視頻標簽：光合作用的發(fā)現(xiàn)

所屬欄目：初中生物優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：生物北師大七年級上冊《像科學(xué)家一樣思考——從光合作用的發(fā)現(xiàn)史說起》四川省成都

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生物北師大七年級上冊《像科學(xué)家一樣思考——從光合作用的發(fā)現(xiàn)史說起》四川省成都

像科學(xué)家一樣思考
                  ——從光合作用的發(fā)現(xiàn)史說起
                                     
本節(jié)內(nèi)容選自北師大版七年級上冊第5章第1節(jié)“光合作用”，是初中生物學(xué)的經(jīng)典科學(xué)史教學(xué)素材，學(xué)習(xí)光合作用的發(fā)現(xiàn)對科學(xué)探究、科學(xué)思維等核心素養(yǎng)的形成以及后面學(xué)習(xí)光合作用的過程有重要意義。
教材上只對光合作用發(fā)現(xiàn)史上的幾個重要環(huán)節(jié)做了陳述性的說明，學(xué)生從教材上只能獲取現(xiàn)象和結(jié)果，而要培養(yǎng)探究和思維能力，還需要關(guān)注科學(xué)家如何發(fā)現(xiàn)問題和設(shè)計實驗，學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維過程。因此，本節(jié)課基于教材內(nèi)容，搜索網(wǎng)絡(luò)、圖書等資源進行了內(nèi)容整合，補充完善光合作用的相關(guān)發(fā)現(xiàn)，通過角色扮演的形式再現(xiàn)科學(xué)家的活動，力求把科學(xué)家的所思所想清楚呈現(xiàn)，再以發(fā)現(xiàn)史為材料學(xué)習(xí)像科學(xué)家一樣思考。
一、教學(xué)目標
初中生物學(xué)課程標準明確提出了提高生物科學(xué)素養(yǎng)的課程理念，對本節(jié)內(nèi)容提出了“探究光合作用的條件、原料和產(chǎn)物”以及“培養(yǎng)科學(xué)精神”的要求。因此，本節(jié)課確定了以下教學(xué)目標。
1．知識目標
    通過再現(xiàn)光合作用的發(fā)現(xiàn)史，學(xué)生闡述光合作用發(fā)現(xiàn)歷程，概述科學(xué)家的探究過程。（生命觀念、科學(xué)思維）
2．能力目標：
（1）通過分析科學(xué)家的探究過程，體會科學(xué)精神，闡述設(shè)置對照的方法；（生命觀念、科學(xué)思維）
（2）通過小組合作，嘗試發(fā)現(xiàn)并提出問題，設(shè)計探究方案。（生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究）
3．情感態(tài)度價值觀：
    通過分享光合作用的新發(fā)現(xiàn)，感悟科學(xué)是不斷發(fā)展的，認同光合作用的發(fā)現(xiàn)史是科學(xué)家們不斷探索的成果。（生命觀念、社會責(zé)任）
二、教學(xué)重點難點
1．教學(xué)重點：光合作用的發(fā)現(xiàn)史內(nèi)容以及設(shè)計實驗探究
2．教學(xué)難點：分析科學(xué)家的實驗和模仿科學(xué)家進行探究
三、教學(xué)方法
教學(xué)方法：任務(wù)驅(qū)動法 問題驅(qū)動法
學(xué)習(xí)方法：自主合作學(xué)習(xí) 辯證探究式學(xué)習(xí)

• 教學(xué)過程                             

課前導(dǎo)學(xué)

