“植物新陈代谢”教学设计与反思

广州市47中学 陈艳萍

传统的生物学教学中一般只注重知识的传授和应试能力的培养，实验也主要是验证性的。而新的教学理念则强调：形态结构是生理功能的基础，是学科的内在逻辑。

如果按照先结构后生理的顺序组织教学内容，学生固然能够接受，但是，不一定能够引起学生的学习兴趣。而从生理功能出发，提出有关形态结构与生理功能的关系，学生的兴趣就会增加。所以在教学过程中我们应该改变传统的注入式学法，注意从学生的生活经验出发，创设情景，引导学生自主学习，主动探究，培养学生不断探索，勇于创新的科学精神。

我在课堂教学中也尝试着创新的模式：情景设疑---引导探究---科学抽象---归纳总结---迁移活用。“植物的新陈代谢”包括光合作用、水分代谢、矿质代谢、呼吸作用4个部分。下面是我在上“植物的新陈代谢”中教学设计。

一、教学策略

1、利用实验作为开场白激发学生的学习兴趣，师生共同探究植物的新陈代谢。

1．1在学习光合作用之前，我是通过4个典型的实验设疑并和学生共同探究由实验得到的结论，分析这4个实验都有什么共同点？第二个实验的设计巧妙之处在哪里？

1、绿色植物暗处理，一半曝光，一半遮光。用碘处理：遮光一半没变化，曝光一半则呈深蓝色。

2、将水绵和好氧细菌放在没有空气的黑暗环境，然后用极细的光束照射，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射部位。

3、将叶片中央叶脉切断，在阳光下照射，用碘处理，发现下半部呈蓝色，上半部没有变蓝。

4、一组绿色植物提供H218O和CO2 ，一组绿色植物提供H2O和C18O2 ，对光合作用释放的氧气分析，发现第一组的氧是18O2，第二组的氧是O2 。

学生不难从实验中能得到以下知识：（1）植物在光下制造了淀粉；（2）叶绿体在光下能释放氧气；（3）光合作用需要水分；（4）光合作用释放的氧气来自水；

通过这四个实验引导学生发现它们都运用了对照实验法。

1．2在学习矿质代谢之前，我在每班组织了2位同学，提前教他们进行无土栽培，并进行了摄影。在上课之前由学生来向同学们介绍无土栽培的全过程，并引导学生从培养液着手分析几个问题：

1、 从无土栽培的营养液配置考虑哪些是大量元素，哪些是微量元素？

2、 从灰分元素思考矿质元素的概念。思考这些元素存在的状态。

3、 温度计、PH试纸作用是什么？

1．3水分代谢中，在完成“观察植物细胞的质壁分离与复原”验证性实验的基础上，我又进一步的拓展：（1）能否设计一实验来测定洋葱表皮细胞的细胞液浓度？（2）洋葱表皮细胞处于怎样浓度的蔗糖溶液中刚好不会发生质壁分离？（3）能否用一次性实验来观察洋葱表皮细胞的质壁分离与复原现象？

2、优化教学手段，采用多媒体技术激发学生兴趣

植物的新陈代谢过程都是微观世界，学生很难理解。为此，我从网上下载了很多关于植物代谢的FLASH动画软件，如：光合作用过程、植物质壁分离与复原、渗透作用的原理、呼吸作用过程。通过这些图文声像并茂，生动活泼的动画软件，既营造了课堂气氛，吸引了学生，同时也解决了教学难点，激发了学生进一步的求知欲。

