在探索學習中領悟

――“光合作用發現史” 課堂教學設計

聶小葵

一、課標要求

課程標準的具體內容標準中，與本節有關的表述是：“說明對光合作用的認識過程。”

二、教學設計思想（理論與方法）

1、教學內容的地位與意義

生命科學是一門實驗科學，其眾多理論都建立在實驗研究的基礎上。光合作用的研究史就是一個漫長的實驗研究史，其中一些經典的實驗也是高考題中的常客。對光合作用，學生并不陌生，通過初中生物的學習，學生已經知道關于光合作用的粗淺知識，但是，光合作用是如何被發現的？學生并不清楚。

教材上介紹的實驗非常經典，既有歷年來科學家們關于光合作用原理研究的主要成果，也有同位素標記法等生物科學領域經常使用的實驗手段，即所介紹的都是在光合作用探索歷程中所呈現的問題和解決的方法。讓學生認真了解光合作用發現的重要過程，等于沿著科學家的發現思路作了一次思維的探究，這對于學生認識和掌握光合作用的具體過程做了很好的鋪墊作用。

2、教學側重點

讓學生了解光合作用研究的歷史，注意讓學生以教材中展現的光合作用研究歷史中的重要事件為線索，遵循科學家的探索思路，總結出光合作用的探究歷程；讓學生在學習中去體會進行生物學實驗探究的基本思想和方法，從而培養學生的科學精神和科學態度。所以整個教學過程要圍繞創設情境讓學生去體會科學家進行光合作用過程探究的思維和實驗方法。

3、教學方法

教師可利用學生已有的知識和經驗，借助多媒體課件，沿著光合作用發現史的進程創設一個個新的問題情境，激發學生的探究欲望，動員和引導全員參與分組討論和思考分析，組織語言進行表述。讓學生在熱烈的討論、積極的思考中嘗試著體會科學家的探究歷程，從中學習科學精神和態度、生物學實驗的設計和分析方法，訓練學生語言表達的能力以及分析信息的能力。在學習完光合作用發現史以后，出示光合作用的概念，為下一節光合作用過程的學習埋下伏筆，也作好鋪墊。

三、教學目標

1、知識目標

   說明科學家對光合作用原理的認識過程

2、情感態度與價值觀

通過研究科學家對光合作用原理的探究歷程，認同科學是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的；認同科學家不僅要繼承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意見中的合理成分，還要有質疑、創新和勇于實踐的科學精神和態度。

3、能力

   學習有關實驗探究的思路和方法，學會控制自變量、觀測因變量，以及設置對照組和重復實驗。在有關實驗探究的分析、思考與討論等問題討論中，運用語言表達的能力以及分享信息的能力。

四、教學流程圖

 引言及亞里士多德的觀點

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海爾蒙特的實驗             學生分組討論，設計實驗方案

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普利斯特萊的實驗           引導學生討論，分析問題

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英根毫斯的實驗             學生學習對照實驗的方法

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薩克斯的著名實驗           學生通過思考討論，進一步體會對照實驗的特點

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恩吉爾曼的實驗             學生通過問題思考、分析，體會該實驗的設計巧妙處

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魯賓和卡門的實驗           學生實驗設計，并學習同位素標記法的原理及進一步熟悉實驗設計的原則

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卡爾文的實驗研究           進一步了解同位素標記法在生物實驗研究中的重要性

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光合作用的概念             通過前面的思考探究，水到渠成地得出光合作用的概念

五、教學過程

 

六、教學反思

光合作用是一個重點，同時也是一個難點。高考中關于光合作用的試題類型也較多，也常結合光合作用發現史的實驗內容來命題，這類試題往往區分度較大，學生普遍感覺難度大。光合作用發現史是學生學習光合作用的第一個內容，如何在學習光合作用過程之前讓學生的思緒回到幾百年前，跟隨歷代科學家的腳步，深深體會在一百多年的時間里，光合作用是如何一步步被揭示出來的，這是我進行本節課堂設計的初衷。

整節課的教學中，主體是學生，學生的自主思考和合作學習始終貫穿整個課堂，教師只是起穿針引線的作用，在學生活動需要的時候及時啟發、提問和小結，引導學生隨著科學家的腳步去探索光合作用的發現歷程。本節課共設置了四個實驗設計：海爾蒙特關于柳樹的實驗以及魯賓和卡門的實驗，通過多媒體展示實驗材料，學生分組討論實驗方案并預期結果得出結論；補充考慮光的因素設計實驗探究普利斯特萊的實驗有時成功有時失敗的原因；薩克斯交待實驗背景和材料后，由學生設計局部步驟進行探究。鍛煉了學生學習科學家的嚴謹思維進行實驗設計的能力，合作學習的能力，語言表達的能力。普利斯特萊的研究、英根毫斯和恩吉爾曼的實驗也通過提出問題供學生思考和討論讓學生去體會進行科學探究的一般規律。在貫穿整節課的熱烈討論中，學生思維得到了前所未有的鍛煉，就連平時不愛發言、思維僵化的學生也都積極參與到思考討論甚至是爭論中來，課堂氣氛之活躍，學生參與思考討論之爭先恐后，均出乎教師之意料。看來學生是太需要這樣的課堂了，這樣的課堂才真正是學生自己的課堂！

 

七、點評

 

    “把課堂還給學生！”這不應該是一句空話，教師在課堂設計中應努力實現它。如何讓學生跟隨科學家的腳步，真正體會到什么是科學探究？科學探究意味著什么？如何進行科學探究？光合作用是如何在一代代科學家的科學探究中呈現出它的真面目的？本節課通過以學生為主體，在教師精心設置的問題情境中進行相關經典實驗的設計和探究，相關問題的思考和討論。我所教的6各班級，不論學生層次如何，這節課的教學效果都非常好。學生的能力在一輪輪的“問題→分析→設計實驗→預測→事實再演→結論”的教學進程中得到提升，在一遍遍的問題再現、重溫歷史中領悟科學家的探究精神、探究方法和思維方法。教師也在一次次這樣的教學中領悟引導學生思維的重要性，體會探究式教學的魅力，體會“教學相長”的含義。