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基于“主体互动式训练”模式的 “问题串”教学尝试
作者:李守宇          编辑日期:2014-11-07                   点击数:2158

[摘要]:普通高中课程改革是我国基础教育课程改革的重要组成部分。《课程标准》提出:“让学生在生动具体的问题情境中体验和理解生命”。一切学习都是在一定的环境条件下进行的,从这种意义上讲,“问题情境”可理解为一种具有特殊意义的教学环境。它能激发学生的学习兴趣,能唤起学生对知识的渴望和追求,让学生在学习中伴随着一种积极的情感体验,使他们积极主动地投入到学习中去。本文以作者的课堂教学尝试与体会,阐述了“问题串”在生物课堂上的应用,从而提高了课堂效率。

[关键词]:问题串、半透膜、渗透作用

《课程标准》提出:“让学生在生动具体的问题情境中体验和理解生命”。在课堂上如果激发不起学生学习的兴趣,不能充分调动他们学习的积极性和主动性。那么教师无论有多丰富的知识和经验,最终的教学效果还是失败的。著名教育家陶行知先生曾说“创造始于问题”,教学实践充分表明:在高中生物教学中,合理巧妙的设计问题串,创设生动具体的问题情境,有效地构建愉悦的教学氛围,使教学内容深深地触及学生的心灵深处,诱导学生把学习新知的压力变为探求新知的动力,学生对学习有了浓厚的兴趣,才会有积极的探索,敏锐的观察,牢固的记忆,丰富的想象,以及创造性的运用,从中体会学习的乐趣。

在《物质跨膜运输的实例》这节课中尝试使用了”问题串”来开展教学,取得了不错的教学效果。

首先从教材“问题探讨”所提供的渗透装置及渗透现象入手,设计以下问题:

(1)漏斗管内的液面为什么会升高?

通过小组讨论,得出液面升高的原因在于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量。从而明确半透膜两侧的水分子都在运动以及渗透的方向(从数量多的一侧向数量少的一侧)和特点(顺相对含量梯度)。那么发生渗透作用需要哪些必要条件?于是又设计了问题

(2)和(3):

(2)如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?

(3)如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?

问题(2)学生根据自己的日常生活经验,纱布的孔隙较大,不仅水分子能通过,蔗糖分子同样也能通过,不难得出结果:漏斗管内的液面不会升高。在分析问题(3)时,可以充分利用问题(1)的知识铺垫(即水分的运输是顺相对含量梯度),得出液面高度不变。最后师生共同总结,渗透作用的条件①具有半透膜②半透膜两侧的溶液具有浓度差。

那么浓度差的大小对渗透作用有什么影响呢?由此我设计了问题(4):

(4)如果烧杯中不是清水,而是一系列具有不同浓度梯度的蔗糖溶液,实验结果会怎样?

通过对问题(4)的分析讨论,学生得出了浓度差的大小可以决定渗透方向和渗透速度的结论。学生在整个探究过程中既获得了知识,又学会了对某些具体问题的分析研究的方法,达到了事半功倍的效果。

渗透装置毕竟只是一个单纯的化学装置,生命的基本单位——细胞是否可以看成一个渗透系统呢?

对这个问题的探究可能难度较大,可以引导学生从生活中的一些现象出发,比如:当我们吃比较咸的食物时,口腔会有干燥难受的感觉;红细胞放在蒸馏水中会破裂;萝卜条放在盐水中一段时间会萎蔫;菜农经常向青菜上洒水,青菜变的硬挺,农作物施肥过多,会造成“烧苗”现象等。让学生先承认动植物细胞在特定的条件下会失水和吸水的事实。接着根据渗透作用的条件设计了问题(5)

(5)动物细胞中,哪部分结构相当于半透膜?成熟的植物细胞呢?

对于动物细胞,学生很容易回答出正确答案——细胞膜,但对与成熟的植物细胞,由于不了解其结构,学生通常也会认为是细胞膜,这时我们可以借鉴以下处理方法:

 

 

展示成熟的植物细胞模式图,指出特有结构,如细胞壁、液泡等

给出相关资料

(1)细胞壁是全透性的;

(2)细胞内液体环境主要是指细胞液;

(3)细胞膜和液泡膜以及两膜之间的细胞质称为原生质层

引导学生分析:假设植物细胞是渗透吸水或失水,根据相关资料分析水分子进出细胞经过的结构是否相当于半透膜,并排除细胞壁。

再给出资料:细胞壁和原生质层的伸缩性存在差异

 

引导学生预期实验现象

 

引导学生利用教材信息展开分析和讨论,从而得出细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质(即原生质层)相当于一层半透膜。然后继续开展剩余的探究活动,通过观察“质壁分离及其复原”的现象深入理解植物细胞的吸水和失水也是通过渗透作用跨膜实现的,体验科学探究的全过程,理解科学探究的基本方法。

在学习其他物质的跨膜运输时,以教材中的“资料分析”作为载体,设计一系列问题:

(1)不同作物对同一种无机盐离子的吸收情况相同吗?同种作物对不同无机盐离子的吸收情况相同吗?这说明了什么问题?

从柱形图上很容易看出不同作物对同一种无机盐离子以及同种作物对不同无机盐离子的吸收情况均有差异,由此引导学生得出细胞对无机盐离子的吸收具有选择性,最终归结到细胞膜是选择透过性膜。那么这种选择透过性是否具有普遍性呢?然后引导学生阅读分析“几种微生物体内的矿物质含量”表格,得出选择具有普遍性的结论。

(2)在水稻培养液中Si4+的浓度降低,而Ca2+和Mg2+的浓度增高的原因是什么?

Si4+的浓度降低的原因对学生来讲比较简单:被水稻根细胞所吸收,而Ca2+和Mg2+的浓度增高的原因则有一定的难度,要注意引导学生明确“含量”和“浓度”的区别,浓度的大小不仅要考虑溶质的多少,同时也要考虑溶剂(水)的多少。由此不难得出Ca2+和Mg2+的浓度增高的原因水稻吸收水分较多,而吸收Ca2+和Mg2+较少。由此得出细胞对水分的吸收和对无机盐离子的吸收是两个相对独立的过程。

(3)水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输也是这样吗?

对于这个问题学生很容易从人的甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的材料中得到正确的结论。

爱因斯坦说过“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”因此在平时的教学中,我们应注意贯穿问题教学思想。不仅要求老师提问题,学生尤其要具备问题意识和问题能力,让学生带着问题去体验生命、理解生命。培养学生观察、阅读、分析、讨论、判断推理能力;使学生接受到潜移默化的科学研究方式方法的教育。同时我们要鼓励学生大胆质疑,让学生在“疑”中产生问题,在“疑”中产生兴趣,只有“疑”才有思,只有“思”才能迸出创新的火花。使他们真正能够成为“青出于蓝而胜于蓝”的一代新人。

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