿色开花植物的生命周期起始于种子萌发,终止于新一代种子成熟。其中,开花标志着植物发育已进入生殖生长为主的阶段,其间,许多内、外因素会影响传粉与受精、果实与种子形成。从知识维度分析,受精后子房结构的发育和种子形成,是教学重点和难点。从教学维度分析,引领学生认识花器官的结构与功能、物质与能量、营养生长与生殖生长,以及影响发育内因与外因的关系,有利于发展学生的核心素养。
2 复习目标
1)知识目标:通过结构观察和图片识别,确认玉米籽粒属于果实(颖果);说出玉米籽粒萌发时的结构变化、物质与能量变化;概述幼苗生长的原因。结合日常观察和视频信息,解释玉米是雌雄同株并依靠风媒传粉的异花授粉植物;描述玉米受精的过程,并列举主要影响因素,推断空瘪籽粒的成因;通过构建颖果形成模型图,深入理解受精后子房结构的发育变化,列举影响玉米籽粒灌浆的主要代谢活动,解释干瘪籽粒的成因。
2)能力目标:参与主题复习的有序活动,学会知识梳理方法,提高自主学习的能力;通过解剖观察畸形玉米籽粒等活动,发现和提出问题,搜集信息并探索问题解决方法,提高科学探究的能力;认识植物生命周期中结构与功能,生长与发育、内因与外因的关系,提升科学思维能力;通过小组观察和问题讨论活动,提高合作学习的能力。
3)情感态度与价值观目标:运用习得的知识探索玉米籽粒畸形的原因,认同生物科学的应用价值。激发探究学习的热情,用所学知识探索解决生产实践中的具体问题,提高社会责任感。
3 单元复习思路
依照课程标准的教学要求,围绕“绿色开花植物的生命周期”这个重要概念,设计了“玉米籽粒畸形之谜”探究活动,进行单元复习,目的在于帮助学生巩固基础知识、增强基本技能和养成基本素养,较少涉及知识综合、问题解决能力训练和强化社会责任意识等。
在单元复习的准备阶段,笔者编制了一份学案,为学生主动参与复习活动提供指导。其中,将“绿色开花植物的生命周期”的基础知识转换成一组问题,用问题引领学生细化单元知识点,并适当拓展或引申复习内容,以便拓宽学生的思维空间;学案以活动为主线,用活动促进学生参与、师生互动和建立新型的师生关系。本单元复习活动程序如表1。
表1 单元复习活动程序一览表
4 复习过程组织
4.1 创设情境、问题导入 农村学生很熟悉玉米果穗,但很少注意籽粒畸形现象。教学时,先组织学生观察玉米果穗标本,并用投影展示果穗“秃尖”“半边脸”“糠秕干瘪”“缺粒”等图片。曾经熟视无
睹的果实畸形现象,瞬间使课堂氛围活跃起来。多数小组观察实物后提出的问题聚焦到探究 “玉米籽粒畸形之谜”。
4.2 温故求新,破解疑团 玉米籽粒是颖果,俗称玉米籽(种子)。在种子的结构、种子萌发的实验教学中,也常用菜豆和玉米作为实验材料。有些学生疑惑:玉米籽粒是种子还是果实?复习时,先让学生解剖观察处于灌浆期的嫩玉米粒,得知此时食用的是胚和少量胚乳浆液,果皮与种皮已愈合成不易分离的“糠皮”,进而展示玉米籽粒纵切图,促使学生从组织水平上认识玉米颖果的结构,为复习果实和种子形成做好铺垫。最后,鼓励学生推断畸形玉米籽粒缺少的结构,并通过解剖观察发现:空瘪籽粒(糠秕)没有胚和胚乳结构;干瘪籽粒则胚乳发育不良。实验探究发现的问题,会激发学生产生强烈的求知欲望。
4.3 结构对比,生理解析 学生对萌发种子结构和生理变化的实验探究尚记忆犹新,复习时先让其回忆种子萌发的条件,然后识别玉米籽粒纵切与幼苗的结构图,比较说出萌发种子的结构变化。其间,学生容易忽略胚乳的变化,教师点拨其思考:为什么萌发种子的呼吸作用会逐渐增强?一旦联想到呼吸过程发生的物质与能量变化,他们即刻意识到胚乳为幼苗形成提供必要的生理条件。最后,小组讨论并总结影响种子萌发成苗的内在因素和外在因素,尝试说明内因与外因之间的关系,即种子生活力是其萌发成苗的决定性因素(内因),环境因素(外因)是通过影响呼吸作用而间接作用的,即外因通过内因起作用。
