基于问题解决的生物实验教学

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  摘要以学生饮食问题为切入口,将传统验证性实验优化为探究性实验,以问题引领形式引导学生分析现象,帮助学生自动生成重要概念,最后通过回归生活深化概念。
  关键词问题解决 实验 饮食 营养 概念教学 教学设计
  1设计思路
  立足“真实世界问题解决”,以学生身边的饮食问题为切入口,组织学生进行“选购三餐食物”活动,使学生在交流和优化过程中关注饮食的营养全面。教师给予适当提示和回顾,引导学生自动生成鉴定淀粉、蛋白质和脂肪的方法,鼓励学生针对某种食物运用多种鉴定方法,告别传统的实验验证,发展学生的实验探究能力。问题引领,教师引导学生分析演示实验现象,促进学生尝试判断常见食物中水、无机盐和维生素C的存在,自动生成重要概念。回归生活,实验验证收集证据,学生能说出常见食物中的主要营养物质。
  2教学分析
  2.1教材分析
  “飲食与营养”选自苏科版《生物学》七年级上册第五章“人体的物质和能量来源于食物”第一节。结合《义务教育生物学课程标准(2011版)》中“说出人体的主要营养物质,设计一份营养合理的食谱”的具体要求,教材立足生活,安排了“选购三餐食物”活动和“鉴定食物的主要成分”验证实验,帮助学生“做中学”,形成“人体从食物中获取营养物质”这一重要概念。
  本节课教学重点是“说出食物中含有蛋白质、脂肪、糖类、水分、无机盐和维生素等营养物质”。教学难点是“鉴定食物的主要成分”。教材安排了小资料、DIY动手做和信息库的相关内容,为学生突破难点提供支撑。
  2.2学情分析
  学生在学习了“绿色植物是有机物的生产者”后,知道“淀粉”这种营养物质及其鉴定,己初步具备实验操作、资料分析和合作探究能力。但是,学生对其他营养物质的鉴定知之甚少,尚不能说出生活中常见食物中富含的营养物质。因此,教师应立足生活给予提示,组织学生进行一系列验证实验并收集事实证据。
  3教学目标
  (1)说出食物中含有糖类、蛋白质、脂肪、水分、无机盐和维生素等营养物质;举例说出含糖类、蛋白质、脂肪和维生素较多的常见食物。
  (2)通过简单的实验,尝试鉴定常见食物中蛋白质、脂肪和淀粉的存在;通过观察分析,尝试判断常见食物中水、无机盐和维生素C的存在。
  (3)关注家人和自己的饮食与营养,逐步养成良好的饮食习惯。
  4教学过程
  4.1创设情境,导入新课
  教师组织学生“七嘴八舌”地讨论最爱的苏州美食,并用课件出示苏式美食图片。随后,对比呈现近一周学校光盘率最高和最低的午餐图片,教师设问:你喜欢这两份午餐吗?假如今天由你当家,你会选择哪些食物安排全家的三餐饮食?
  设计意图:形形色色的苏州美食勾起学生的浓厚兴趣。同时,教师重视学生的生活经历和体验,创设真实的问题情境,讨论学校固定午餐的不同喜好,激发学生选购三餐食物的热情和欲望。
  4.2搭配三餐,引出概念
  小组内部交流,小组代表全班汇报,并说出选购的理由(学生理由可能有个人爱好、饮食习惯、营养全面、色香味俱全、足够摄入量等)。教师针对性设问:怎样的一餐才算营养全面呢?食物中究竟有哪些营养物质呢?教师组织学生阅读教材73页“小资料”,结合已有知识,说出六大营养物质。
  设计意图:从个人选购到小组交流,再到全班汇报,学生及时修改,开始关注家人和自己的饮食。教师引出“人体从食物中获取营养物质”的重要概念,学生对“营养物质”有了一定的认识。
  4.3分组实验探究.鉴定食物的主要成分