學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動	課前自主學(xué)習(xí)策略	課前檢測	課前設(shè)計說明
任務(wù)一：閱讀教材66-68頁，用紅筆勾畫出光合作用發(fā)現(xiàn)史上的重要人物和事件。	通過勾畫確定學(xué)生是否進行了預(yù)習(xí)，并明確發(fā)現(xiàn)史的重點內(nèi)容。	學(xué)生互查是否勾畫，以及勾畫的準確性。	科學(xué)進步是不斷發(fā)展和更新的，學(xué)習(xí)科學(xué)史不僅要學(xué)習(xí)科學(xué)知識，還要學(xué)習(xí)科學(xué)方法和科學(xué)精神，而這些單從教材內(nèi)容難以得到。因此，課前以三個任務(wù)，從閱讀教材，收集資料到撰寫劇本，由易到難，逐漸深入光合作用的發(fā)現(xiàn)史，學(xué)習(xí)科學(xué)家的探究方法和體會科學(xué)精神。
任務(wù)二：網(wǎng)絡(luò)搜索關(guān)鍵詞，查閱資料，補充完善光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程。	學(xué)生提取關(guān)鍵詞提高信息查找能力，體會信息技術(shù)在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。	小組檢查導(dǎo)學(xué)案完成情況。
任務(wù)三：同學(xué)們角色扮演，就光合作用的發(fā)現(xiàn)史編寫劇本以供表演使用。	劇本撰寫，既可以進一步內(nèi)化光合作用的發(fā)現(xiàn)史。又可以通過短片記錄下來，便于傳播和保存。	教師就劇本上交情況、劇本真實性、情節(jié)豐富度等評價劇本。

 
課前反饋學(xué)情分析

	原設(shè)計思路	課前反饋學(xué)情分析	調(diào)整策略
教學(xué)目標及重難點	光合作用的發(fā)現(xiàn)史及其中的科學(xué)探究方法及科學(xué)精神。	1.勾畫準確，導(dǎo)學(xué)案填寫較完整，但多數(shù)劇本情節(jié)不夠流暢。這反映出學(xué)生能從書上得到光合作用發(fā)現(xiàn)史中的重要事件及結(jié)論，但對探究過程理解不夠。 2.普利斯特利的實驗裝置多，學(xué)生對為什么設(shè)置這些裝置的理解有難度。	基于課前學(xué)習(xí)反饋，將難點聚焦在了科學(xué)家實驗的對照設(shè)計中。因此，教師調(diào)整了以下策略：1.情景劇再現(xiàn)光合作用的發(fā)現(xiàn)史，將科學(xué)家的所思所想重現(xiàn)；2.討論，表格梳理探究中的難點，即設(shè)置對照和控制變量；3.在實施探究設(shè)計時實物創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主提問。

 
 
 
課中教學(xué)教案

教學(xué)環(huán)節(jié)	教師活動	學(xué)生活動	設(shè)計意圖
活動一：“再現(xiàn)光合作用發(fā)現(xiàn)史”情景劇導(dǎo)入。	播放PPT，配合學(xué)生角色扮演。 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)發(fā)現(xiàn)史。 引導(dǎo)學(xué)生提取科學(xué)探究的步驟。	學(xué)生角色扮演。 思考1：同學(xué)記錄并思考、填寫科學(xué)家的探究一般有哪些過程？	將生物科學(xué)史以生動有趣的情景劇形式再現(xiàn)出來，將生物學(xué)家的探究過程可視化。通過導(dǎo)學(xué)案記錄和梳理相關(guān)科學(xué)家的研究過程，達成“認識科學(xué)探究的一般方法及過程”這一科學(xué)探究的初級水平。通過思考1找出科學(xué)探究的7個步驟。
活動二：分析光合作用的發(fā)現(xiàn)史	提出問題很重要，鼓勵學(xué)生多思多問。 分析科學(xué)家成功的關(guān)鍵。 分析對照設(shè)計。	1.分析亞里士多德提出的貢獻，體會科學(xué)是不斷進步的。 2.思考2：科學(xué)家成功關(guān)鍵？ 3.思考3：科學(xué)家們的實驗中的對照設(shè)計？   學(xué)生小組討論。	進一步分析科學(xué)家的探究過程，體會科學(xué)探究和科學(xué)思維的重要性，認同設(shè)置對照的必要性。 學(xué)生討論相關(guān)科學(xué)家的對照設(shè)計，進一步明確如何設(shè)置對照，控制單一變量，從而解決設(shè)計探究的一大難題。
活動三：模仿科學(xué)家，探究光合作用是否需要葉綠素	播放《光合作用》。 創(chuàng)設(shè)實物情境，引導(dǎo)學(xué)生自主提問。 梳理探究設(shè)計過程。	思考4：觀看《光合作用》微課，思考光合作用的原料？條件？場所？產(chǎn)物？ 思考5：結(jié)合光合作用的內(nèi)容和自身生活經(jīng)驗、常識，模仿科學(xué)家的探究過程，思考如何探究光合作用的場所。	微課學(xué)習(xí)光合作用的過程，將不可見的植物生命活動形象化。 結(jié)合“對照實驗”和單一變量的原則，給學(xué)生提供材料引導(dǎo)學(xué)生嘗試發(fā)現(xiàn)提出問題并設(shè)計探究實驗，提高學(xué)生的探究素養(yǎng)。
總結(jié)	呼吁學(xué)生關(guān)注科學(xué)史。	學(xué)生感悟。	情感升華，激發(fā)社會責(zé)任感。

