“情境—问题—探究”教学模式有效尝试

江勇利

1设计理念

1.1创设主动探索情境是促使学生探究性学习必不可少的一种策略

创设情境虽不能直接介入学习活动，但作为学生学习的动力系统，作为智力活动的精神支柱，却在很大程度上决定着智力水平的充分发挥，调节着学习活动的顺利进行。教师通过情境导入设疑，创设探索情境，使学生的心理造成一种探究期待；通过对照实验创设活动情境，把学生思维引向探索知识的轨道上，并为其形成稳定的学习兴趣奠定基础；通过大量的实际事例，促使学生形成强烈的求知内驱力；充分发挥多媒体手段，创设直观情境，化抽象为形象。

1.2激发学生的问题意识也是促使学生探究性学习必不可少的一种策略

问题意识是指意识到问题存在并尝试去解决的一种心理状态。教师设置的问题要契合教学目标和内容，难易程度要适合学生的知识和能力水平，并且设计和表达要具有新颖和生动性。有了问题意识就会激发学生强烈的学习愿望，使他们注意力高度集中，积极主动地进行探究和发现。

2教材及学情分析

“水分进入植物体内的途径”是人教版七年级《生物》上册承上一节“绿色植物的生活需要水”之后，紧扣“水”这一教学主线，讲述根毛吸收水、导管运输水，并为学习下节“绿色植物参与生物圈的水循环”奠定基础。教学内容包括根吸收水分的特点、植物运输水分的途径、导管与筛管的作用，这些大多属于微观水平，某些知识点(如木质部、韧皮部、筛管、形成层)的出现在编排上显得突兀、跳跃，给学生的知识体系建构造成一定困难。基于本年段学生已有了根尖的结构、分生组织特点的知识储备，且又具有喜欢动手、爱提问题等情感和行为特征，因此创设问题情境、呈现多种直观材料供学生观察、让学生亲历科学探究过程和教师因势利导成为学生领悟知识概念的关键。

3教学目标

3.1知识目标

了解大量根毛对吸水的意义；水分、无机盐在植物体内运输的途径；了解木本植物的茎增粗的原因。

3.2能力目标

通过实验探究培养动手观察能力、分析推理能力、知识迁移解决实际问题的能力。

3.3情感、态度与价值观目标

体验科学探究的快乐，体会生命科学解决社会、生活中实际问题的价值，培养实事求是的科学态度。

4教学重点和难点

教学重点：说出大量根毛对植物吸水的意义；说出水分在植物体内运输的途径。教学难点：理解与运输功能相适应的结构及其特点；从生物圈水循环的高度认识大量根毛吸水的意义。

5教学策略和方法

沿着本课教学的主线，多处创设真实的情境，设计环环相扣的探究活动，让学生亲历科学、自我建构，教师因势利导、适时点拨，实现多维度教学目标，达到课堂教学的高效能。

通过实验观察、探究、图片分析、动画演示等增强学生的感性认识，化抽象为形象、变微观为宏观，让学生通过对材料的观察、分析、思考来加以推断、理解。通过分组实验、合作讨论，倡导合作学习。通过解决社会、生活中的实际问题，将STS教育落到实处，理解生命科学的价值。

6教学准备

教师：制作课件；若干段藕条供学生折断抽出细丝(导管)；粗细不同的直玻璃管、橡皮管和几个棉球制作成模拟导管模型；半周转箱细沙或细土、小铁锹供学生移苗所用；指导学生培养材料——提前7d用小麦种子制备试管苗；提前1-2周在小烧杯中制备小麦幼苗(供学生“拔苗”所用)；提前2-3d在培养皿中25℃恒温培养易见又细又密根毛的黑芝麻种子；提前一晚把白菜(叶柄雪白的一种青菜)的根浸在红或蓝墨水溶液中(蓝黑或黑墨水溶液颗粒较大，效果很差)，供学生解剖所用。

学生：认真按教师要求培养材料。

7教学过程

7.1情境导入

①向学生出示叶片缺水萎蔫的植物，提问这株植物最需要什么。教师提供浇水用的小喷雾器和烧杯，让学生思考：选择哪种器具，水最好浇在什么部位效果最快，作用最明显?学生根据已有的经验得出应该浇在根部。②提出问题：上面的叶缺水萎蔫了，为何把水浇在下面的根部?学生踊跃发言，但不能解释原因。结论：植物主要靠根吸收水，并且还能往上运输，这些过程看得见吗?(看不见)你们想弄明白吗?那我们就来学习“水分进入植物体内的途径”。③设计实验：水是无色透明的，所以根能吸收水并往上运输的过程，我们无法看见，那么你们的回答只能当作是对所提问题作出了假设，正确与否还要靠实验来证明!请看已有材料：两棵保留完好根部、大小相近的白菜，水和两个烧杯，还需什么材料就可用实验显示根能吸水并能向上运输?(学生小组讨论后回答：缺少的材料为染料；可设计对照实验，一棵白菜根浸在清水中，另一棵浸在有颜色的水中。)教师对学生回答予以肯定和鼓励。

