探究发现过程 建构光合作用概念，本文主要内容关键词为：光合作用论文,概念论文,过程论文,发现论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
新的课程标准带来了新的教育教学理念。如何将探究性学习与基础知识的教学统一起来，让学生通过探究性学习来建构概念，是新课程改革中需要深入研究的问题。
下面以光合作用为例介绍其发现过程的探究及概念的建构。
一、教学设计思路
引导：教师精心设计问题，采用教师设疑、学生质疑、实验激疑等激活学生思维，引导学生积极思考。
探究：在科学发现史的背景下，探索知识的发现过程。注重引导学生思维，培养科学素质。
归纳：引导学生处理归纳信息，建构概念并形成完整的知识体系。
发展：活化知识应用发展，知识迁移，综合分析，解决现实问题。
教学过程通过重建课程结构，让学生以科学想象为启示，实验探究做引导，归结出生物学概念，并在实验设计中巩固和提高。整个过程体现新课程标准“以培养学生的创新精神和实践能力为重点”的要求，促进学生和谐地、有个性地发展。
二、教学目标
1.知识目标
通过对经典实验的探究，认识人类发现光合作用的过程；了解经典实验的方法及结论；理解光合作用的原料、产物、场所、条件；并归纳总结概念。
2.能力目标
在模拟和分析实验的过程中，体会前人设计实验的思维方式；经历科学探究的一般过程；分析解决实验中遇到的各种问题；初步具备设计实验的能力。
3.情感态度与价值观目标
通过光合作用发现的经典实验形成实事求是的科学态度和坚韧不拔的意志品质，学生认识到科学发现的艰难，科学研究方法的重要。
三、教学重点、难点
1.重点
通过实验探究，理解光合作用的原料、产物、场所、条件并归纳概念。
2.难点
通过探究发现过程，建构光合作用概念。
四、教学过程设计
1.课题引入——激发思维、探究启动（见表1）
表1 课题引入的设计
教师活动 学生活动 诊断性评价
通过提问引导，启 回答问题，回顾原 学生了解一些光
动探究。让学生有知识，发展思合作用的知识，但
“带着问题走进课 维，激发探究热不全面。对各种生
堂”。 情。 命现象充满兴趣。
“民以食为天”，动物需要依靠食物来维持生命。一棵小树长成参天大树，其质量增加几百至几千倍，它的食物又是什么呢？教师通过各种提问来激活学生原有知识。教师通过描述“柳树生长之谜”，使学生带着问题走进课堂，由生活问题过渡为科学问题，产生探究欲望。
2.过程探究——亲历探究、个性发现
利用多媒体课件逐个展示光合作用的发现实验，引导学生针对实验设计和实验过程中的具体问题进行探究，逐步建构光合作用的有关知识。让学生亲身经历探索的曲折情节，从而暴露出学生的思维和方法是教学中最有意义的成分。通过学生质疑、解疑，实现学生对结论的个性发现，引导学生体会实验设计的巧妙之处和一般规则。
探究过程如下表2：
表2 探究过程设计
教师为什么要设计引导性问题和深入思考？高中学生有强烈的好奇心和求知欲，但他们往往只满足于新奇的现象，所以要根据教学内容引导学生定向探究，为学习提供“支架”，使学生逐步深入地进行思维活动。
学生如何得到实验设计的知识？在教师相关问题引导下探究经典实验，经过分析讨论，逐个“发现”实验设计规则：设置对照实验（萨克斯的曝光与遮光实验）；控制单一变量（鲁宾、卡门只分别标记
中的氧元素）；恰当选材（恩格尔曼的实验材料：水绵和好氧细菌）和显性化实验现象（普里斯特利用蜡烛创造条件，使无法观察的空气成分变化表现出来）。
教师在探究过程中应如何培养学生？强调教学过程的实践性，培养学生科学探究能力。通过激疑、探究、分析、归纳和综合，训练学生的科学思维方式。
学生如何正确认识科学结论？通过实验的展示和分析，学生感悟到科学是一个发展变化、认识不断深入的探究过程，科学结论不是固定不变的真理，明白对生命现象的探索并没有结束，产生加入到科学研究中来的愿望。
