生物北师大七年级上册《像科学家一样思考——从光合作用的发现史说起》四川省成都

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视频标签：光合作用的发现

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视频课题：生物北师大七年级上册《像科学家一样思考——从光合作用的发现史说起》四川省成都

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生物北师大七年级上册《像科学家一样思考——从光合作用的发现史说起》四川省成都

像科学家一样思考
                  ——从光合作用的发现史说起

本节内容选自北师大版七年级上册第5章第1节“光合作用”，是初中生物学的经典科学史教学素材，学习光合作用的发现对科学探究、科学思维等核心素养的形成以及后面学习光合作用的过程有重要意义。
教材上只对光合作用发现史上的几个重要环节做了陈述性的说明，学生从教材上只能获取现象和结果，而要培养探究和思维能力，还需要关注科学家如何发现问题和设计实验，学习科学家的思维过程。因此，本节课基于教材内容，搜索网络、图书等资源进行了内容整合，补充完善光合作用的相关发现，通过角色扮演的形式再现科学家的活动，力求把科学家的所思所想清楚呈现，再以发现史为材料学习像科学家一样思考。
一、教学目标
初中生物学课程标准明确提出了提高生物科学素养的课程理念，对本节内容提出了“探究光合作用的条件、原料和产物”以及“培养科学精神”的要求。因此，本节课确定了以下教学目标。
1．知识目标
    通过再现光合作用的发现史，学生阐述光合作用发现历程，概述科学家的探究过程。（生命观念、科学思维）
2．能力目标：
（1）通过分析科学家的探究过程，体会科学精神，阐述设置对照的方法；（生命观念、科学思维）
（2）通过小组合作，尝试发现并提出问题，设计探究方案。（生命观念、科学思维、科学探究）
3．情感态度价值观：
    通过分享光合作用的新发现，感悟科学是不断发展的，认同光合作用的发现史是科学家们不断探索的成果。（生命观念、社会责任）
二、教学重点难点
1．教学重点：光合作用的发现史内容以及设计实验探究
2．教学难点：分析科学家的实验和模仿科学家进行探究
三、教学方法
教学方法：任务驱动法问题驱动法
学习方法：自主合作学习辩证探究式学习

教学过程

课前导学

学生自主学习活动	课前自主学习策略	课前检测	课前设计说明
任务一：阅读教材66-68页，用红笔勾画出光合作用发现史上的重要人物和事件。	通过勾画确定学生是否进行了预习，并明确发现史的重点内容。	学生互查是否勾画，以及勾画的准确性。	科学进步是不断发展和更新的，学习科学史不仅要学习科学知识，还要学习科学方法和科学精神，而这些单从教材内容难以得到。因此，课前以三个任务，从阅读教材，收集资料到撰写剧本，由易到难，逐渐深入光合作用的发现史，学习科学家的探究方法和体会科学精神。
任务二：网络搜索关键词，查阅资料，补充完善光合作用的发现历程。	学生提取关键词提高信息查找能力，体会信息技术在学习中的应用。	小组检查导学案完成情况。
任务三：同学们角色扮演，就光合作用的发现史编写剧本以供表演使用。	剧本撰写，既可以进一步内化光合作用的发现史。又可以通过短片记录下来，便于传播和保存。	教师就剧本上交情况、剧本真实性、情节丰富度等评价剧本。

课前反馈学情分析

	原设计思路	课前反馈学情分析	调整策略
教学目标及重难点	光合作用的发现史及其中的科学探究方法及科学精神。	1.勾画准确，导学案填写较完整，但多数剧本情节不够流畅。这反映出学生能从书上得到光合作用发现史中的重要事件及结论，但对探究过程理解不够。 2.普利斯特利的实验装置多，学生对为什么设置这些装置的理解有难度。	基于课前学习反馈，将难点聚焦在了科学家实验的对照设计中。因此，教师调整了以下策略：1.情景剧再现光合作用的发现史，将科学家的所思所想重现；2.讨论，表格梳理探究中的难点，即设置对照和控制变量；3.在实施探究设计时实物创设情境，引导学生自主提问。

