在探索学习中领悟

――“光合作用发现史” 课堂教学设计

聂小葵

一、课标要求

课程标准的具体内容标准中，与本节有关的表述是：“说明对光合作用的认识过程。”

二、教学设计思想（理论与方法）

1、教学内容的地位与意义

生命科学是一门实验科学，其众多理论都建立在实验研究的基础上。光合作用的研究史就是一个漫长的实验研究史，其中一些经典的实验也是高考题中的常客。对光合作用，学生并不陌生，通过初中生物的学习，学生已经知道关于光合作用的粗浅知识，但是，光合作用是如何被发现的？学生并不清楚。

教材上介绍的实验非常经典，既有历年来科学家们关于光合作用原理研究的主要成果，也有同位素标记法等生物科学领域经常使用的实验手段，即所介绍的都是在光合作用探索历程中所呈现的问题和解决的方法。让学生认真了解光合作用发现的重要过程，等于沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究，这对于学生认识和掌握光合作用的具体过程做了很好的铺垫作用。

2、教学侧重点

让学生了解光合作用研究的历史，注意让学生以教材中展现的光合作用研究历史中的重要事件为线索，遵循科学家的探索思路，总结出光合作用的探究历程；让学生在学习中去体会进行生物学实验探究的基本思想和方法，从而培养学生的科学精神和科学态度。所以整个教学过程要围绕创设情境让学生去体会科学家进行光合作用过程探究的思维和实验方法。

3、教学方法

教师可利用学生已有的知识和经验，借助多媒体课件，沿着光合作用发现史的进程创设一个个新的问题情境，激发学生的探究欲望，动员和引导全员参与分组讨论和思考分析，组织语言进行表述。让学生在热烈的讨论、积极的思考中尝试着体会科学家的探究历程，从中学习科学精神和态度、生物学实验的设计和分析方法，训练学生语言表达的能力以及分析信息的能力。在学习完光合作用发现史以后，出示光合作用的概念，为下一节光合作用过程的学习埋下伏笔，也作好铺垫。

三、教学目标

1、知识目标

   说明科学家对光合作用原理的认识过程

2、情感态度与价值观

通过研究科学家对光合作用原理的探究历程，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要有质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。

3、能力

   学习有关实验探究的思路和方法，学会控制自变量、观测因变量，以及设置对照组和重复实验。在有关实验探究的分析、思考与讨论等问题讨论中，运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

四、教学流程图

 引言及亚里士多德的观点

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海尔蒙特的实验             学生分组讨论，设计实验方案

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普利斯特莱的实验           引导学生讨论，分析问题

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英根毫斯的实验             学生学习对照实验的方法

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萨克斯的著名实验           学生通过思考讨论，进一步体会对照实验的特点

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恩吉尔曼的实验             学生通过问题思考、分析，体会该实验的设计巧妙处

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鲁宾和卡门的实验           学生实验设计，并学习同位素标记法的原理及进一步熟悉实验设计的原则

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卡尔文的实验研究           进一步了解同位素标记法在生物实验研究中的重要性

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

五、教学过程

 

六、教学反思

光合作用是一个重点，同时也是一个难点。高考中关于光合作用的试题类型也较多，也常结合光合作用发现史的实验内容来命题，这类试题往往区分度较大，学生普遍感觉难度大。光合作用发现史是学生学习光合作用的第一个内容，如何在学习光合作用过程之前让学生的思绪回到几百年前，跟随历代科学家的脚步，深深体会在一百多年的时间里，光合作用是如何一步步被揭示出来的，这是我进行本节课堂设计的初衷。

整节课的教学中，主体是学生，学生的自主思考和合作学习始终贯穿整个课堂，教师只是起穿针引线的作用，在学生活动需要的时候及时启发、提问和小结，引导学生随着科学家的脚步去探索光合作用的发现历程。本节课共设置了四个实验设计：海尔蒙特关于柳树的实验以及鲁宾和卡门的实验，通过多媒体展示实验材料，学生分组讨论实验方案并预期结果得出结论；补充考虑光的因素设计实验探究普利斯特莱的实验有时成功有时失败的原因；萨克斯交待实验背景和材料后，由学生设计局部步骤进行探究。锻炼了学生学习科学家的严谨思维进行实验设计的能力，合作学习的能力，语言表达的能力。普利斯特莱的研究、英根毫斯和恩吉尔曼的实验也通过提出问题供学生思考和讨论让学生去体会进行科学探究的一般规律。在贯穿整节课的热烈讨论中，学生思维得到了前所未有的锻炼，就连平时不爱发言、思维僵化的学生也都积极参与到思考讨论甚至是争论中来，课堂气氛之活跃，学生参与思考讨论之争先恐后，均出乎教师之意料。看来学生是太需要这样的课堂了，这样的课堂才真正是学生自己的课堂！

 

七、点评

 

    “把课堂还给学生！”这不应该是一句空话，教师在课堂设计中应努力实现它。如何让学生跟随科学家的脚步，真正体会到什么是科学探究？科学探究意味着什么？如何进行科学探究？光合作用是如何在一代代科学家的科学探究中呈现出它的真面目的？本节课通过以学生为主体，在教师精心设置的问题情境中进行相关经典实验的设计和探究，相关问题的思考和讨论。我所教的6各班级，不论学生层次如何，这节课的教学效果都非常好。学生的能力在一轮轮的“问题→分析→设计实验→预测→事实再演→结论”的教学进程中得到提升，在一遍遍的问题再现、重温历史中领悟科学家的探究精神、探究方法和思维方法。教师也在一次次这样的教学中领悟引导学生思维的重要性，体会探究式教学的魅力，体会“教学相长”的含义。