黃思敏

【摘要】構(gòu)建深度教學(xué)可以讓學(xué)生站在科學(xué)家的角度體驗發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗、得出結(jié)論的過程，并感受科學(xué)家精妙的實(shí)驗設(shè)計、學(xué)科思維，從而完成提高生物學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】高中生物教學(xué);深度教學(xué);光合作用的探究

構(gòu)建深度教學(xué)是目前高中比較先進(jìn)的一種教學(xué)方法，被廣大師生所推崇。這種方法重在以問題引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過閱讀資料、觀察實(shí)驗現(xiàn)象、積極思考并大膽質(zhì)疑，提出問題，然后解決問題，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力，提高生物課堂的效率。高中生物教學(xué)在改革和創(chuàng)新上不斷前行，也取得了不錯的成果，但是在實(shí)際的高中深度學(xué)習(xí)中還存在很多問題。比如有些老師在教學(xué)過程中過于注重理論學(xué)習(xí)，而輕視探究歷程的學(xué)習(xí)，從而影響學(xué)生的生物實(shí)驗探索能力和科學(xué)思維能力。

一、教材分析

本節(jié)內(nèi)容以光合作用的探究歷程為線索，展開深度教學(xué)，以學(xué)生為主，引導(dǎo)學(xué)生深入理解光合作用的本質(zhì)，并重視還原幾個經(jīng)典實(shí)驗，通過設(shè)置問題串，提問并進(jìn)行探究，來培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理、評價以及批判性等能力。

初中的學(xué)習(xí)中學(xué)生對光合作用的知識有一定程度的理解，且通過必修一前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對實(shí)驗過程的原則和方法有了進(jìn)一步的理解，但對實(shí)驗設(shè)計和實(shí)驗原則的應(yīng)用環(huán)節(jié)還是比較薄弱。

這節(jié)課的設(shè)計以幾個經(jīng)典實(shí)驗為線索，引領(lǐng)學(xué)生主動參與實(shí)驗探究，培養(yǎng)學(xué)生的批判性科學(xué)思維。對學(xué)生進(jìn)行分組，課堂上設(shè)計一系列的學(xué)生活動，讓學(xué)生討論并設(shè)計實(shí)驗，對學(xué)生的方案教師應(yīng)該給與積極的鼓勵，提升科學(xué)探究能力。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）概述光合作用的概念，培養(yǎng)學(xué)生生命觀念的生物學(xué)科素養(yǎng)。

（二）進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計，感悟前人勇于探究的科學(xué)精神，提高科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

（三）學(xué)習(xí)幾個經(jīng)典實(shí)驗，掌握設(shè)計實(shí)驗的科學(xué)方法，并嘗試用所學(xué)知識應(yīng)用在實(shí)際生活中，解決能源危機(jī)，氣候變暖等社會問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

（一）教學(xué)重點(diǎn)

體驗光合作用探究的具體過程，行成光合作用的概念。

（二）教學(xué)難點(diǎn)

掌握實(shí)驗的一般原則：單一變量原則、對照原則，掌握實(shí)驗設(shè)計的科學(xué)思維并能夠合理設(shè)計實(shí)驗。

四、教學(xué)過程設(shè)計

（一）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)興趣

播放人造樹葉的資料和圖片，教師講解這項研究的原理和應(yīng)用。在英國皇家藝術(shù)學(xué)院研究生julian的研究中，將從植物體內(nèi)提取出的葉綠體嵌入到蠶絲纖維中，得到了世界上第一片人造樹葉。這項研究有望應(yīng)用到實(shí)際生活當(dāng)中：用來做客廳的燈飾或者路燈，在發(fā)光的同時還可以產(chǎn)生氧氣;甚至用來做現(xiàn)代建筑的墻壁，這樣，我們在室內(nèi)就可以呼吸到如森林般的新鮮空氣?，F(xiàn)在科學(xué)家們正在研究如何利用人造葉將太陽能轉(zhuǎn)化為清潔能源，解決世界能源危機(jī)。

