科学课“细胞如何构成植物体”

深圳实验学校初中部   潘惠群

新课程标准倡导探究式教学，以提高学生的科学素养。本人以华东师大版《义务教育课程标准实验教科书科学》七年级下册中的“细胞如何构成植物体”一节为例，谈谈开展探究式教学的收获和体会。

课题：细胞如何构成植物体

重点：

1、组织、器官、系统的概念。

　　2、植物体、动物和人体的结构层次。

　　3、研究方法的训练：学会正确的观察方法、认知顺序和使用术语正确表达的能力。

难点：

1、细胞的分化

2、如何让学生了解“生物体是一个统一的整体”。

教学手段：讲课与实验相结合

设计思路:

鉴于从培养学生的科学素养出发；培养学生的能力出发；发挥学生的主体性出发。本课采用探究式实验教学，从观察实物开始，思考问题，充分讨论，最后得出结论。

能力目标 ：
    1、培养学生的问题意识和独立发现问题、提出问题的能力；
    2、培养学生的探究意识和独立思考、解决问题的能力；
    3、培养学生的创新意识和创造思维能力、动手实践能力；
    4、培养学生的群体意识和自主活动能力、合作交往能力。
情感目标 ：
    1．探求知识的欲望、探究科学问题的兴趣、热情；
    2．崇尚科学的态度和实事求是的精神；
    3．知难而进、刻苦勤奋的意志；

课堂要求：营造良好的课堂气氛

现代教学论认为："教育是一种旨在引起学习的师生间互感互助的交流活动，教师和学生是其中两个最基本的动态因素。学生不仅是教学过程中知识的载体，更是教学过程中的合作者、参与者。"积极的课堂气氛的特征是生动、活泼、主动，师生全身心投入，双方都主动参与和充分合作，兴趣受到激发，智慧遇到挑战，需要得到满足。教学有张有弛，既严肃而又生动活泼。因此课堂上我让学生全身心投入，做到"四导"、"五让"（教师诱导、引导、疏导、指导，书让学生读，看法让学生讲，难点让学生议，实验操作让学生做，知识规律让学生找）；充分发挥每个学生的智慧潜能，主动参与动口、动手、动脑、动情，从而获得不同程度的进步和成功。

教学设计：

　　1、课前分发洗净切好的番茄果实（每个果实切成两瓣或四瓣）。

2、引导学生仔细观察果实的结构，有果皮、果肉、种子和一些丝状物。

3、让学生品尝，同时提醒注意感觉果皮和果肉吃在口中的不同之处。组织教学要严谨，避免出现学生将兴奋点偏移到品味儿方面的现象。

提问：“果皮和果肉的口感有何不同？”待学生回答后得出结论：它们是由不同的细胞组成的。果皮不易嚼烂，说明组成它的细胞排列紧密，且细胞壁较厚，而果肉汁多，味儿甜，易嚼，口感好，说明组成它的细胞壁薄，液泡大且细胞间排列疏松。

导言：教师创设问题情景，先让学生观察一株完整的绿色开花植物体及几种绿色开花植物（带六大器官）的图片，让学生获得对器官的感性认识。引导学生提出问题  从微观上看植物体由许多细胞构成，从宏观上看，植物体是由六大器官构成，根据这些知识，同学们还有什么问题没有解决？由此引出课题。

探索“细胞是如何构成器官”的步骤 ：

①提出问题：细胞是如何构成器官？

②提出假设：细胞先形成一定结构，再形成器官。

③实验设计验证假设：为了避免个别的结论来代替一般的情况，故设计了取一个器官的各部分作成临时装片放显微镜下对比观察和多种不同的器官重复实验。

实验材料：西红柿果实（无籽）、根的纵切面装片、叶的横切面装片。

实验探究过程：

一、观察番茄果实的结构
1、宏观观察
2、微观观察

教学方法：引导分析实验结果、得出结论。

教师指导：

1、肉眼看番茄果实的结构分为几部分？

2、取表皮制作临时装片，放显微镜下观察。

要求：（1）画图记录观察结果（画几个细胞）（2）思考如何用语言描述：表皮细胞长得怎么样？有什么作用？这些细胞形状大致一样吗？细胞结构相同吗？它们的功能是不是一样？
学生活动：制作装片、观察、记录、思考、学生用实物投影仪汇报观察结果—表皮细胞图、回答问题
反馈交流：表皮细胞都是蜂窝状，连接紧密、整齐；结构一样：它们的壁很厚。把构成表皮的这些形状相同、结构相同、功能相同的细胞群叫组织。表皮在果实的最外面，起保护作用叫保护组织。

教师评价：表扬学生很成功完成了第一个探究实验。在课堂教学中，及时地对学生进行评价是很有必要的。如："你说得真好！"、"你的回答很精彩！"等这些评价的语言对学生能产生激励作用，这是课堂上师生共享成功乐趣的情感交流。

教师指导3：挑取果肉制作临时装片，放显微镜下观察

要求：（1）画图记录观察结果；（2）思考如何用语言描述；果肉细胞长碍怎么样？有什么作用？这些细胞形状大致一样吗？细胞结构相同吗？它们的功能是不是一样？

学生活动：制作装片、观察、记录、思考学生用实物投影仪汇报观察结果——果肉细胞图
反馈交流：教师评价并用图片讲述果肉细胞都是卵圆形，排列松散，结构一样；它们的壁很薄，有大液泡。把构成果肉的这些形状相同、结构相同——壁薄、含丰富营养的细胞群叫营养组织。