设计意图：教师导入时联系学生已有的生活经验，并抓住学生知道水要浇在根部，但道理却讲不清楚的学情，这自然就会激发学生探究的兴趣，使学生积极、主动地去探寻其中的究竟。在此基础上教师提供部分材料，启发学生设计出对照实验来验证根吸收水并往上运输的结论。由于这个验证实验需时较长，教师可预先做好实验，课堂上直接呈现叶片已经变红或变蓝的青菜。这个实验巧妙地外显根吸收水并往上运输的过程，并证实了学生的猜测，在加深学生体验的同时使他们获得了积极的成功感。

7.2学习“根适合吸水的特点”

根扎在泥土中看不见，要亲眼看看种子萌发后根是怎么一天天生长变化的，该怎么做?学生能够说出无土栽培。教师展示无土栽培的试管苗，让学生明白无土栽培并不复杂。

深入探究、仔细观察并描述根的特点。教师引导学生对着亮光仔细观察试管中的小麦幼根和培养皿中芝麻幼根，并出示问题以明确观察任务：是否看到白色的“绒毛”?“绒毛”在幼根上的分布有何特点?通过仔细观察，学生能快速指出小麦幼苗的根很长，也就是根能扎得很深。教师及时联系生活中挖井的事例：挖得不深就取不到水，加深学生对只有根深才能叶茂的切身体验。通过观察黑芝麻的根，学生都能看到根上毛绒绒的结构。这时教师可出示根毛的放大结构，回顾根尖结构知识，让学生描述出根毛的位置、形态、并猜测数量。

教师进行科学方法训练，解读数据，并培养学生的推断能力，使学生对根毛的数量与根大量吸水之间建立联系，初步建立根毛位于成熟区，根毛又细又密数也数不清的概念。解读数据：科学家对一种高约60cm的黑麦进行过科学统计，共有根毛数约N=150亿；每条根毛平均长度L=0.001m；每条根毛平均直径D=0.00001m；请你估算：所有根毛的总表面积与哪个表面积相当?

A．报纸B．桌面C．教室地面D．篮球场

学生纷纷猜测。但很少有学生选D，因为一个篮球

场的面积有420m²。然而通过计算一株黑麦根毛吸水总表面积为3.14×0.00001×0.001×15000000000=471m²，竞相当于一个多篮球场的面积，在惊叹之余，自然能体验到大量根毛能增加吸水面积，极大提高根的吸水效率。

学以致用，动手实践。①移栽一棵苗。创设情境：植物的根很深，根毛又多又密，如果幼苗挤在一起会生长好吗?该怎么办?学生会提出移苗或拔掉一些苗(即筛苗)的方案，教师都应给予肯定。接着请学生巧用所学知识移栽一棵苗，请个别学生边移苗边向大家介绍操作的方法。学生从没经历过这种活动，参与的热情极为高涨，台下的学生都凝神观看学生的操作。②体验拔苗。为了让每个学生都深切体验到带土移植对保护根的重要性，我故意增设了学生拔苗的活动。创设情境：有些人觉得这样操作太麻烦，何不把它连根拔起，再进行移栽呢?提供烧杯中培养的幼苗，请每位同学进行拔苗，并明确体验目标：描述能听到什么?手上感觉到什么?拔出幼苗后发现根有什么变化?并结合体验讨论拔苗不能助长的真正原因。

设计意图：新奇的“拔苗”体验活动，一反带土移植，冲击着学生的思维。“拔苗不能助长”早在小学课本上就已见过，但其中的科学原因却没有深入探究过。这一活动链接了本课所学“根适合吸水”与学生已有的知识储备，并引领学生带着明确的体验目标积极投入在亲历的拔苗过程中，聆听、观察、思考。“带土移植”与“拔苗”的对比实验，使学生的思维不断引向深入，从而移栽秧苗和树时一定要带土移植的重要性已深入每位学生心中了，这远比仅说一说、议一议要有效得多。

7.3学习“水分的运输途径”

渗透选择科学方法的训练。创设情境：根部吸收了水靠什么结构来向上运输?在生活中水是通过水管运输的，人体喝的水是通过血管来运输的，植物体内有没有运输水分的管道呢?怎样才能观察得到?讨论并选择方法：在观察生物体的特征时，一时难以观察得到，有哪些常用的解决方法?要观察的颜色不明显，观察不到怎么办?(染色)要观察的结构在内部怎么办?(解剖)要观察的结构太(微)小怎么办?(借助放大镜或显微镜)通过讨论，使学生明确要探寻植物运输水分的途径，先要进行染色，再解剖观察。

学生解剖：用在清水中和滴有红或蓝墨水中的材料进行对照。学生对材料进行横切和纵切，观察目标：2个切面有何不同，从下至上着色深浅有无差别?这个实验说明了什么?在仔细观察和充分交流中证实了植物体内有运输水分的管道，这些“红线”或“蓝线”叫导管，颜色由深及浅证实水是从下往上运输的。

