《光合作用和呼吸作用》课例分析

摘 要：本节课是《光合作用》的第二课时，主要呈现的是科学史教育，既是对初中光合作用的基础知识的进一步深化又为下节课的教学奠定了基础。

关键词：光合作用;呼吸作用;课例分析

一、 教材分析

教材还蕴含着科学探究的一般方法和实验设计的相关问题，是“酶”部分实验设计原则的延续，是培养学生创新精神的好素材。因此，对本节教材的再加工，可以为实验设计的教学奠定基础，体现了新课标精神。

二、 教学目标

（1）知识目标：能说明光合作用及对它的认识过程。（2）能力目标：初步学会科学探究的一般方法和实验设计中的两个基本原则，并能进行简单的实验设计。（3）情感目标：学习科学家实事求是的科学态度和坚忍不拔的意志品质。

基于此，我将“光合作用的概念”作为本节课的教学重点。“科学探究的一般方法和实验设计中的两个基本原则”是难点所在。

三、 教学设想

变教材中经典实验的学习过程为探究过程，以角色体验法为学生创造“知识再发现”的探究情境，通过分层教学和引导探究突出学生的主体性、学习的探究性。最后以合作探究和互动讨论保证教学目标得以完整实现。

四、 教学过程

在布置课前内容的时候，教师将分层教学和角色体验相结合，面向全体学生安排了较为简单的任务：重现普利斯特里的实验，而安排生物学习小组展开经典萨克斯实验的重现。

（一） 课题引入

先以一首小诗将学生带入情景并引出光合作用概念，进而转入光合作用探究历程。

（二） 新课展开

了解环节：以时间为顺序，利用问题驱动法将各个事件连接起来，每个实验都从提出问题开始，以新的问题结束，学生在一连串的问题中体验过程，探究本质。

（1）亚里士多德：植物长大的原料是什么？（2）海尔蒙特：植物生长的物质来自于土壤吗？（3）普利斯特里：植物能否从空气中得到些什么？（4）英格豪斯：实验为什么会失败？（5）梅耶：光能哪里去了？（6）萨克斯：光能转化为化学能储存在哪？（7）恩格尔曼：光合作用在哪里发生的？（8）鲁宾卡门：光合作用释放的氧气来自于哪？（9）卡尔文：光合作用的有机物是怎样合成的？（10）胡贝尔等：光合作用的反应中心是什么樣呢？

理解环节：重点介绍光合发现史中的四个经典实验。先以普利斯特利实验启发学生思维，再用萨克斯实验来调整思维，接着在恩格尔曼实验中完成思维的形成过程，最后通过鲁宾和卡门的实验使学生的应用思维得以发展，思维层次逐步上升。

在按时间顺序介绍前三个实验时，教师分别展示了视频、图片和精美课件，并引导学生思考下表内容。

教师在处理上表时要注意都从实验原则和无关变量的处理两个方面设置相似的问题引导学生思考，并逐步将学生思考的重心由对实验结论的推断转移到对实验过程的设计上来。并结合答案适时点拨：强调对照原则和单一变量原则的重要性，及无关变量对实验的影响。

最后我把三个实验还原到具体的科学探究方法中，安排学生填写下边的表格。使学生全面系统地理解与领悟，最终形成思维模式。

见解环节：提出新问题（光合作用中产生的氧气到底来自于水还是二氧化碳？），由此转入鲁宾、卡门的实验。

教学过程以“分组讨论方案—自主设计实验—组间交流整合—教师总结验证”的形式展开。

分组讨论中，随着标记元素的选择、实验变量的确定、对照实验的设置、实验结果的预期、实验结论的得出等一系列问题的提出与共同解决，学生新形成的思维在应用中得到了提升。

自主设计实验既是对组内讨论的合理汇总，又是对科学探究方法的系统再现，旨在培养学生思维的逻辑性与严密性。

组间交流能够发现学生在认识上的不足与思维上的漏洞。

这是学时实验设计中的一些常见问题和错误做法：

将实验分为三组，分别为植物提供：H2O和CO2、H2O18和CO2、H2O和CO218，第一组为对照组。（对照原则理解不深）

为植物提供H2O18和CO2，一组置于光下，另一组置于黑暗环境中。（设置实验变量出错）为一组植物提供H2O18和CO2，并置于光下，另一组提供H2O和CO218，置于暗处。（违背了单一变量原则）

在思维整合中，对常见问题进行归因与归类解决，使学生的思维在应用中得到了完善。

最后，教师用科学家的实验设计及结论来验证他们的实验设想，更使其感受到成功的喜悦。

（三） 课堂小结

在学生对光合作用发现史有了清晰系统的认识后，我让他们自己去回顾科学家的实验结论，并完成下表，进而完成对光合作用概念的知识建构。

最后我再次用一首诗将学生带回到光合作用发现史上，并介绍近代发展：卡尔文循环和1988年的诺贝尔化学奖，让学生体味科学探索的艰辛与快乐的同时，也对其提出殷殷希望。

参考文献：

[1]生物教学思考对策[J].

作者简介：

刘星亚，江西省鹰潭市，贵溪市象山学校。