融入科學史的光合作用的教學實踐

1、新校 陽理論 X i n X i a 0 Y I J ~ l l ' 1 ]i L u n教學實踐 融人科學兜的光合作用的教學實踐 蘇愛娣 ( 臺州市 白云學校 ， 浙江 臺州 3 1 8 0 0 0 )學情分析 知識傳授并不是光合作用教學 的唯一價值 ， 在學習知識 的過程中幫助學生 自 主建構(gòu)科學觀念 ， 產(chǎn)生探究光合作用的興趣 ， 領悟滲透其中的科學精神更為重要。將科學史融合到光合作 用的教學 中來 ， 以科學史上幾個

2、典型 的探究案例將光合作用知識 的發(fā)展貫穿起來 ， 符合 學生 的認知需要和知識 的發(fā)展特點 ， 使光合作用 的知識教學有了趣味性的 ， 可供探究 、 質(zhì)疑和分析的情景 。教學 目標 1 ． 知識 與 能 力 目標 ( 1 ) 能正確敘述植物光合作用 的條件 ， 并能設計相關(guān)實 驗方案進行驗證 。( 2 ) 能 正確敘述光合作用 的意 義 ， 用反應式表達光合作 用 原 理 。2 ． 過程 與方 法 目標 ( 1 ) 結(jié) 合光合作用的科

3、學探究歷程 ， 進_步學 習科學探 究的方法， 能分析問題， 提出假設 ， 設計實驗方案 處理實驗 ，結(jié)果 。一( 2 ) 分 析科 學史 上的相關(guān)典型案例 ， 領悟 當時科學家研 究光合作用 的科學方法 ， 從而建構(gòu)科學的光合作用的觀念 。3 ． 情感態(tài)度與價值觀 目標 ( 1 ) 在科學史學 習過程 中體驗科 學家探究光合作用奧秘 的艱辛和實事求是 的科學態(tài)度 。( 2 ) 認識 到光合作用 的科學知識是不斷發(fā)展 的 ， 并受到

4、當時社會背景 和科學技術(shù)的限制 ， 產(chǎn)生敢 于質(zhì)疑的勇氣。教學流程 提出' 口 ] 題I t 植物 的 L —一建 立假設 ， 聯(lián)系 科 食 物來自器 量lI 學 史t 挪錯弼盤總結(jié)與評價t 結(jié) 論 、 方 法、 精神‘實j中的不足 呈 現(xiàn) 科 芎 皂 觀 念 ： 光 『J 提 出 假 設 ， 聯(lián) 系 科 1 ． ． ． 一 現(xiàn) ： 檀 慚 睫 空 氣一一I 普 里 斯 特 利 的 發(fā)合作 用 原 理 f · — 1

5、 學史： 薩 克斯 實驗 『l 變 好的豳 產(chǎn)生問 題2 一 對 海爾 蒙 特實驗 的不同 解 §教學進程 環(huán) 節(jié) 一 1 問 題 引入 動物的生長是 由于它從環(huán)境 中獲得食物的結(jié)果 ， 那么植 物的食物來 自 哪里呢?2 ． 建立假設 學生提出可能性 ， 從土壤 中來 ， 從水 中來 ， 從空氣中來 。· 1 8 6 · 新 校 園 設計點評 ：問題引入能迅速集 中學生的學 習注意力 ， 引發(fā)學生 的假

6、設 ， 暴露可能存在 的問題 ， 為后續(xù)生成性教學提 供素材。師 ： 1 8 世 紀中期 以前 ， 人們一直認為植物生長所需 的營 養(yǎng)物質(zhì)全都來源于土 中。 包括古希臘哲學家、 博學家亞里士 多德也這么認 為。事情果然是這樣的嗎?3 ． 海爾蒙特柳樹實驗 教師出示 1 6 4 8 年比利時的科學家海爾蒙特的實驗示意 圖， 并做適當講解。設計點評 ： 給出亞 里士多德的經(jīng)驗推測 、 赫爾蒙特的實 驗 ， 讓 學生體驗 科學知識并不是絕對真