课中教学教案

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
活动一：“再现光合作用发现史”情景剧导入。	播放PPT，配合学生角色扮演。引导学生总结发现史。引导学生提取科学探究的步骤。	学生角色扮演。思考1：同学记录并思考、填写科学家的探究一般有哪些过程？	将生物科学史以生动有趣的情景剧形式再现出来，将生物学家的探究过程可视化。通过导学案记录和梳理相关科学家的研究过程，达成“认识科学探究的一般方法及过程”这一科学探究的初级水平。通过思考1找出科学探究的7个步骤。
活动二：分析光合作用的发现史	提出问题很重要，鼓励学生多思多问。分析科学家成功的关键。分析对照设计。	1.分析亚里士多德提出的贡献，体会科学是不断进步的。 2.思考2：科学家成功关键？ 3.思考3：科学家们的实验中的对照设计？学生小组讨论。	进一步分析科学家的探究过程，体会科学探究和科学思维的重要性，认同设置对照的必要性。学生讨论相关科学家的对照设计，进一步明确如何设置对照，控制单一变量，从而解决设计探究的一大难题。
活动三：模仿科学家，探究光合作用是否需要叶绿素	播放《光合作用》。创设实物情境，引导学生自主提问。梳理探究设计过程。	思考4：观看《光合作用》微课，思考光合作用的原料？条件？场所？产物？思考5：结合光合作用的内容和自身生活经验、常识，模仿科学家的探究过程，思考如何探究光合作用的场所。	微课学习光合作用的过程，将不可见的植物生命活动形象化。结合“对照实验”和单一变量的原则，给学生提供材料引导学生尝试发现提出问题并设计探究实验，提高学生的探究素养。
总结	呼吁学生关注科学史。	学生感悟。	情感升华，激发社会责任感。

板书设计

课后学习单
共性作业：小组合作对光合作用的其它因素进行探究设计。
个性作业：学生阅读拓展资料，查阅相关文献，分析资料，提取与光合作用发现相关的信息，通过“生物小报”、“生物漫画故事”等方式进行生动展示和分享。

教学反思
本节课以提升学生的科学思维和科学探究等核心素养为目的，以多个任务由易到难层层深入。为帮助学生有准备的进入课堂，发现学生的基础和问题，有针对性地进行教学设计，本节内容的课前设计主要考虑以下四点：（1）通过“勾画”、“关键词搜索”等明确的学习策略指导，引导学生有效地进行课前学习。（2）通过“撰写剧本”、“角色扮演”等策略引导学生内化课前资料，初步形成对光合作用发现史中相关概念及现象等生命观念的认识水平，由于科学史是培养科学思维和科学探究的重要内容，又难以通过诊断性评价反馈学习情况，因此借学生的剧本内容丰富度和故事连贯度反馈学生的内化情况，发现学生在光合作用发现史中理解难度较大的地方，形成真问题。（3）拍摄《光合作用的发现史》短片，让科学史生动有趣地呈现，增加学科趣味性，同时还能作为微课资源进行传播和应用，而过程中学生相互配合，与他人交流、合作、讨论，能提高学生的社会责任感。（4）班级学生存在差异，因此教师设计了三个不同难度梯度的课前任务，学生结合实际情况，有的完成初级任务，有的能完成较高级的任务。
课中通过“再现”、“分析”和“模仿”三个活动，从“看”到“论”再到“练”，通过6个不同的思考任务学习像科学家一样思考，逐渐深入科学探究和科学思维的学习，任务设置新颖，有梯度，能有效提高学生的参与度，满足不同能力水平学生的需求。每一个活动都以学生为中心，以学生的思考为主，教师从旁指导。针对学生语言描述“问题”、“假设”和“结论”的困难，教师从三者的内容和句式上加以区分；而对于设计方案这一大难点，引导学生从“设置对照”和“单一变量”出发，帮助学生获得思考的方向。
课后知识的进一步扩展，链接生物学的新发现，鼓励学生保持好奇心和探究欲望，关注科学进步，收集学生作品，进行展览和评奖，丰富成果，提高学生的成就感。

像科学家一样思考
——从光合作用的发现史说起
班级：_______ 姓名：_________ 学号：_______
一、学习目标
1．知识目标
通过再现光合作用的发现史，学生阐述光合作用发现历程，概述科学家的探究过程。（生命观念、科学思维）
2．能力目标：
（1）通过分析科学家的探究过程，体会科学精神，阐述设置对照的方法；（生命观念、科学思维）
（2）通过小组合作，尝试发现并提出问题，设计探究方案。（生命观念、科学思维、科学探究）
3．情感态度价值观：
通过分享光合作用的新发现，感悟科学是不断发展的，认同光合作用的发现史是科学家们不断探索的成果。（生命观念、科学思维、科学探究）
二、学习重点
学习光合作用的发现史内容以及设计实验探究光合作用。
三、学习难点
分析科学家的实验和模仿科学家进行探究。
四、学习方法
任务驱动动法、问题驱动法、自主合作学习、辩证探究式学习
五、学习过程
（一）课前
1.请同学们阅读教材66-68页的“从柳条生长之谜”说起，用红笔勾画出对光合作用发现史作出贡献的生物学家及其研究过程，学习光合作用的发现史；
2.请同学们网络搜索关键词“光合作用发现”、“海尔蒙特”、“普利斯特利”、“英格豪斯”、“萨克斯”等查阅资料，补充完善光合作用的发现历程，填写表格内容；

