构建深度教学，在问题引领下发展学生核心素养的课堂教学

黄思敏

【摘要】构建深度教学可以让学生站在科学家的角度体验发现问题、提出假设、设计实验、得出结论的过程，并感受科学家精妙的实验设计、学科思维，从而完成提高生物学科核心素养的目标。

【关键词】高中生物教学;深度教学;光合作用的探究

构建深度教学是目前高中比较先进的一种教学方法，被广大师生所推崇。这种方法重在以问题引导学生经过阅读资料、观察实验现象、积极思考并大胆质疑，提出问题，然后解决问题，提高学生的科学思维能力，提高生物课堂的效率。高中生物教学在改革和创新上不断前行，也取得了不错的成果，但是在实际的高中深度学习中还存在很多问题。比如有些老师在教学过程中过于注重理论学习，而轻视探究历程的学习，从而影响学生的生物实验探索能力和科学思维能力。

一、教材分析

本节内容以光合作用的探究历程为线索，展开深度教学，以学生为主，引导学生深入理解光合作用的本质，并重视还原几个经典实验，通过设置问题串，提问并进行探究，来培养学生观察、分析、推理、评价以及批判性等能力。

初中的学习中学生对光合作用的知识有一定程度的理解，且通过必修一前面章节的学习，学生对实验过程的原则和方法有了进一步的理解，但对实验设计和实验原则的应用环节还是比较薄弱。

这节课的设计以几个经典实验为线索，引领学生主动参与实验探究，培养学生的批判性科学思维。对学生进行分组，课堂上设计一系列的学生活动，让学生讨论并设计实验，对学生的方案教师应该给与积极的鼓励，提升科学探究能力。

二、教学目标

（一）概述光合作用的概念，培养学生生命观念的生物学科素养。

（二）进行实验设计，感悟前人勇于探究的科学精神，提高科学思维和科学探究能力。

（三）学习几个经典实验，掌握设计实验的科学方法，并尝试用所学知识应用在实际生活中，解决能源危机，气候变暖等社会问题，培养学生的社会责任感。

三、教学重点和难点

（一）教学重点

体验光合作用探究的具体过程，行成光合作用的概念。

（二）教学难点

掌握实验的一般原则：单一变量原则、对照原则，掌握实验设计的科学思维并能够合理设计实验。

四、教学过程设计

（一）创设教学情境，激发兴趣

播放人造树叶的资料和图片，教师讲解这项研究的原理和应用。在英国皇家艺术学院研究生julian的研究中，将从植物体内提取出的叶绿体嵌入到蚕丝纤维中，得到了世界上第一片人造树叶。这项研究有望应用到实际生活当中：用来做客厅的灯饰或者路灯，在发光的同时还可以产生氧气;甚至用来做现代建筑的墙壁，这样，我们在室内就可以呼吸到如森林般的新鲜空气。现在科学家们正在研究如何利用人造叶将太阳能转化为清洁能源，解决世界能源危机。

以最新光合作用研究領域的最新研究成果的展示方式引入新课，能够激发学生学习兴趣，认同光合作用的研究在解决全球温室效应、能源危机等实际生活中的应用的重要性。

（二）探究历程

播放视频：《植物的生长》，教师提问学生：植物由小长大增加的重量来自于哪里？你认为亚里士多德的观点是否正确，为什么？教师通过问题引领学生思考，认同实验探究的重要性。

以时间为整节课的线索，利用课件展示光合作用的每个探究实验，引导学生对实验设计方法和过程提出大胆的质疑，让学生亲自体会探索经历的种种困难，再通过一步步的解疑，培养学生的科学思维和实验设计的一般方法的应用能力，逐步构建出光合作用的概念。

（1）探究一：海尔蒙特实验（1642年）

展示实验：

提问：①柳树苗总共增重了80kg，这个增加的重量主要来自于哪里呢？②你可以从这个实验得出什么结论？③水分是植物生长所需的唯一原料吗？④请尝试从植物生长的环境分析，除了土壤和水分外，还有哪些因素可能会影响植物的生长？

通过实验进行定量分析，学生能够更加直观地得出植物生长所需要的营养成分主要来自于水，感受科学实验的严谨性。再通过问题引导学生发散思维，思考有没有别的因素会影响植物生长。

（2）探究二：普利斯特利实验（1771年）

展示实验：

提问：①请分析这两组实验中的自变量和  因变量分别是什么？②这个实验中透明玻璃罩起到什么作用？③该实验的结论是？④当时很多科学家也做了普利斯特利的实验，却失败了，你觉得的该实验忽略了什么因素对实验的影响？（光照）⑤请你尝试设置实验证明光照是否会影响实验结果？

（3）探究三：英格豪斯实验（1779年）

展示实验：

提问：

①分析实验的自变量和  因变量分别是什么？

②从这个实验可以中得出什么结论？

（4）探究四：萨克斯实验（1864年）

展示实验：

提问：①天竺葵暗处理几个小时的目的是什么？②该实验如何设置对照？该实验如何控制自变量？如何检测  因变量？③叶片为什么要用酒精隔水加入处理？ ④该实验的结论是什么？

（5）探究五：光合作用的场所

1）小组合作活动一：以小组为单位讨论并制定一个方案，证明光合作用的场所是——叶绿体

2）展示实验：恩格尔曼的实验（1880年）的Flash动画

提问：①请学生用语言表示看到的实验现象。②该实验中好氧菌起到什么作用？③该实验有没有设置对照，如何设置自变量？用什么检测因变量？④为什么该实验要在没有空气的条件下进行？

（6）探究六：光合作用产生的O2中的O元素的来源

1）教师设问：在知道光合作用原料是CO2和H2O之后，那么产生的O2来自什么物质？引导学生作出合理的假设，并用同位 素标记法，利用已有的知识，自行设计实验并预测结果，并对结果进行分析。