 

• 板書設(shè)計

 
 
 
 
 
課后學(xué)習(xí)單
共性作業(yè)：小組合作對光合作用的其它因素進行探究設(shè)計。
個性作業(yè)：學(xué)生閱讀拓展資料，查閱相關(guān)文獻，分析資料，提取與光合作用發(fā)現(xiàn)相關(guān)的信息，通過“生物小報”、“生物漫畫故事”等方式進行生動展示和分享。
 
教學(xué)反思
本節(jié)課以提升學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究等核心素養(yǎng)為目的，以多個任務(wù)由易到難層層深入。為幫助學(xué)生有準備的進入課堂，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的基礎(chǔ)和問題，有針對性地進行教學(xué)設(shè)計，本節(jié)內(nèi)容的課前設(shè)計主要考慮以下四點：（1）通過“勾畫”、“關(guān)鍵詞搜索”等明確的學(xué)習(xí)策略指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生有效地進行課前學(xué)習(xí)。（2）通過“撰寫劇本”、“角色扮演”等策略引導(dǎo)學(xué)生內(nèi)化課前資料，初步形成對光合作用發(fā)現(xiàn)史中相關(guān)概念及現(xiàn)象等生命觀念的認識水平，由于科學(xué)史是培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)探究的重要內(nèi)容，又難以通過診斷性評價反饋學(xué)習(xí)情況，因此借學(xué)生的劇本內(nèi)容豐富度和故事連貫度反饋學(xué)生的內(nèi)化情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在光合作用發(fā)現(xiàn)史中理解難度較大的地方，形成真問題。（3）拍攝《光合作用的發(fā)現(xiàn)史》短片，讓科學(xué)史生動有趣地呈現(xiàn)，增加學(xué)科趣味性，同時還能作為微課資源進行傳播和應(yīng)用，而過程中學(xué)生相互配合，與他人交流、合作、討論，能提高學(xué)生的社會責(zé)任感。（4）班級學(xué)生存在差異，因此教師設(shè)計了三個不同難度梯度的課前任務(wù)，學(xué)生結(jié)合實際情況，有的完成初級任務(wù)，有的能完成較高級的任務(wù)。
課中通過“再現(xiàn)”、“分析”和“模仿”三個活動，從“看”到“論”再到“練”，通過6個不同的思考任務(wù)學(xué)習(xí)像科學(xué)家一樣思考，逐漸深入科學(xué)探究和科學(xué)思維的學(xué)習(xí)，任務(wù)設(shè)置新穎，有梯度，能有效提高學(xué)生的參與度，滿足不同能力水平學(xué)生的需求。每一個活動都以學(xué)生為中心，以學(xué)生的思考為主，教師從旁指導(dǎo)。針對學(xué)生語言描述“問題”、“假設(shè)”和“結(jié)論”的困難，教師從三者的內(nèi)容和句式上加以區(qū)分；而對于設(shè)計方案這一大難點，引導(dǎo)學(xué)生從“設(shè)置對照”和“單一變量”出發(fā)，幫助學(xué)生獲得思考的方向。
課后知識的進一步擴展，鏈接生物學(xué)的新發(fā)現(xiàn)，鼓勵學(xué)生保持好奇心和探究欲望，關(guān)注科學(xué)進步，收集學(xué)生作品，進行展覽和評獎，豐富成果，提高學(xué)生的成就感。

