以《光合作用发现史》为例探究高中生物活动元教学.doc
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1、以光合作用发现史为例探究高中生物活动元教学 高中生物课程标准把“提高生物科学素养”作为课程的基本理念之一,并在实施建议中明确指出“注重生物科学史的学习”。结合我校承办的省级重点课题?“活动元在中学生物教学中的应用研究”,为实施有效教学,笔者利用光合作用发现史,在教学中充分激励学生思维,让学生以小组为单位合作分析信息,主动推导光合作用的发现过程,进而构建知识。 光合作用;科学史;科学素养 科学是一个发展的过程。学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的方法,学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的科学素养是很有意义的。光合作用是高中生物学习的重点,是植物重要的
2、生理功能,其发现历经了科学家们二百多年的探索,渗透着科学研究的思想方法。笔者精心设计了一节光合作用发现史的教学,实际教学后,教学效果明显。 一、教材分析 光合作用发现史的内容体现了从“过去”到“现在”再到“未来”的特点。发现历程上几个著名的实验从一定程度上反映了科学探索的一般方法,所以对这个部分的教学我们采用活动元教学模式,引导学生去发现和领悟其中的科学原理,鼓励学生对前辈的实验质疑并完善,从而培养学生实事求是的科学态度和不断探求新知识的精神。 二、教学目标 本节课通过学习光合作用的发现史,了解科学实验的基本思路及科学家对真理执著追求的精神;学会通过实验验证真理。 三、教学重点、难点 对光合作
3、用的发现过程中经典实验的分析、讨论,使学生真正领会实验中所包含的实验原理,并运用到设计一些简单实验的过程中是教学重点,也是难点。 四、教学过程 1.导入新课。师“民以食为天”,动物需要以食物来维持生命,一棵小树长成一棵参天大树其质量增加几百至几千倍,它的食物是什么呢? 学生发散思维并回答植物的食物从土壤中的肥料、是阳光、是水、是空气等。复习初中阶段学习过的光合作用概念;依据概念写出光合作用的反应式CO2+H2O(CH2O)+O2 师生物学是一门以观察和实验为基础的科学,光合作用的发现历经了近2个世纪,我们才摸索到它的具体过程。那么,科学家是怎样设计实验探索发现光合作用的呢? 2.正课。利用多媒
4、体图文结合逐个展示有关经典实验,引导学生针对引导性问题进行合作探究,逐渐建构有关的光合作用知识、形成实验设计能力,部分设计如下述。 师公元前3世纪,亚里士多德经做过一个经验推测,说土壤就是植物体的全部食物来源。 简介1648年,“生物化学之父”海尔蒙特柳树实验 思考1.你认为这个实验可以得出什么结论?2.你认为海尔蒙特忽视了哪个重要因素,使得他的实验结论从现在来看并不正确? 引导反思实验设计很准确,结论并不完全,他没有看到植物生活的外部空间,即空气也是植物生活的必须条件。 简介英国植物学家黑格尔对植物生长和营养进行比较的实验,指出他发现根吸收的大部分水都由叶蒸发掉了,说明植物生长所须除水以外,
5、空气中还有某些成分参与了。 多媒体演示1771年,英国科学家普里斯特利的实验证明植物可以更新空气。 讨论结合所学的化学及生物学知识,谈谈此实验中蜡烛不灭,老鼠不死的原因。 荷兰科学家英格豪斯等进一步实验虽然植物和老鼠在一起,如果在黑暗条件下,老鼠还是死亡。初略得出光合作用进行的条件需要光。 1845年德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律指出植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。 学生阅读教材,了解德国科学家萨克斯的实验。 讨论1.你认为这个实验可以得出什么结论?2.这个实验是对照实验吗?实验中所需控制的单一变量是什么?3.萨克斯实验的原理是什么?结论是什么? 多媒体演示1880年,
6、美国科学家恩吉尔曼的实验。简要介绍水绵和好氧菌的特点。 讨论1.恩吉尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处?2.你认为这个实验能得出什么结论?3.为什么要选极细的光束照射?4.为何要把临时装片放在没有空气、黑暗的环境里?5.恩吉尔曼的实验结果是什么?得出此结论的理由是什么? 介绍美国微生物学家范.尼尔类比实验他是最早意识到光合作用释放的氧气来自水的人,但他不是直接证明的,他通过研究红硫细菌(一种光合细菌)的光合作用时间接获得的。红硫细菌和绿色植物一样,以CO2为原料之一产生(CH2O),其合成作用需要光,但它不是利用水作为反应原料之一,而是利用的H2S,在它的生成物中释放的也不是氧气,而是单质硫。即
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