7、理 ， 對權(quán)威既要尊重 又要敢于質(zhì)疑 ， 感受科學家探究真理的求真態(tài)度。師 ： 根據(jù)這個實驗 ， 你認 為海爾蒙特能得 出什么結(jié)論呢?生 ： 植物是利用水來制造“ 食物 ” 的。師 ：海爾蒙物 的實驗結(jié)論在今天看來顯然是不正確的。但我們?nèi)?然認 為他是一位偉大的、 令人尊敬 的科學家。這是 為什么呢?生 1 ： 他堅持 五年時間做了這個實驗 ， 精神令人欽佩。生 2 ： 他敢于質(zhì)疑前人( 亞里士多德 ) 的論斷。生 3 ： 他是第 一個

8、用實驗研究光合作用生理過程 的人 。師 ：海爾蒙 特的結(jié)論 是——“ 植 物的 物質(zhì)積 累來 源于 水” 。當然我們知道他 的實驗實在很 精確 ， 但是結(jié)論有偏差 ( 因為土壤損失的 2 盎司 ， 不是他稱重 的誤差 ， 而是土壤提供 植物成長所需養(yǎng)分的消耗) ，不過在數(shù)百年前 能夠有這樣的 發(fā)現(xiàn) ， 實在是不簡單 ?？偟?1 9 8期 設計點評 ：組織學 生對科 學史上 的實驗討論要 注意引導 ， 從合理與不足兩方面進行分析 ， 滲透

9、科學價值觀 ， 并為后 續(xù)問題 的產(chǎn)生鋪墊 。環(huán) 節(jié) 二 1 ． 提 出問題 師 ： 柳樹真的只需要水和少量無機鹽就 能長大嗎?生 ： 植物 進行光合作用還能 吸收 C O， 同時釋放 0， C O可能也是物質(zhì)積 累的來源。師 ： 怎樣證明植物 能吸收 C O釋放 0 ： 呢?生 1 ： 讓植物和小 白鼠在封閉的環(huán)境 中生活 。生 2 ： 還可以用蠟燭代替小白鼠。師 ： 太聰明了 ， 這個問題在 1 7 7 1 年就引起英 國科學家普

10、利斯特的注意 ， 你們 的設計思想與 當年他經(jīng)過多次探究后形 成的設計基本相 同的 。設計點評 ： 對科學史上 的典型案例進行討論能較好地激 發(fā)學生的探 究欲 ， 產(chǎn)生許多很好 的觀 點 ， 這些觀 點是 寶貴的 生成性教學資源 。在教學過程 中妥善處理好學生的觀點 ， 因 勢利導 引出下一層次的問題。2 ． “ 植 物——蠟燭( 小 白鼠) ” 實驗 教 師出示普里斯特利 的實驗示意圖 ， 并做適 當講解 。教學實踐 師 ： 小白鼠生

11、存 、 蠟燭燃燒需要什么氣體? 這個實驗說明了什么 問題?學生討論后得出結(jié)論 ： 植 物釋放 了氧氣 。師 ： 普利斯特利把蠟燭燃燒 以及動物呼吸時產(chǎn)生的氣體 稱為 “ 固定空氣” ( 實則二氧化碳 ) ， 并證明 了植物 吸收“ 固定 空氣” 后可 以放 出“ 活命空氣” ( 實則氧氣 ) 。 然后 ， 當其他人重 復普利斯特利 的實驗時 ， 有 的能夠成功 ， 有 的總是失敗 。 這是 什么原因呢?生 ： 可能是沒有讓植物接受光照。

12、師 ： 不錯。 由于普里斯特利的實驗一直是在光照 的條件 下進行的 ， 所以他沒有發(fā)現(xiàn)光在此實驗 中的關(guān)鍵 作用 。1 7 7 9年 ， 荷蘭科學家英恩豪斯做 了 5 0 0多次植物有無更新空氣 的 實驗 ， 才發(fā)現(xiàn)太陽光和綠 葉是光合作用必不可少 的兩個 主要 條件 ， 進一步證明只有植物 的綠色部分在光照下 才能起到使 空氣變“ 好” 的作用 。師 ：光合作用能產(chǎn)生什么物質(zhì)?又經(jīng)過 近百年 的探索 ，1 8 6 4 年德 國植物學家