• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      在生物課堂中通過深度學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維——以“植物生長(zhǎng)素的探索史”為例

      2021-08-11 02:06:14沈璐昳
      中學(xué)生物學(xué) 2021年5期
      關(guān)鍵詞:胚芽鞘生長(zhǎng)素尖端

      沈璐昳

      (上海市控江中學(xué) 上海 200093)

      1 理論基礎(chǔ)

      深度學(xué)習(xí)概念是美國(guó)學(xué)者費(fèi)論斯·馬頓和羅右·薩爾喬于1976年首次提出,是對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行批判性理解、整合性建構(gòu)以及創(chuàng)新性遷移的一種學(xué)習(xí)方式。促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的教學(xué)并不是無限增加知識(shí)難度和知識(shí)量,而是基于知識(shí)的內(nèi)在結(jié)構(gòu),通過對(duì)知識(shí)的完整處理,引導(dǎo)學(xué)生從低階思維能力的淺層學(xué)習(xí)到高階思維能力的深度學(xué)習(xí)。教師在生物課堂中通過深度學(xué)習(xí)落實(shí)學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng),主要包括:①掌握基本的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究原理和方法;②敢于質(zhì)疑的能力;③具備邏輯梳理能力;④具備實(shí)證意識(shí);⑤具備語言表達(dá)能力;⑥具備論證能力;⑦具備歸納、建模能力。下面針對(duì)如何將深度學(xué)習(xí)貫徹落實(shí)于科學(xué)思維的培養(yǎng)進(jìn)行了探索。

      2 教材分析

      “植物生長(zhǎng)素的探索史”是滬科版高中生命科學(xué)第二冊(cè)第五章第五節(jié)“植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)”中的內(nèi)容。教材以40多年間數(shù)位科學(xué)家完成的幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為主線,層層深入地解釋了植物向光性現(xiàn)象的機(jī)理,揭示了當(dāng)植物受外界刺激后植物體維持穩(wěn)態(tài)的基本調(diào)節(jié)方式,促使學(xué)生逐步形成“穩(wěn)態(tài)”與“適應(yīng)”的生命觀念。同時(shí),“生長(zhǎng)素探索史”中隱含的“假說-演繹”的理性思維,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)很好的載體。

      3 教學(xué)目標(biāo)

      通過親歷達(dá)爾文、詹森、溫特等科學(xué)探究實(shí)驗(yàn),初步學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)探究的一般方法,養(yǎng)成“假說-演繹-歸納-建?!钡目茖W(xué)思維;通過從個(gè)體和細(xì)胞水平上闡釋植物向光性運(yùn)動(dòng)的機(jī)理,理解植物向光性運(yùn)動(dòng)是適應(yīng)環(huán)境的一種表現(xiàn)。

      4 課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

      4.1 以生命現(xiàn)象導(dǎo)入新課

      學(xué)生通過觀察延遲攝影拍攝的向日葵幼苗動(dòng)圖,思考向日葵幼苗彎曲生長(zhǎng)的外因,并提出疑問:“向日葵幼苗的感光部位在哪里?”然后,分組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究植物的感光部位。某小組選擇了三棵幼苗作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象:第一組為空白對(duì)照組不做處理;第二組用黑色袋子遮住幼苗上部;第三組用黑色袋子遮住幼苗下部,并給于單側(cè)光照射,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

      設(shè)計(jì)意圖:有趣的生命現(xiàn)象可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),主動(dòng)地想去探索知識(shí)。同時(shí),學(xué)生通過互動(dòng)碰撞出思想的火花,可以極大地豐富課堂的教學(xué),促進(jìn)其深度學(xué)習(xí),更有利于主動(dòng)地理解并掌握基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和原則,繼而培養(yǎng)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

      4.2 重現(xiàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隱藏其中的“假說-演繹”的科學(xué)思維