设计意图：新课程提倡“用教材教而不是教教材”。以往教材中采用普通植物的茎来探究水分的运输途径，实践证明普通茎不易解剖，特别是在纵切时存在一定安全隐患，且“红线”极不明显。而实验材料改用白菜则易解剖，且染色后导管与叶肉色差明显，实验效果明显。又如前文“观察根毛”环节中以往教材采用放大镜观察小麦的根毛，既费时又费力。而在培养皿中可大量培养黑芝麻的幼根，且黑白分明，反差明显，无需放大镜就可清晰地观察到根毛多而密的特点。

如何让学生亲眼目睹导管的真实模样?本节课以学生喜闻乐见的“藕断丝连”为突破点，组织学生折断藕条，拉出细丝(主要成分是螺纹导管)观察，从而加深对导管的感性认识。

教师引导学生推断导管结构怎样、分布在哪些部位、有什么作用，同时教师指导学生带着问题看书。为了加深学生对导管的理解，增设以下环节：①学生回答导管的组成时，教师呈现自制的导管模型，演示细胞壁的消失过程：即把玻璃管中的棉球捅掉，使导管中空管道的微观结构得到突显；②学生回答导管的分布时，教材只提及在根、茎、叶有分布，教师可及时拓宽课程资源，引导学生思考花、果实、种子处有无导管分布，并呈现丝瓜筋证实学生的猜测，从而让学生体验到导管就像人体的血管网一样，各部分都有分布，而且是连接贯通的。③在学生回答导管的功能时，教师以生活中喝汤的实例帮助学生理解无机盐的运输，动画演示水分、无机盐的运输，加深学生的直观体验。

教师结合图片讲解木本植物茎的组成，提问“筛管有何作用?为什么有些植物的茎不能长得很粗?”教师引导学生阅读教科书后回答问题，从而了解筛管及形成层的作用。

教师以小水滴的身份讲述自己在植物体内的运输和变化：先动画演示水分在根部吸收后向上运输到叶，再通过光合作用合成有机物向下运输到根部；给出关键词：根毛、导管、方向、光合作用、筛管。学生小组合作，运用这些关键词描述水分的运输和变化，通过活动明确“叶片需要的水分和无机盐来自根部，而根部需要的有机物来自叶片的光合作用”。活动中学生便能理解根与叶各取所需，相互依赖，彼此成为一个整体。

7.4学以致用：解决生活中的问题

教师组织学生讨论：种树比移栽秧苗复杂多了，尤其在夏天移栽大树，为提高其成活率，往往在根部周围插入数根粗大的管子，有什么作用?

教师可提问：给植物补水有三种方式：冲浴(用大口径水管给园林绿化浇水)、淋浴(用洒水桶或喷雾的形式给花木浇水)、坐浴(把花盆放在盛有少量水的水槽中吸水)，从节水和吸收效率的角度来比较，哪种更有效?虫蛀到树干里，表面喷洒农药肯定治标不治本，结合本课所学内容，你认为该在树的哪个部分给药呢?(无机农药灌根法)学生选择感兴趣的问题，小组讨论后回答。

设计意图：需要解决的问题紧紧围绕植物主要靠根部吸收水，水促进无机盐(农药)的吸收与向上运输(到虫蛀部位)，强化了对知识的理解，并提高学生应用知识解决生活问题的能力，利于培养学生学习的成就感及爱护花木的思想感情。

7.5课后实践，渗透情感教育

教师引导学生充分利用所学知识，科学地种植并养护好一棵树，为绿色奥运增添一分绿色!

8教学评价与反思

生物学是一门自然学科，感性知识或经验是生物学学习的基础，生物学的学习过程更是学生感性认识上升到理性认识的过程。本节课中教师指导学生通过有目的地观察不同的幼根、染红导管的白菜、藕丝、丝瓜筋等直观材料及茎的横纵切图来感知根、茎的微观结构，形成足够的感性认识，有利于理性认识的形成，从而自主建构水分进入植物体内途径的相关知识。

本课设计是对“情境——问题——探究”教学模式的有效尝试。结合学生实际的知识和能力水平，适时适度地创设情境，引导学生一步步地发现问题，层层深入探究，学生的参与热情高涨，精力高度集中，能积极主动地发现和思考问题，并能大胆表达出来，为生物课堂增添了亮丽的色彩。

新课程提倡“密切与现实生活和社会发展的联系，关注学生生活，关注学生全面发展”。本设计中，有意识地拓宽课程资源，引导学生从生活经验中发现问题，从探究过程中获得体验，主动获取知识，既发展和提高了获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流和合作的能力，又培养了学生运用这些知识的能力、实践能力和创造能力，还使他们学会了如何动手、动脑，在吸收和消化知识的过程中逐渐形成良好的学科素养。