以最新光合作用研究領(lǐng)域的最新研究成果的展示方式引入新課，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，認(rèn)同光合作用的研究在解決全球溫室效應(yīng)、能源危機(jī)等實(shí)際生活中的應(yīng)用的重要性。

（二）探究歷程

播放視頻：《植物的生長》，教師提問學(xué)生：植物由小長大增加的重量來自于哪里？你認(rèn)為亞里士多德的觀點(diǎn)是否正確，為什么？教師通過問題引領(lǐng)學(xué)生思考，認(rèn)同實(shí)驗探究的重要性。

以時間為整節(jié)課的線索，利用課件展示光合作用的每個探究實(shí)驗，引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗設(shè)計方法和過程提出大膽的質(zhì)疑，讓學(xué)生親自體會探索經(jīng)歷的種種困難，再通過一步步的解疑，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)驗設(shè)計的一般方法的應(yīng)用能力，逐步構(gòu)建出光合作用的概念。

（1）探究一：海爾蒙特實(shí)驗（1642年）

展示實(shí)驗：

提問：①柳樹苗總共增重了80kg，這個增加的重量主要來自于哪里呢？②你可以從這個實(shí)驗得出什么結(jié)論？③水分是植物生長所需的唯一原料嗎？④請嘗試從植物生長的環(huán)境分析，除了土壤和水分外，還有哪些因素可能會影響植物的生長？

通過實(shí)驗進(jìn)行定量分析，學(xué)生能夠更加直觀地得出植物生長所需要的營養(yǎng)成分主要來自于水，感受科學(xué)實(shí)驗的嚴(yán)謹(jǐn)性。再通過問題引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，思考有沒有別的因素會影響植物生長。

（2）探究二：普利斯特利實(shí)驗（1771年）

展示實(shí)驗：

提問：①請分析這兩組實(shí)驗中的自變量和 ?因變量分別是什么？②這個實(shí)驗中透明玻璃罩起到什么作用？③該實(shí)驗的結(jié)論是？④當(dāng)時很多科學(xué)家也做了普利斯特利的實(shí)驗，卻失敗了，你覺得的該實(shí)驗忽略了什么因素對實(shí)驗的影響？（光照）⑤請你嘗試設(shè)置實(shí)驗證明光照是否會影響實(shí)驗結(jié)果？

（3）探究三：英格豪斯實(shí)驗（1779年）

展示實(shí)驗：

提問：

①分析實(shí)驗的自變量和 ?因變量分別是什么？

②從這個實(shí)驗可以中得出什么結(jié)論？

（4）探究四：薩克斯實(shí)驗（1864年）

展示實(shí)驗：

提問：①天竺葵暗處理幾個小時的目的是什么？②該實(shí)驗如何設(shè)置對照？該實(shí)驗如何控制自變量？如何檢測 ?因變量？③葉片為什么要用酒精隔水加入處理？ ④該實(shí)驗的結(jié)論是什么？

（5）探究五：光合作用的場所

1）小組合作活動一：以小組為單位討論并制定一個方案，證明光合作用的場所是——葉綠體

2）展示實(shí)驗：恩格爾曼的實(shí)驗（1880年）的Flash動畫

提問：①請學(xué)生用語言表示看到的實(shí)驗現(xiàn)象。②該實(shí)驗中好氧菌起到什么作用？③該實(shí)驗有沒有設(shè)置對照，如何設(shè)置自變量？用什么檢測因變量？④為什么該實(shí)驗要在沒有空氣的條件下進(jìn)行？

（6）探究六：光合作用產(chǎn)生的O2中的O元素的來源

1）教師設(shè)問：在知道光合作用原料是CO2和H2O之后，那么產(chǎn)生的O2來自什么物質(zhì)？引導(dǎo)學(xué)生作出合理的假設(shè)，并用同位 素標(biāo)記法，利用已有的知識，自行設(shè)計實(shí)驗并預(yù)測結(jié)果，并對結(jié)果進(jìn)行分析。