賈紅麗

摘要：通過深度學習“光合作用的探索歷程”，還原人們科學認知的過程，進行經(jīng)典實驗的再現(xiàn)，把握科學的本質(zhì)和科學研究的思路、方法，并將其融入學生原有的認知結(jié)構(gòu)中，提高學生的生物學學科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生物科學史;學科核心素養(yǎng);光合作用;建構(gòu)概念

一、教學設(shè)計指導(dǎo)思想

在生物教學實踐中有許多抽象的生物學概念，如果利用生物科學史創(chuàng)設(shè)教學情境，引導(dǎo)學生在情境中主動接受并自主構(gòu)建新的概念，這對新概念的理解和知識的復(fù)習有促進作用。從實施素質(zhì)教育角度來看，將生物科學史融入生物課堂中是學生在歷史背景中理解生物學概念;從新課程改革角度來看，科學史教育是老師與學生共同譜寫素質(zhì)教育的新篇章。

二、教材解讀

本章節(jié)內(nèi)容以光合作用探究歷程為主線索，選取重要科學史，引導(dǎo)學生體驗探索歷程和科學知識生成的過程，掌握科學探究的基本思路和方法。

三、教學目標

1.通過光合作用探究歷程的學習，以科學發(fā)展史為主線構(gòu)建光合作用的概念體系。

2.通過光合作用科學探究歷程的情境再現(xiàn)引導(dǎo)學生掌握的科學探究方法。

四、教學設(shè)計

（一）設(shè)置情境，導(dǎo)入新課

小學自然課上，同學們都做過一項實驗，就是觀察一粒種子的萌發(fā)生長過程中需要從外界獲取物質(zhì)呢？這些物質(zhì)從哪里來呢？學生根據(jù)生活經(jīng)驗得出，需要陽光、水分、肥料、氧氣、二氧化碳等。

萬物生長靠太陽，這個看似簡單的問題，科學家對于這一問題的探討經(jīng)歷了300多年的時間，現(xiàn)在還對光合作用做更深層次的研究。

（二）光合作用的探究歷程

1.普利斯特利實驗

結(jié)合初中知識，重溫普利斯特利的實驗，觀察得出實驗結(jié)論。教師引導(dǎo)學生指出普利斯特利實驗設(shè)計方案的不足之處，引導(dǎo)學生簡單的設(shè)計實驗。? ?學生設(shè)計實驗：

提出問題：該實驗提出植物更新空氣成分嗎？

作出假設(shè)：普利斯特利作出植物可以更新空氣成分。

設(shè)計實驗：普利斯特利為證明他的假設(shè)設(shè)計了實驗。

進行實驗：用動畫展示實驗過程。

觀察實驗現(xiàn)象：1.不久小鼠死亡，蠟燭也熄滅。

2.小鼠活著，蠟燭也不熄滅。

分析結(jié)果：分析普利斯特利實驗結(jié)果得出，植物能產(chǎn)生生物所需要的氣體。

實驗結(jié)論：植物可以更新空氣組成成分 。

教師設(shè)問：該實驗實驗有沒有改進之處？

1779年，英格豪斯通過實驗證明，植物體只有在陽光和綠葉下才能更新污濁額空氣。

3.薩克斯實驗

（1）提出問題，設(shè)計實驗方案，分小組進行實驗，引導(dǎo)學生主動思考，

（2）讓學生利用已知的化學知識，提出檢驗淀粉的方法，以進一步激發(fā)學生參與的興趣。

（3）通過“為什么要將植物在實驗之前在黑暗的環(huán)境中放置24小時？”引出試驗設(shè)計的科學性原則，并加以解釋。

（4）同時通過為什么葉一半遮光一半曝光的試驗設(shè)計引出對照原則，并加以解釋。

（5）實驗驗結(jié)束前先由學生預(yù)測實驗結(jié)果，再得出可靠結(jié)論，以增強學生的信心。

實驗分析：

（1）黑暗處理的目的：葉片中原有的淀粉被消耗掉，避免干擾。

（2）本實驗采用自身對照原則

過渡：通過剛才的實驗我們知道了光作用的產(chǎn)物之一是淀粉，但還有其他的產(chǎn)物存在，科學家們是如何證明的呢？（引出恩格爾曼的實驗）

五、教學反思

科學史教育價值被許多教育研究者和一線教師重視和研究，需要從理論到實踐繼續(xù)深入研究，建立一套完善的教學模式。這樣，對生物教學會有很大的促進作用。高中生物教師能對生物科學史有較深入的認識，并能充分挖掘科學史所蘊藏的重要教育價值，抓住科學史與教學目標的結(jié)合點，通過探究性學習開展生物學教學，發(fā)揮更大的教學效果。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中生物課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]吳成軍.生物學學科核心素養(yǎng)的教學與評價[M].上海：華東師范大學出版社，2020

[3]艾婉婷.深度學習生物科學史提高學科核心素養(yǎng)-以“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”為例.[J].中學生物教學，2020（11）.