植物细胞吸水与失水【"植物细胞吸水和失水"的"六化"教学】

“植物细胞吸水和失水”的“六化”教学

河北省沧州市第一中学（061000） 孙家林

《普通高中生物课程标准（实验）》提出了“提高学生生物素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活联系”等四项基本理念。从这一基本课程理念出发，笔者对“植物细胞吸水和失水”一节课进行“六化”教学，望各位同仁不吝赐教。

1问题情境情节化

学生的生活体验是重要的教学资源，是学生知识构建的起点。在教学过程中，教师应该巧妙地创造贴近学生生活的教学情境，调动学生的学习兴趣，引发学生的认知冲突，使之成为构建新知识的基础。本节课教学伊始，我给学生播放了一个以亲身经历为背景制作的DV短片。故事的大致情节是：那是改革开放不久的一个周末，我和弟弟高高兴兴从乡中学放假回到了家，爸让我们给棉花施肥（碳酸氢铵）。我们犹如出笼的小鸟，置身农田，心里有说不尽的高兴；我在前面在棉花植株旁掘窝，弟弟在后面将化肥放进窝里，并用土埋好。能帮忙给家里干活，特别卖力。眼看快要收工了，天空突然乌云密布，下起了小雨，“下雨好啊，化肥溶解到水中，被庄稼吸收得就更快了，棉花长得就更旺了。”我和弟弟商量，决定冒雨给剩下的几垄棉花施上了化肥。收工了，我们满怀喜悦和期待地回到了家。小雨淅淅沥沥，下得不是很大，但一直下到我们晚睡。睡觉前，我跟弟弟说，这下可好了，我们的化肥肯定起上作用了，我们高兴得睡了。第二天上午，我和弟弟去棉田，一看我们的“劳动成果”，都傻了眼，棉花全蔫了。这是怎么回事呢？同学们对生活中的实例都很感兴趣，这一问题引发了他们对棉花植株的失水和吸水的思考和讨论。

2思考层次细胞化

在细胞水平上研究生物问题是当代生物学的重要特征，“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”（美国生物学家威尔逊语）。植物体丢失的水分主要从什么部位出去的？是细胞内还是细胞间隙？细胞内的什么部位？教师不失时机地出示植物组织结构示意图和细胞的亚显微结构示意图作为学生思考的脚手架，学生很快指出“植物的失水是由于植物细胞液泡内的水分损失造成的”。经过这样，学生的思维层次从个体水平深入到了细胞水平。

3演示实验对比化

通过以上的引导和分析，学生知道了植物的失水是由于植物细胞失水造成的。教师紧接着提问：“植物细胞为什么失水？”要解决这一问题，需要教师给学生一个先行组织者——渗透作用，一个能够解释成熟植物细胞失水和吸水的上位概念。教师的演示实验分为两组，第一组由三个相互对照的实验装置构成，这三个装置都包含一个盛有清水的水槽和一个装有蔗糖溶液的长颈漏斗组成，它们的不同在于长颈漏斗封口的材料不同，第一个装置用半透膜封口，第二个装置用塑料膜封口，第三装置用棉布封口；第二组由两个相互对照的实验装置构成，这两个装置都包含一个盛有清水的水槽和一个用半透膜封口长颈漏斗组成，它们的差别是第一个装置的长颈漏斗中装有蔗糖溶液,而第二个装置的长颈漏斗中装的是等量的清水。学生通过观察实验现象，讨论分析产生不同实验现象的原因，生成渗透作用的概念，归纳形成渗透装置的两个必要条件。

4假设提出类比化

通过以上的演示实验，学生很容易类比思考，提出“成熟的植物细胞可与外界溶液构成渗透系统”的假设。但这一假设具有很大的盲目性，教师应趁势追问：你提出这个假设的依据是什么？思考过程是怎样的？诱导学生暴露思维，从而引导形成原生质层的概念，培养学生提出假说的能力。

5验证假说实验化

由于课时的限制，课堂教学中对假设的验证过程可以选择“思想实验”和“部分实验验证”。教师可以提出以下问题链： “你提出的假说可以验证吗？” “怎样验证？”“要验证的话需要哪些实验材料？”“你的验证实验的大体步骤是什么？”“得到了什么实验结果就可以证实了你的假设？”学生是学习的主体，思考的主体，教学的主体，教师要给学生留下充分的思考时间，尽可能地做到学生能自己做到的教师不做，学生能说出来的教师不说，鼓励学生积极表达，而自己要做一个耐心的倾听者、欣赏者、合作者和引导者，让学生充分地体验参与教学所带来的成功和喜悦，让教学过程真正变成学生的探索过程。在师生的交流和对话过程中，教师可以适时地配合学生的表述，出示成熟植物细胞的结构模型，引导比较细胞壁和原生质层的结构特点，启发学生提出“成熟植物细胞在高浓度的蔗糖溶液中会发生质壁分离”的预期实验结果。在时间允许的情况下，教师还可以引导学生回顾本节课的学习过程，初步形成科学探究的一般方法。

6课堂练习层次化

当代教育心理学将知识划分为陈述性知识、智慧技能和认知策略。按照这一知识地划分方法，我们可以在三个层次上设计课堂练习题。

6.1陈述性知识层次

⑴典型的渗透装置必须具备的两个条件是① ，② 。

⑵分析说明为什么成熟植物细胞是一个渗透装置？

6.2智慧技能层次

⑴现有铁架台、玻璃管和大烧杯各1个，半透膜和细线若干，请设计实验，判定两瓶失去标签的蔗糖溶液的浓度大小。要求写出实验步骤，并预期实验结果及结论。

⑵请设计实验探究某一种成熟植物细胞细胞液浓度的大小，材料自选。

6.3认知策略层次课堂练习题举例

⑴一个实验方案一般由哪些实验步骤组成？

⑵在一个实验方案中假设、预期结果和结论之间存在着什么样地内在联系？

“六化”教学注重联系学生的生活实际，注重引导学生形成探究的意识和方法，培养学生的探究能力；在整个的教学过程中，强调师生互动，能较好地暴露学生思维，落实学生的主体地位。“六化”教学较好地落实了新课标所提出的基本课程理念。