3.概念归纳——建构概念、完善知识体系（见表3）
表3 概念归纳设计
教师活动 学生活动
诊断性评价
系列化的问题引
导学生分析实验， 观察实验，获得感建构概念时，学生
认识光合作用的性认识，分析实 容易忽略条件、场
场所、条件、原料、验，得出结论，上所等因素，帮助学
产物，并引导学生 升为理性认识，并生将概念归纳完
建构概念。归纳概念。 整。
在系列化问题的基础上归纳出光合作用的概念，并用反应式进行概括。这是在原有知识结构的基础上，学生通过分析，掌握新知识的过程；这是学生积极主动参与知识的建构，使知识转化为个体内在认知结构的过程。
在理解光合作用概念的基础上，进一步引导学生考虑光合作用会受到哪些因素的影响？温度、光照强度、
浓度等。一粒种子为何能长成参天大树？植物体内的有机物如何产生？动物的食物来源、能量来源、氧气来源分别是什么？臭氧层空洞与植物有何关系？从而体会光合作用对植物乃至整个生物界的重要意义。将学生新接收的信息与原有信息紧密联系，建构出新的、完整的知识体系，促进知识的吸收、理解、内化和记忆。
4.概念深化——设计实验、强化理解
让学生参与到科学研究中，引导学生运用实验设计规则尝试解决问题，实现“感性思维→理性思维→具体思维”的飞跃。（见表4）
表4 概念深化设计
在做实验设计①时，学生遇到的问题是：“臭海棠”一碰就放出“臭气”，光合作用是否放氧？学生应用氧气助燃的知识，把“臭海棠”花用无色透明塑料袋罩上，光下4～5h后，火柴检验无变化。结论：“臭海棠”光合作用不放氧。难道科学家错了吗？改进实验，把“臭海棠”的枝叶放入五色透明塑料袋中。结论与上次恰恰相反。究竟哪一次的结论正确？由没有氧气动物就会死亡的原理设计第三次实验：五色透明罐头瓶三个；分别放入5只蚂蚁，在1号、2号瓶中放入同样的“臭海棠”枝叶，盖上瓶盖；1号、3号在光下，2号在暗处。几天后，看到2号、3号瓶中的蚂蚁死亡，1号存活。再对比分析前两次实验，学生得出正确结论。并且体会到科学结论的获得，是要经过反复实验验证的。
在做实验设计②时，学生发现用NaOH吸收效果不明显，尝试用
代替，结果黑暗处理后液体明显混浊，实验现象一目了然。
5.概念应用——联系实际、解决问题（见表5）
表5 概念应用设计
教师活动 学生活动 诊断性评价
①引导学生利用光 ①设计可行性措
合作用解决养鱼的 施，提高水草的光 学生理论联
供氧问题。合作用强度。 系实际的能力不
②利用课余时间， ②参观塑料大棚， 足，应通过活动强
组织学生参加社会 了解与光合作用化提高。
实践活动，指导学 有关的增产措施，
生撰写调查报告。 完成调查报告。
日常生活中饲养鱼，其关键是保证氧气和养料供应。家庭供氧的方法是勤换水；电子鱼缸如何保证？（有持续的供氧装置）；湖里的鱼所利用的氧从哪里来？（有各种水生植物通过光合作用产生）。考虑可否通过光合作用解决家庭养鱼中的氧气来源？（加水草）。如何加强水草的光合作用？（放置光下可提高光照强度；用吸管向水中吹气增加的浓度）。“养鱼”是生活中的实际问题，这样能充分考虑到教学任务的情境性和真实性，是开展探究式教学的有效切入点。
在社会实践活动中，学生认识到光合作用在生产中的应用，理论联系实际的能力得以提高。
五、教学体会
本节课的教学实践表明，实现新的教学理念关键是把握科学探究的思维和方法，创造科学探究的情景，通过实验、观察、模拟和讨论等探究过程建构概念，是提高学生生物科学素养的有效途径。在教学过程中，教师要知识能力并重，忌淡化知识，建构概念要求学生知识全面、深化。要爱护学生创新的自尊心，忌批评指责学生提出的设想，对学生不切实际的提案，要恰当引导。要为学生探究成功提供帮助，忌形成学生无法成功的局面。但是，目前课堂教学的时间和条件往往限制探究实验的开展，影响探究学习的效果，这将有待于进一步解决。