  教师设问:食物中含有糖类、蛋白质、脂肪、水、无机盐和维生素等营养物质,你如何证明呢?学生回答:通过实验或观察。教师引导学生回忆光合作用产物“淀粉”的鉴定方法。学生自主阅读教材73页提示,自行描述蛋白质和脂肪的鉴定方法,并和同学分享。教师展示常见馒头、鸡蛋(生鸡蛋清、熟鸡蛋白)和花生(熟花生和生花生)等食物,设问:食物的主要营养物质是什么呢?教师以馒头为例,从方法上引导学生探究,提问:假设馒头的主要营养物质是淀粉,我们该如何验证假设呢?学生能够比较容易地说出:将碘酒滴在馒头上,看是否出现明显的蓝紫色。教师进一步提问:假设馒头的主要营养物质是脂肪呢?学生思考后回答:将馒头在纸上按压,看是否出现油斑。教师提示:同学们可以提前准备食用油油斑和水渍的纸作为对照。教师再提问:蛋白质会不会是馒头的主要营养物质呢?学生发现馒头为固体物质,选择直接燃烧方式,闻一闻是否有烧焦毛发的特殊臭味。教师组织学生分成六小组,选取一种食物进行分组实验探究,并提醒学生把实验结果填在对应的实验单上。指导学生阅读教材89页的表1,验证小组的实验结果。小组汇报,汇总实验现象。
  设计意图:教师优化传统的验证性实验,增加了探究环节,以问题来引领,鼓励学生对某一食物进行多方位鉴定。学生通过实验获得证据,形成“人体从食物中获取营养物质”的重要概念,并知道食物中存在多种营养物质(淀粉、蛋白质、脂肪等),其中主要的营养物质含量相对较高,在鉴定过程中效果显著。教师以馒头为例,以问题串的形式从方法上引导学生探究,对于鸡蛋、花生或者其他常见的食物,要求学生模仿并自己思考鉴定的方法。学生边动手尝试,边及时思考,锻炼了科学探究能力。组内交流和组间交流,以生教生,学生能主动调整自己的鉴定方法,对课后的自主探究做铺垫。
  4.4问题引领,分析演示实验现象
  教师设问:我们掌握了鉴定淀粉、蛋白质和脂肪的鉴定方法,那么食物中的其他营养物质(水、无机盐和维生素)该如何鉴定呢?教师指导学生先阅读教材74页DIY动手做的环节。教师进行第一个演示实验,并设问:①在试管的淀粉溶液中滴一滴的碘酒,你发现了什么?②然后逐滴加入豆芽汁,震荡试管,你发现了什么?③说明豆芽中含有哪种营养物质?学生描述现象,通过问题串逐层深入思考,能够说出豆芽汁中含有维生素C。教师进行第二个演示实验,并设问:在干燥试管中放入几粒新鲜的玉米种子,放在酒精灯上均匀烘烤,试管内部出现了什么?说明玉米中含有哪种营养物质?学生通过观察能说出玉米中含有水。教师展示分组实验中学生对花生进行鉴定时的真实图片,随即设问:用解剖针挑起一粒花生种子,放在酒精灯上灼烧,种子燃烧后你看到了什么?学生描述出灰白色灰烬,这便是无机盐。
  设计意图:本环节基于问题解决,进行了三组演示实验,通过问题引领形式,组织学生描述现象,并逐层深入思考,锻炼学生从感性认识发展理性的认识。
  4.5总结归纳,形成概念
  教师组织学生进行反馈练习,指导学生归纳“营养物质”的相关知识,以SmartArt形式清晰呈现。
  设计意图:帮助学生巩固所学,自行生成“人体从食物中获取营养物质”的重要概念。
  4.6回归生活,深化概念
  联系生活案例,教师设问:①卖毛线、卖羊毛衫的小贩,在柜台上都准备有火柴或打火机,你知道它们的用途吗?②你能从分别包裹油条和馒头的纸张上判断出,哪张是包油条的纸?③你能列举出生活中分别有哪些常见食物富含蛋白质、糖类和脂肪的?
  教师展示花生燃烧的图片,设问:为什么花生种子离开火焰还能自己燃烧呢?这个问题留给课后思考,进行进一步探究。
  设计意图:回归生活案例,教师指导学生学以致用,深化概念。教师展示实验中的真实问题,并留给学生课后思考,设疑结课,为下一节课做铺垫。
  5教学反思
  本节课充分利用现实生活和课堂实验中的真实问题,以问题引领的形式引起学生思考。通过解决问题,实现科学的探究,帮助概念的生成和深化。课前,教师可以组织学生进行多种预实验,课后可以鼓励学生进行进一步的探究,充分发挥学生的能动性。
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