教师指导4：挑细丝制作临时装片，放显微镜下观察
方法：把果肉一层一层地挑，就会看到一些黄细丝，挑一根，放载玻片上，在放盖玻片之前先用手压一下。

要求：（1）对照细胞分化示意图中写有输导组织图进行观察。
（2）画图记录观察结果。

学生活动：制作装片、观察、记录、思考、学生用实物投影仪汇报观察

结果——细丝细胞图。

教师评价：该实验有一定难度，但有部分同学做得很好。

比较分析番茄果实的三种组织，由学生从生物学的角度概括什么叫组织？学生们充分讨论。先提出具体材料，再概括出组织定义：形态相似的许多细胞聚集在一起来完成一定功能的结构称为组织。

难点突破：细胞的分化

提出问题：“一个植物细胞经过分裂会产生两个相同的细胞，不断的细胞分裂会使植物体长大。按这个道理，一个植物体内的所有细胞都应该是一模一样的，可为什么会出现多种不同的细胞呢？”（学生讨论回答）

教师利用细胞分化图解释：

　　(1)细胞分化:在细胞生长过程中。一些细胞各自具有了不同的功能，它们在形态、结构上也逐渐发生变化，这个过程叫细胞的分化。

　　(2)分化过程：（依据课本中由细胞形成组织的图解，讲清由细胞分化形成组织的过程。）

　　(3)分化的结果：形成组织。

二、观察根尖纵切面的永久装片
教师指导：观察内容及思考根尖细胞的形态特点分为几部分？
反馈交流：教师评价并用根尖的纵切面图片讲解根尖的四部分细胞结构特点及所属组织。
学生活动：观察思考、汇报观察结果、回答问题

三、观察叶的横切面装片，引导分析实验结果，得出结论

番茄果实、根、叶都是由几种组织按一定的次序排列起来的结构，它们都有一定的功能。得出结论：细胞先构成组织，再由组织构成器官假设成立。学生讨论：什么叫器官？绿色开花植物的结构层次是什么？关于器官的概念，也要从具体材料的分析讲起，用番茄果实来分析：它外包一层细胞排列紧密的表皮，内部是大量含有丰富水分和营养物质的果肉细胞，其中有种子被包藏在果肉细胞间。可见，表皮是有许多形态相似的细胞构成，是一种组织。果肉是许多形态相似的细胞构成，是另一种组织。在果肉中还可以见到一些硬丝，它们又是一种组织。那么，由多种组织按一定的次序构成的这个果实就称为器官，它能完成由单个细胞或组织所不能完成的一些特殊的生理功能，具体讲，果实的功能就是繁殖后代。

学生总结：绿色开花植物的结构层次是：细胞→组织→器官→植物体。

本节课在实验专用教室进行，利用显微投影等电教手段将细胞形态、组织形态和器官的形成等过程生动地展现给学生。从观察实物开始，同时思考更深入的问题。例如：上次课分别观察了几种植物细胞，重点是了解植物细胞的基本结构，而今天我们要观察思考另外一个问题，即为什么同一个果实中的细胞，构成表皮的细胞形态相似且都在果实的表面，而内部的果肉细胞与表皮细胞有明显的形态差别，且又都在果皮之内呢？它们为什么要相对集中？为什么不可以混杂着呢？通过对该问题的思考将学生引向进一步了解植物内部结构的层次中，然后组织学生动手实验，各抒己见，进行讨论，课堂气氛活跃。在实验讨论过程中，引入小组竞赛等方法，激励学生的探究意识，取得了很好的效果。最后老师利用根尖纵切图解释细胞从分裂到生长，从生长到分化从而形成组织的过程，由组织形成器官的过程重点强调“有序排列”、“各负其责”。表皮细胞间掺杂一些果肉细胞会是一种什么样的结果呢？学生在对概念初步理解的基础上很容易会想象出是一种什么样的结果。采取这种方法：学生手中有实物；学生头脑中有上次课的知识；老师利用图象辅助进行的简明讲述。最终学生掌握此节课的重点内容是不成问题的。

通过本节课的探究实验，为学生学习提供了广泛的空间，在整个过程中，学生是主体，是积极的参与者,从发现问题、提出假设及设计实验到观察现象、分析实验结果、得出结论，学生都在积极地参与，亲自动手实验，展开思维活动。学生在探究过程中获得知识，形成能力，感觉有趣又愉快。另外学生在课堂上通过探究获得新知识，有当小科学家的成功体验，有利于提高学生学习科学的兴趣和热情。在整个“细胞如何构成器官”的探究过程中，通过动手操作，制作番茄果实的表皮、果肉、细丝的临时装片，观察根尖的纵切面装片及叶的横切面装片，培养了学生制作临时装片和使用显微镜能力——即实验操作能力。通过几种器官各部分结构的微观观察，培养学生的观察能力，尤其是对比观察能力。对每个观察结果用图记录，并上讲台用显微投影仪展示，培养了学生的绘图能力和语言表达能力；发现问题、提出问题、进行假设、设计实验、实施实验、对实验结果的分析、得出结论，培养了学生的思维能力和综合能力及实验的探究能力。
    探究活动，有利于提高学生的科学素养  探究学习不仅让学生通过实验获得有关科学结论，还学习了科学的研究方法和思维方法，懂得了科学研究的一般过程。知道观察和实验是获得知识的基本方法。同时发散了学生的思维，潜移默化地提高了学生的创新能力，使学生明白了许多知识都可以通过探究实验获得。学生对书本上的知识不再满足于知识的结果，而是知识的形成过程。