探究种子萌发条件的实验教学设计[上学期]

《种子萌发条件》的探究实验设计
中兴中学 王福军
新课程标准的理念倡导探究性学习，力求改变学生的学习方式，引导学生主动参与、勤于思考、乐于探究，它重过程、重体验、重实践。在实践中学习科学探究的方法，提高分析和解决问题的能力，培养交流与合作的能力，突出创新精神和实践能力。
一、探究实验课题：
种子萌发需要适宜的温度、充足的空气和水分。
二、教材内容和对象的分析：
初一科学教材，新增设了许多探究性实验，目的在于让学生通过亲身参与，掌握科学的探究方法，从而提高探求知识的能力。实验前，教师可设置问题情境，激发学生探究的兴趣，并从日常生活的经验中，引导出本实验的假设。初一学生的实验能力较弱，所以提醒学生将本实验所探究的条件分解为一个个的单一变量很有必要。让学生通过单一变量去考虑种子萌发与外界条件的关系。进而引导学生设计对照实验，探究种子萌发所需要的外界条件。
三、教学目标的制定：
1、知识：通过探究知道种子萌发所需的外界条件。
2、能力：通过假设并采用对照实验方法进行探究取证，体验一个探究知识的完整过程，培养学生的探究能力。
3、态度：激发学生探索自然界的兴趣，体验科学发现的过程，探索科学的乐趣。学会尊重科学的事实，培养学生的科学素养。
四、教学策略：
在课前1个星期左右，在教学班内以科学兴趣小组成员为组长，成立若干研究组。由本组成员共同商定提出假设、制定方案和实施步骤、并预测实验结果，然后自选种子并带到学校实验室，分组进行课外探究实验。待种子萌发后，本小组的同学之间进行讨论交流、分析结果、得出结论，每组共同完成一份实验报告，准备参加课堂上的汇报交流，得出实验结论，总结探究过程，分析成败原因。
五、教学过程：
1、提出问题，形成假设：
教师可提出：播种到地上的种子，为什么有的能够萌发，有的不能萌发呢？种子的萌发需要什么外界条件？让学生思考。学生由此联想到：种子在温暖、潮湿、疏松的土壤中容易发芽。然后由研究组展开讨论，分析原因，得出假设：如果具备适宜的温度、充足的空气和水分，种子便能萌发。
2、设计实验 ，制定计划：
教师提示，要通过实验探究取证“种子的萌发需要适宜的温度、充足的空气和水分 ”，可从以下几个方面进行探究，观察实验结果，分析假设是否成立：①具备适宜的温度、充足的空气和水分时，种子能萌发；②缺乏充足的水分时，种子不萌发；③缺乏充足的空气时，种子不萌发；④缺乏适宜的温度时，种子不萌发。然后引导学生利用提供的材料器具，设计实验方案。
方案一：
实验器材：饱满绿豆（大豆）种子40粒，透明的塑料瓶4个，脱脂棉，标签4张，胶水、清水等。
处理方式：取4个洁净的塑料瓶，分别贴上写有1、2、3、4的标签，并向每个瓶中放入脱脂棉，并在脱脂棉上均匀地放上10粒种子，然后依照下表中处理方式操作：
1号瓶 2号瓶 3号瓶 4号瓶
拧紧瓶盖 倒入少量的清水，使脱脂棉湿润，然后拧紧瓶盖 倒入较多的清水，使种子淹没在水中，然后拧紧瓶盖 倒入少量的清水，使脱脂棉湿润，然后拧紧瓶盖
置于200C环境中 置于200C环境中 置于200C环境中 放在低温处（50C）（如冰箱内）
方案二：
实验器材：饱满绿豆（大豆）种子6粒，烧杯2只，一次性筷子1双，铅线，脱脂棉，标签2张，胶水，清水等。
处理方式：
甲杯：置于200C环境中 乙杯：置于50C低温处（如冰箱内）
3、实验探究：
在课前1个星期左右，让学生根据实验方案独立开展实验进行探究。并根据实验方案中的处理方式，分析各种处理所探究的外界条件是什么？预期结果是怎么样？将分析结果和预期结果填入下表。几天后，观察种子的萌发情况，将实验结果填写入表中：
方案一：
1号瓶 2号瓶 3号瓶 4号瓶
所探究的外界条件 水 分 水分、空气、适宜的温度 空 气 较低的温度
预期结果 不萌发 萌发 不萌发 不萌发
实验结果 不萌发 萌发 不萌发 不萌发
方案二：
甲 杯 乙 杯
上 中 下 上 中 下
所探究的外界条件 水分 水分、空气适宜的温度 空气 / 低温度 /
预期结果 不萌发 萌发 不萌发 / 不萌发 /
实验结果 不萌发 萌发 不萌发 / 不萌发 /
4、交流和评价：
采用课外交流讨论和课内班内汇报交流两种方式展开，汇报实验结果，得出实验结论，总结成功经验，分析失败原因。
5、得出结论：
在研究组交流讨论和班内汇报交流的基础上，归纳全班的实验结果，得出“种子的萌发需要适宜的温度、充足的空气和水分”的实验结论。
6、归纳总结：
一个完整的对照实验探究过程包括以下几个环节：
确定课题→提出假设→设计对照实验→预期→观察记录→实验分析→得出结论。
六、反馈调节：
在探究实验教学中，可能出现：①、方案一的2号瓶里的个别种子在实验结束时仍然不萌发；②、方案二的甲杯装置里的种子不能萌发。这时教师可引导学生从种子萌发的自身条件来分析，寻找原因。
七、课外拓展：
有学生提出这样的假设：光照（或土壤、肥料）也是种子萌发所需要的一个外界条件。请你设计一个实验，检验该假设是否成立。
八、教学反思：
1、本节课设计针对7年级的学生基础知识薄弱，实验能力较差，所以提醒学生将本实验所探究的条件分解为一个个的单一变量很有必要。让学生通过单一变量去考虑种子萌发与外界条件的关系。
2、由于学生的知识水平和能力的不同，对实验中应该注意的问题不可能面面俱到，求同存异，对实验中态度认真、操作严谨、合作良好的小组予以表扬，无论实验成功与否，对学生出现的科学创意应给予肯定和表扬。对于不成功的小组，教师帮其分析原因，鼓励其课后重做。使学生进一步认识到严谨的科学态度和相互协作的科学精神对于实验成功的重要性。
3、这个探究实验证明：教科书上的内容和顺序，是可以结合实际情况作适当调整的，只要以学生为主体，合理设计、巧妙安排课堂内外的学习活动，就能充分调动学生的学习兴趣，不仅让学生受益匪浅，而且也锻炼和提高了教师教育教学的水平和能力，达到省时高效的目的，有利于更好地推动新课改的进程。
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