3、讲授与启发教学相结合，引导学生积极思考，完成知识点的系统学习。

3．1在引入光合作用概念时，我设计了几个问题让学生来分析光合作用。

如果把光合作用比做是一个生产过程，那么请分析

生产的原料是，生产的车间，机器是

生产出的成品是，机器运作的动力是。

在分析光合作用过程中，我继续设计了一些问题，促使学生独立思考，通过图解分析过程：

1、由图解你能知道光反应、暗反应的场所分别在哪里？

2、光反应的动力是什么？它分解了什么？再转换成什么？暗反应是不是一定要在暗处进行？

3、由图解光反应、暗反应经过了哪两个阶段？

4、光反应为暗反应提供了什么？暗反应为光反应提供了什么？

5、H2O在哪个阶段参与反应？CO2在哪个阶段参与反应？O2在哪个阶段生成？糖类在哪个阶段生成？

6、经过了光合作用将机物转变成了机物，将能转变成了能。

3．2水分代谢这部分知识与实际生产联系得很多，我就利用一些问题来引发学生，进一步加强学生对知识的巩固。

1、腌制的萝卜为什么会有水分出来？

2、 什么是“烧苗”，如何防止烧苗？

3、 在盐碱地很高的地方一般植物是不能生存的，为什么有一些植物却能生存呢？

4、 根据质壁分离的图解分析：为什么会发生质壁分离，质壁之间充满了什么？细胞壁与原生质层有什么区别？是不是质壁分离的细胞都能复原 ？

5、 为什么在移植树苗时候，常去掉部分枝叶，菜农移植菜苗常在雨后或傍晚进行；新移植的盆花常放在背光面，由此思考蒸腾作用与哪些因素有关？

3．3在矿质代谢中，我同样是设计了如下问题，

1、图示根吸收K与土壤中O2含量示意图，试推断植物体的哪项生理作用可能跟矿质离子的吸收有关？为什么我们在无土栽培的时候要进行不断的通气体？

2、甘蔗对P的吸收，白天比晚上只稍微少一些，甘蔗对水分的吸收，白天比晚上多10倍，问：植物对水分的吸收与对矿质元素的吸收是否同一过程？从原理上在进一步分析。

3、把番茄与水稻分别培养在成分相同的培养液中，过一段时间后测定发现，番茄吸收Ca 多，吸收Si少，而水稻则相反。根据这一事例，试推断根吸收矿质元素有何特点？

4、自学与讨论归纳相结合，促使学生独立思考从而达到掌握知识技能，提高自学能力的目的。

“植物的新陈代谢”中各个代谢之间都有着一定的联系，在学生掌握了基本的知识之后，就要将其之间的联系与生产实践相结合，将各个知识点进行归纳。我给学生布置了这样一个题目：“如何提高农作物产量”，以4个组为单位，每组分别从以下4个方面进行总结：土壤方面（包括水分、矿质养料）、光照方面（包括光照强度、光照时间、叶面积指数）、温度（包括气温较低的情况、气温较高的情况、阴雨连绵的情况等）、CO2浓度、其他等。这个不需要老师来承包完成，由每组的学生通过讨论归纳，他们总能找出许多知识点将它完善，课堂的气氛也很活跃。

5、开展一些主动探究性的实验分析，培养学生探索意识。

这一章节的探究实验很多，在高考中也经常涉及到，所以我也给了学生很多实验分析的题目，以将知识升华，并“教生活中的生物”。我给了学生以下几个实验：

5．1用含有各种必需矿质元素的溶液培养大麦，48小时后测定几种离子的浓度占该离子开始浓度的百分比，分析实验结果：

实验条件

水分消耗(ml)

Ca2+,K+,Mg2+(%)

光下

1090

135、27、179

暗处

534

105、35、113

5．2在用质壁分离法测定细胞的渗透能力的实验中，把剪成小块的洋葱表皮细胞（等量）分别依次放入下面各组溶液中，结果记录如下

培养皿

蔗糖溶液浓度（mol.L-1）

发生初始质壁分离细胞占观察细胞数目的百分比

1

0.2

无

2

0.3

无

3

0.4

15%

4

0.5

40%

5

0.6

80%

6

0.7

99%

7

0.8

100%

请回答：（1）该洋葱细胞液的等渗浓度范围为-----------

（2）在以上基础上，如何进一步改进实验，将测定的洋葱表皮细胞的细胞液浓度范围精确到小数点后两位数。A需设置的蔗糖溶液浓度分别为------------；B--------------------------；C观察；D结果与分析：-------------------------------------。

5．3某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响而在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：

花盆

阳光

温度

水

A

阳光

20度

充足

B

暗室

20度

不充足

在这一实验设计中，应该改正的错误有什么呢？

二、教学反思

基础教育新课程改革特别强调学生的“自主、合作、探究”精神，而生物作为一门实验性和探究性都很强的学科，尤其需要这种精神，所以我们在生物教学中要通过各种方式、途径来培养学生的这种精神和能力。通过这种探究式的教学学生不仅掌握了生物知识的技能，培养了自学能力，同时还在知识结论的获得过程中，领悟和学会了创造知识的过程和方法，形成了生物学的基本观点和科学态度。