4.4 因苗造势,拓展思维 一棵玉米苗为什么能由小长大?复习时,提示学生要准确把握问题,即幼苗“长大”的含义,并展示各期玉米植株生长和发育的视频资料。学生通过资料分析和讨论,对“长大”取得共识:一是根、茎、叶的生长;二是孕穗、抽雄和吐丝。启发学生用植物顶端分生组织的知识,解释营养器官生长的原因,领悟营养生长的过程。同时教师阐明生殖生长主要指花、果实和种子的形成过程,生殖生长发生在营养生长的一定阶段,形成的果实和种子又进入新的生长和成熟阶段,引领学生分析营养生长与生殖生长的关系,有助于学生拓展思维空间和提高思维品质。
4.5 传粉受精,解惑畸形 学生知道玉米是雌雄同株植物,但对玉米适宜风媒传粉的特征知之甚少。复习时,教师出示一张玉米雄花序与雌花序比较的表格(表2),引领学生通过讨论、归纳,领悟玉米的传粉特征。
表2 玉米雄花序与雌花序的比较
受精过程是复习重点。教师先布置学生阅读教材,从重要概念的陈述句中提取关键术语,进而展示子房受精的示意图,要求学生边识图边复述绿色开花植物的受精过程,包括花粉萌发、花粉管生长、精子生成与释放、双受精等,并用纲要法或概念图将受精后子房的主要结构加以归纳。
通过复习种子萌发的条件,学生学会如何探究影响传粉和受精的因素,能判断阴雨、风力和气温等外界影响因素,但不了解起决定作用的内在因素。为此,教师向学生阐明花粉和柱头的生活力、亲和力等,直接决定着受精成功率,受精受阻的子房难以继续发育。鼓励学生用获得的新知识,对空瘪玉米籽粒的成因作出推断。
4.6 子房发育,构建网络 受精后子房发育及玉米颖果形成,既是复习重点也是难点。难在学生一时不能理清相关知识之间的内在联系。之前在学案上,学生曾用纲要法列出了受精后子房的主要结构,此时,让其参照玉米颖果纵切结构示意图,阅读教材并找出与子房发育相关的术语,尝试构建受精后子房发育的模型图(图2),揭示玉米子房发育与颖果形成之间因果关系,从而提高信息处理能力和科学思维水平。
图2 子房发育与颖果形成的模型图
4.7 灌浆成熟,联系实际 农村学生喜食嫩玉米,对判断籽粒灌浆程度有经验,知道籽粒因灌浆而逐渐饱满与成熟。复习时,先让学生根据已有知识和生活体验,推测玉米灌浆物质的主要成分包括:水分、无机盐和有机物(主要是淀粉等糖类)。根据淀粉积累和籽粒增重快,判断灌浆期玉米植株的光合作用、呼吸作用、吸收和物质运输等代谢活动处于旺盛状态,由此领悟玉米灌浆是一个新的量变过程,并深入理解物质与能量代谢是籽粒灌浆与成熟的生理基础。当学生理解了代谢与籽粒发育的关系时,就容易找出影响灌浆与成熟的环境因素,也能正确解释干瘪玉米籽粒的成因。
新收获的玉米脱粒后需要晾晒。学生对晾晒的目的和操作略知一二。复习时通过讨论学生能说出:没有晾晒的新玉米容易发热和发霉,晾晒时要勤翻动,不宜在铁板上晾晒留作种子的籽粒等。在学生畅所欲言的基础上,教师阐明2 点:①晾晒促进籽粒后熟和打破休眠;②晾晒将种子含水量降低至14%左右,既保持种子发芽率,又利于种子保管[3]。引领学生应用习得的知识解决实际问题,促使他们领悟生物学的价值,增强社会责任感。
4.8 复习反馈,交流体会 复习课以问题引领学生细化单元知识点和构建主干知识网络,基本上能实现基础知识复习到位和基本技能训练到位,因此,在反馈环节笔者组织学生交流复习体会。学生体会到,掌握了单元复习对知识进行整合、细化、拓展、构建等梳理方法,构建成网络的知识记得住,答题时用得对。