序号

时间

人物

提出问题

解决问题
（设计实验）

结果

结论

1

公元前3世纪

亚里士多德

植物生长所需的物质来自哪里？

观察

植物长在土里

2

17世纪上半叶

海尔蒙特

植物生长所需的物质全部来自土壤吗？

5年，只给植物浇水。

柳树增重
土壤减少

3

1771年

普利斯特利

植物能净化空气吗？

1.

2.

3.

1.蜡烛
小老鼠

2.蜡烛
植物

3.植物
小老鼠
蜡烛

4

1779年

英格豪斯

普利斯特利的实验成功的条件是什么？

1.多次重复普利斯特利的实验。
2.设置两组实验：

有光无光

有光蜡烛

无光蜡烛

5

1779年后

拉瓦锡

植物产生的能净化空气的气体是

6

1782年

瑟讷比埃

绿色植物在光下放出氧气的同时，还要吸收空气中的

7

1804年

索绪尔

绿色植物在光下要消耗

8

1864年

萨克斯

植物在光下除了产生氧气，还产生了什么？

1.暗处理；
2.同一叶片，一半，一半；
3.光照一段时间，碘蒸汽熏蒸。

遮光处

照光处

9

1897年

科学家们首次将绿色植物的这些生理活动命名为“ ”。

3.剧本撰写（请同学们将自己当作生物学家，用生动形象的语言写出整个光合作用的发现过程，应至少包括海尔蒙特、普利斯特利、英格豪斯和萨克斯，欢迎补充）：
（1）每一场戏需交代清楚时间、地点、人物和事件；
（2）内容均以第一人称编写；
（3）内容还应包含当时的环境和神态、说话语气，用括号标记出来；
（4）修改完善，形成连贯有故事情节的剧本；
（5）上交剧本至学校教科室陈林老师处，由生物教研组进行筛选，择优选用，由学校置办道具，拍摄《光合作用的发现史》短片。

（二）课中
再现光合作用发现史
请同学们观看“光合作用的发现史”情景剧表演，完成以下任务：

修改完善课前填写的发现史表格；
思考1：科学家身上有哪些值得我们学习的？请同学们用一些词或者一两句话来概括。

亚里士多德：
海尔蒙特：
普利斯特利：
英格豪斯：
萨克斯：

分析光合作用的发现史
（1）思考2：这些科学家的实验探究一般有哪些过程？请同学们用几个词来概括一下，并按照探究的顺序记录在下面。
1.                      2.                    3.
4.                      5.                    6.
7.

（2）思考3：以下采用了实验法的科学家们的对照设计：

人物	变量	对照设计
人物	变量	对照组	实验组
海尔蒙特
普利斯特利
英格豪斯
萨克斯

模仿科学家，探究光合作用
（1）思考4：请同学们观看《光合作用》微课，找出光合作用的原料、条件、场所和产物，并填写在下面：
原料：条件：
场所：产物：

（2）例：探究光合作用：
思考5：结合光合作用的内容和自身的生活经历、经验、常识，模仿科学家的探究过程，发现并提出问题，尝试设计探究方案。

步骤	探究题目：
1.提出问题：
2.收集信息：
3.作出假设：
4.设计方案：（可绘图说明）	选材	植物（）	对照组（）	实验组（）
		其它材料或试剂
	方案	1. 2. 3. 4. （……）
	预测现象
5.实施实验：	（本节课暂不做课堂实验）
6.分析现象：
7.得出结论：

课后

思考6：请同学们小组讨论，思考如何探究光合作用是否需要二氧化碳、光照强度对光合作用强度的影响以及是否产生了氧气和淀粉，并完成相应的探究报告。

小组号：	探究题目：
1.提出问题：
2.收集信息：
3.作出假设：
4.设计方案：（可绘图说明）
5.实施实验：	（本节课暂不做课堂实验）
6.分析现象：（预测）	实验组	对照组

7.得出结论：

生物小科普——分享1897年后的光合作用新发现
请同学们网络搜索“光合作用”等关键词、查阅相关书籍，分析资料，提取1897年以后与光合作用发现相关的信息，通过“生物小报”、“生物绘图”、“生物漫画故事”等方式进行生动展示和分享，体会科学发展是永无止境的。同时将知识分享给他人，增强社会责任感。

六、学习反思

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