      4.2.1 引出達(dá)爾文假說

      教師借學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),引出達(dá)爾文父子設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生對(duì)兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,與達(dá)爾文父子設(shè)計(jì)的一樣設(shè)置4個(gè)組,但每組增加至5個(gè)胚芽鞘,并給于單側(cè)光照射。教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,引出達(dá)爾文提出的“化學(xué)信號(hào)假說”,并引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證假說。

      設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中增加胚芽鞘的數(shù)量,目的是減少實(shí)驗(yàn)誤差。要實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí),教師需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自我評(píng)價(jià),整合自己已有的知識(shí),發(fā)現(xiàn)問題、反思不足之處并進(jìn)行調(diào)整。評(píng)價(jià)和反思是培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力的前提。

      4.2.2 挖掘“假說-演繹”中隱藏的科學(xué)思維

      學(xué)生根據(jù)達(dá)爾文“假說”自行演繹,在環(huán)境適宜生長(zhǎng)的情況下,選取2個(gè)生長(zhǎng)狀態(tài)相近的胚芽鞘,對(duì)照組胚芽鞘不做處理,實(shí)驗(yàn)組胚芽鞘去除尖端0.5 cm,在均勻光照5 h后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果為對(duì)照組直立生長(zhǎng)0.2 cm,實(shí)驗(yàn)組生長(zhǎng)不明顯。其他學(xué)生根據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)方案可以得出:胚芽鞘尖端可以控制下部的生長(zhǎng),但無法直接驗(yàn)證一定是某種化學(xué)物物質(zhì)引起胚芽鞘生長(zhǎng)。教師借此引出詹森的實(shí)驗(yàn)方案,學(xué)生發(fā)現(xiàn)詹森利用化學(xué)物質(zhì)可透過瓊脂而無法透過云母片的特點(diǎn),從而確定是尖端產(chǎn)生的某種化學(xué)物質(zhì)引起彎曲現(xiàn)象。但有邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)生提出質(zhì)疑:詹森并沒有排除胚芽鞘尖端本身對(duì)下部生長(zhǎng)的影響。此時(shí),教師介紹溫特的實(shí)驗(yàn)方案:溫特巧妙地用積累了尖端某種化學(xué)物質(zhì)的瓊脂塊代替胚芽鞘尖端進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而排除胚芽鞘尖端本身對(duì)下部的影響。

      設(shè)計(jì)意圖:達(dá)爾文假說的演繹過程實(shí)則是科學(xué)家如何巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說的科學(xué)思維過程,并非是三個(gè)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單呈現(xiàn),包含了層層遞進(jìn)的邏輯關(guān)系。深度學(xué)習(xí)的落實(shí)不僅需要學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)的過程,還要求學(xué)生能夠形成更高階的理性思維,即批判性的理解和分析。學(xué)生對(duì)已有知識(shí)進(jìn)行反思和質(zhì)疑,有意識(shí)地通過實(shí)驗(yàn)探求真知,主動(dòng)梳理知識(shí)之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。其中,敢于質(zhì)疑和邏輯梳理亦是生物科學(xué)素養(yǎng)的范疇。

      4.2.3 演繹假說的曲折

      學(xué)生自行選擇較常見的單子葉植物玉米和小麥,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):小麥發(fā)芽快但胚芽鞘較細(xì)小,不易操作;玉米雖然發(fā)芽等待時(shí)間較小麥長(zhǎng),但玉米胚芽鞘較粗易操作;故最終選擇了玉米胚芽鞘為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。學(xué)生在重現(xiàn)達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)時(shí),因地制宜地選擇了不透明的和透明的筆蓋作為實(shí)驗(yàn)材料來完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在重現(xiàn)詹森實(shí)驗(yàn)過程中,因云母片較厚操作較難,改用較輕易上手且能阻斷化學(xué)物質(zhì)透過的錫紙;有小組嘗試用食品用的明膠片代替瓊脂塊,但在后續(xù)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)其吸水性強(qiáng),導(dǎo)致胚芽鞘脫水而無法生長(zhǎng),隨即放棄使用。在重現(xiàn)溫特的實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生覺得等待胚芽鞘尖端生長(zhǎng)素積累到瓊脂塊的時(shí)間過長(zhǎng),查閱書本后,詢問教師是否有生長(zhǎng)素人工類似物溶液來代替該步驟。該學(xué)生用該溶液浸泡瓊脂塊,大大提高了實(shí)驗(yàn)的成功率。