像科學(xué)家一樣思考
                        ——從光合作用的發(fā)現(xiàn)史說起
班級：_______     姓名：_________     學(xué)號：_______
一、學(xué)習(xí)目標
1．知識目標
  通過再現(xiàn)光合作用的發(fā)現(xiàn)史，學(xué)生闡述光合作用發(fā)現(xiàn)歷程，概述科學(xué)家的探究過程。（生命觀念、科學(xué)思維）
2．能力目標：
（1）通過分析科學(xué)家的探究過程，體會科學(xué)精神，闡述設(shè)置對照的方法；（生命觀念、科學(xué)思維）
（2）通過小組合作，嘗試發(fā)現(xiàn)并提出問題，設(shè)計探究方案。（生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究）
3．情感態(tài)度價值觀：
  通過分享光合作用的新發(fā)現(xiàn)，感悟科學(xué)是不斷發(fā)展的，認同光合作用的發(fā)現(xiàn)史是科學(xué)家們不斷探索的成果。（生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究）
二、學(xué)習(xí)重點
學(xué)習(xí)光合作用的發(fā)現(xiàn)史內(nèi)容以及設(shè)計實驗探究光合作用。
三、學(xué)習(xí)難點
分析科學(xué)家的實驗和模仿科學(xué)家進行探究。
四、學(xué)習(xí)方法
任務(wù)驅(qū)動動法、問題驅(qū)動法、自主合作學(xué)習(xí)、辯證探究式學(xué)習(xí)
五、學(xué)習(xí)過程
（一）課前
1.請同學(xué)們閱讀教材66-68頁的“從柳條生長之謎”說起，用紅筆勾畫出對光合作用發(fā)現(xiàn)史作出貢獻的生物學(xué)家及其研究過程，學(xué)習(xí)光合作用的發(fā)現(xiàn)史；
2.請同學(xué)們網(wǎng)絡(luò)搜索關(guān)鍵詞“光合作用發(fā)現(xiàn)”、“海爾蒙特”、“普利斯特利”、“英格豪斯”、“薩克斯”等查閱資料，補充完善光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程，填寫表格內(nèi)容；

序號	時間	人物	提出問題	解決問題 （設(shè)計實驗）	結(jié)果	結(jié)論
1	公元前3世紀	亞里士多德	植物生長所需的物質(zhì)來自哪里？	觀察	植物長在土里
2	17世紀上半葉	海爾蒙特	植物生長所需的物質(zhì)全部來自土壤嗎？	5年，只給植物澆水。	柳樹增重    土壤減少
3	1771年	普利斯特利	植物能凈化空氣嗎？	1.   2. 3.	1.蠟燭     小老鼠         2.蠟燭     植物         3.植物     小老鼠     蠟燭
4	1779年	英格豪斯	普利斯特利的實驗成功的條件是什么？	1.多次重復(fù)普利斯特利的實驗。 2.設(shè)置兩組實驗：       有光        無光	有光蠟燭      無光蠟燭
5	1779年后	拉瓦錫	植物產(chǎn)生的能凈化空氣的氣體是
6	1782年	瑟訥比埃	綠色植物在光下放出氧氣的同時，還要吸收空氣中的
7	1804年	索緒爾	綠色植物在光下要消耗
8	1864年	薩克斯	植物在光下除了產(chǎn)生氧氣，還產(chǎn)生了什么？	1.暗處理； 2.同一葉片，一半     ，一半      ； 3.光照一段時間，碘蒸汽熏蒸。	遮光處          照光處
9	1897年	科學(xué)家們首次將綠色植物的這些生理活動命名為“                ”。