      設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生演繹假說的過程中,不乏迸發(fā)出一些創(chuàng)新性的想法并予以實(shí)踐,有時(shí)成功,有時(shí)失敗。這種創(chuàng)新實(shí)踐的學(xué)習(xí)方式也就是深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維??茖W(xué)思維實(shí)質(zhì)是利用科學(xué)的思維方式來解決問題的過程,這個(gè)過程必須由學(xué)生親身實(shí)踐、創(chuàng)新、體驗(yàn)、探索,讓學(xué)生深刻感悟科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的不易,這也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)證意識(shí)的基礎(chǔ)。

      4.3 從個(gè)體水平引入細(xì)胞水平的探究

      教師補(bǔ)充小實(shí)驗(yàn):用黑色水筆在胚芽鞘的一側(cè)畫一條細(xì)線,2 d后,觀察黑色印記的變化。并提出問題:胚芽鞘伸長(zhǎng)部位在哪里?胚芽鞘怎么伸長(zhǎng)的?胚芽鞘如何彎曲的?……教師引導(dǎo)學(xué)生從個(gè)體水平探究深入到細(xì)胞水平的探究,學(xué)生主動(dòng)提出需要借助光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞。教師展示利用“ScopeImage 9.0”軟件拍攝顯微鏡下胚芽鞘縱切后的細(xì)胞結(jié)構(gòu)(圖1),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析。

      圖1 顯微鏡下胚芽鞘縱切面結(jié)構(gòu)圖

      設(shè)計(jì)意圖:教師借助數(shù)字化工具與資源,用顯微鏡下觀察的照片代替常規(guī)教學(xué)使用的模式圖,使學(xué)生直觀感受胚芽鞘彎曲部位的向光側(cè)和背光側(cè)細(xì)胞的差異,從而加速深度學(xué)習(xí)的進(jìn)程。學(xué)生經(jīng)過實(shí)證再解釋了胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的本質(zhì),尊重事實(shí)和證據(jù),培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度,更好地培養(yǎng)了實(shí)證意識(shí)。

      4.4 總結(jié)歸納,建構(gòu)模型,知識(shí)遷移

      4.4.1 結(jié)合實(shí)證,得出結(jié)論

      學(xué)生根據(jù)顯微鏡下拍攝的照片和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出胚芽鞘向光彎曲伸長(zhǎng)的內(nèi)因是背光側(cè)生長(zhǎng)素積累的較多。教師鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)結(jié)論提出新的假設(shè)。學(xué)生提出假設(shè):光照可能會(huì)影響生長(zhǎng)素的合成;光照可能會(huì)破壞生長(zhǎng)素;單側(cè)光照可能導(dǎo)致生長(zhǎng)素從向光側(cè)往背光側(cè)運(yùn)輸?shù)?。教師展示單?cè)光照對(duì)胚芽鞘尖端生長(zhǎng)素分布的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖2),學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,評(píng)價(jià)自己的假設(shè),修正觀點(diǎn),總結(jié)胚芽鞘向光彎曲的內(nèi)因。

      圖2 單側(cè)光對(duì)胚芽鞘尖端生長(zhǎng)素分布的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

      設(shè)計(jì)意圖:深度學(xué)習(xí)需要學(xué)生自己主動(dòng)走近知識(shí)。教師引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè),鍛煉學(xué)生語言表達(dá)能力。語言的表達(dá)有利于學(xué)生進(jìn)行邏輯推理和論證。學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來支持或反思自己的觀點(diǎn),論述主張,為假設(shè)的成立構(gòu)建合理的解釋。這種論證的過程實(shí)則是在培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。具備語言表達(dá)能力和論證能力是生物科學(xué)素養(yǎng)的重要體現(xiàn)所在。