 
3.劇本撰寫（請同學(xué)們將自己當(dāng)作生物學(xué)家，用生動形象的語言寫出整個光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，應(yīng)至少包括海爾蒙特、普利斯特利、英格豪斯和薩克斯，歡迎補充）：
（1）每一場戲需交代清楚時間、地點、人物和事件；
（2）內(nèi)容均以第一人稱編寫；
（3）內(nèi)容還應(yīng)包含當(dāng)時的環(huán)境和神態(tài)、說話語氣，用括號標記出來；
（4）修改完善，形成連貫有故事情節(jié)的劇本；
（5）上交劇本至學(xué)校教科室陳林老師處，由生物教研組進行篩選，擇優(yōu)選用，由學(xué)校置辦道具，拍攝《光合作用的發(fā)現(xiàn)史》短片。
 
（二）課中
再現(xiàn)光合作用發(fā)現(xiàn)史
請同學(xué)們觀看“光合作用的發(fā)現(xiàn)史”情景劇表演，完成以下任務(wù)：

1. 修改完善課前填寫的發(fā)現(xiàn)史表格；
2. 思考1：科學(xué)家身上有哪些值得我們學(xué)習(xí)的？請同學(xué)們用一些詞或者一兩句話來概括。

亞里士多德：                                            
海爾蒙特：                                              
普利斯特利：                                            
英格豪斯：                                              
薩克斯：                                                
 
分析光合作用的發(fā)現(xiàn)史
（1）思考2：這些科學(xué)家的實驗探究一般有哪些過程？請同學(xué)們用幾個詞來概括一下，并按照探究的順序記錄在下面。
1.                      2.                    3.                        
4.                      5.                    6.                     
7.                  

 
（2）思考3：以下采用了實驗法的科學(xué)家們的對照設(shè)計：

人物	變量	對照設(shè)計
		對照組	實驗組
海爾蒙特
普利斯特利
英格豪斯
薩克斯

 
模仿科學(xué)家，探究光合作用
（1）思考4：請同學(xué)們觀看《光合作用》微課，找出光合作用的原料、條件、場所和產(chǎn)物，并填寫在下面：
原料：                               條件：                 
場所：                               產(chǎn)物：                 
 
（2）例：探究光合作用：
思考5：結(jié)合光合作用的內(nèi)容和自身的生活經(jīng)歷、經(jīng)驗、常識，模仿科學(xué)家的探究過程，發(fā)現(xiàn)并提出問題，嘗試設(shè)計探究方案。

步驟	探究題目：
1.提出問題：
2.收集信息：
3.作出假設(shè)：
4.設(shè)計方案： （可繪圖說明）	選材	植物（           ）	對照組 （        ）	實驗組 （        ）
		其它材料或試劑
	方案	1. 2. 3. 4. （……）
	預(yù)測現(xiàn)象
5.實施實驗：	（本節(jié)課暫不做課堂實驗）
6.分析現(xiàn)象：
7.得出結(jié)論：

 

• 課后

思考6：請同學(xué)們小組討論，思考如何探究光合作用是否需要二氧化碳、光照強度對光合作用強度的影響以及是否產(chǎn)生了氧氣和淀粉，并完成相應(yīng)的探究報告。

小組號：	探究題目：
1.提出問題：
2.收集信息：
3.作出假設(shè)：
4.設(shè)計方案： （可繪圖說明）
5.實施實驗：	（本節(jié)課暫不做課堂實驗）
6.分析現(xiàn)象： （預(yù)測）	實驗組	對照組
7.得出結(jié)論：

 
生物小科普——分享1897年后的光合作用新發(fā)現(xiàn)
       請同學(xué)們網(wǎng)絡(luò)搜索“光合作用”等關(guān)鍵詞、查閱相關(guān)書籍，分析資料，提取1897年以后與光合作用發(fā)現(xiàn)相關(guān)的信息，通過“生物小報”、“生物繪圖”、“生物漫畫故事”等方式進行生動展示和分享，體會科學(xué)發(fā)展是永無止境的。同時將知識分享給他人，增強社會責(zé)任感。
 
六、學(xué)習(xí)反思
 

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