      4.4.2 建構(gòu)模型、遷移拓展

      通過課堂實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論,學(xué)生初步構(gòu)建胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的機(jī)理模型。隨后,教師引出植物向性運(yùn)動(dòng)的概念,并引導(dǎo)學(xué)生用該模型來推理植物向性運(yùn)動(dòng)的機(jī)理。最后,教師引出生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì),并拓展介紹植物生長(zhǎng)素“酸生長(zhǎng)”學(xué)說。

      設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生將新知融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,整合性建構(gòu)胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的機(jī)理模型,靈活運(yùn)用并解釋植物其他向性運(yùn)動(dòng)的機(jī)理。深度學(xué)習(xí)重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng),也就是學(xué)生能靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和已有能力,解決實(shí)際問題。學(xué)生這種歸納、建模的能力是生物科學(xué)素養(yǎng)中的重中之重。

      5 教學(xué)反思

      本節(jié)課以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維為宗旨設(shè)計(jì)和組織教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生養(yǎng)成對(duì)所學(xué)知識(shí)能夠有批判性理解、整合性構(gòu)建以及創(chuàng)新性遷移的學(xué)習(xí)方式。對(duì)于生命科學(xué)植物激素探索史的教學(xué),探究的不僅僅是實(shí)驗(yàn),更多的是科學(xué)思維的滲透。教師重視實(shí)證,讓學(xué)生“力行”,親自體驗(yàn)實(shí)際生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程中諸多的困難,感悟到科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性和曲折性。層次化的實(shí)驗(yàn)情境的設(shè)計(jì)重在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯梳理能力,環(huán)環(huán)相扣的實(shí)驗(yàn)中不乏出現(xiàn)學(xué)生敢于批判和質(zhì)疑的聲音,語言是學(xué)生理性思維的載體,語言的表達(dá)是學(xué)生深度思考的一種形式。教師巧妙運(yùn)用學(xué)生課堂生成性問題,引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)、建構(gòu)出胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)機(jī)理的模型,發(fā)展學(xué)生的論證技能,以達(dá)成在生物課堂中通過深度學(xué)習(xí)的方式培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

      猜你喜歡
      胚芽鞘生長(zhǎng)素尖端
      再現(xiàn)鮑森·詹森實(shí)驗(yàn)中的思考與探究
      基于科學(xué)思維培養(yǎng)的“生長(zhǎng)素的調(diào)節(jié)作用”復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)
      用小麥胚芽鞘進(jìn)行“達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn)”的系列探究
      探究生長(zhǎng)素對(duì)植物生長(zhǎng)的兩重性作用
      生長(zhǎng)素的生理作用研究
      淺談生長(zhǎng)素對(duì)植物的作用
      科學(xué)中國(guó)人(2018年8期)2018-07-23 02:26:56
      云母片在胚芽鞘實(shí)驗(yàn)中作用分析
      鏡頭看展
      基于位移相關(guān)法的重復(fù)壓裂裂縫尖端應(yīng)力場(chǎng)研究
      斷塊油氣田(2014年5期)2014-03-11 15:33:49
      株洲县| 克拉玛依市| 黄山市| 霍林郭勒市| 盈江县| 万荣县| 应用必备| 阿合奇县| 正宁县| 泾源县| 贵港市| 霍邱县| 西乌珠穆沁旗| 通化市| 涪陵区| 肇庆市| 砀山县| 惠东县| 万载县| 巴东县| 阿巴嘎旗| 日喀则市| 扎兰屯市| 齐齐哈尔市| 扎赉特旗| 旬阳县| 嘉祥县| 湖南省| 习水县| 景德镇市| 邮箱| 张家口市| 昭平县| 翼城县| 修水县| 洛隆县| 唐河县| 涿鹿县| 应用必备| 大宁县| 清流县|