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“影响光合作用的环境因素”教学设计

2014-09-25张小明

中学生物学 2014年4期
关键词:光合作用实验课堂

张小明

1 设计思路

《高中生物课程标准》要求在让学生获得生物学知识同时,培养学生分析问题和解决问题的能力。本节课是苏教版教材必修一第四章“光合作用和细胞呼吸”第二节。教师首先利用教科书中的“边做边学”活动,联系学生已有的知识,有目的地引导学生分析、体会,使学生主动建构自己的知识体系。接着教师引导学生进行温度对光合作用的影响等相关实验的设计,启发学生联系生活实际,应用习得的知识和技能。设计实验的过程中,教师引导学生发散性地提出自己的见解,最后以结论的形式把发散的知识汇总,不仅让每个学生有充分体验和再思考的机会,而且培养了学生的思维能力。最后教师用三幅图呈现整节课的结论,便于学生对知识的理解和记忆。

在这样的教学过程中,教师注意为学生创造学习机会,自主合作,比如说实验设计时小组合作,培养学生设计实验数据统计表的能力,提高学生分析数据、处理数据和交流实验结果的能力。

2 教学目标

知识目标:知道提高光合作用效率的一般措施,并能解决实际问题;理解影响光合作用的环境因素,并能为提高光合作用效率提出具体措施。

能力目标:通过探索性实验设计,掌握科学的研究方法,提高表达能力和知识转换的能力。

情感、态度与价值观目标:通过小组合作,培养合作的团队精神。

3 教学重点与难难点

学会分析光照强度、二氧化碳浓度、温度对光合作用效率的影响。

4 教学过程简述

4.1 课堂导入

师:植物通过光合作用,将太阳光能转化为有机物中的化学能。在一块土地上,太阳每年照射的光能总量是一定的,并且不是所有的太阳能都能够被植物利用。请思考:在时间和空间上做什么安排,才能让植物充分地利用太阳光能?

4.2 探究影响光合作用的环境因素

教师提供如下资料:在具体的生产实践中,人们采取了一些有效的措施。(1) 延长光照时间,例如采用套种,即一块土地上每年种植和收获一次大蒜,在大蒜接近成熟时,又种植并收获一次甜瓜,从而延长了光合作用的时间。(2) 增加光合作用的面积,例如合理密植,植物种的太稀,不能充分利用太阳能,太密植株相互遮挡光照,也不能茁壮成长。(3) 从植物自身来看,提高植物光合作用的效率也能提高光能利用率。

学生讨论,总结出提高光能利用率的措施包括:延长光照时间;增加光照面积;增强光合作用效率。

接着教师播放“光照强度对光合作用的影响”的录像,要求学生分析:(1) 这个实验是研究哪种因素对光合作用的影响?即实验的目的是什么?实验时如果控制这个因素来进行研究?(2) 实验的观测指标是什么?也就是实验以何种结果反映出该因素对光合作用的影响?怎样结合观测指标给出适合的结论?(3) 你认为实验设计有哪些巧妙之处和不足之处?

学生分组讨论。在学习小组讨论的过程中,教师提醒学生注意:(1) 探究不同强度的光照对于植物光合作用的影响时,可通过设置光源的距离来考虑控制光照强弱。(2) 观测指标是相同条件下叶片的浮起数量。若光照强的浮起的数量多,光合作用强。

在学习小组讨论时,教师可以提出问题:为什么要抽空叶片内的气体?设置相同的小圆片的原因是什么?如果改变观测指标,还要怎么设置?未指明相同时间的测试,可能内部二氧化碳的量不同,怎么解决这一问题?(用碳酸氢钠片)除了用台灯,还可怎样设置变量?(用不同层的纱布盖住烧杯进行实验)

针对学生的谈论,教师总结:通过这个实验,大概了解了不同的光照强度强对光合作用的影响不同。科学家经过科学研究,得出了光照强度和光合作用强度之间的数量关系。教师出示某绿色植物在不同光照下的光合作用强度的变化表(表1),其中光合作用的速度用单位时间内氧气的产生速度表示,要求学生作出该植物光合作用中光照强度和光合速度之间的关系曲线。

教师在学生的作图过程中,巡视,纠正学生不足之处;最后给出标准曲线,强调作图规范;并引导学生用正确的科学语言描绘曲线的变化(在一定范围内,随着光照强度的增强,光合作用也增强,到达一定值以后,随着光强的增强,光合作用不再增加)。

教师追问:可以初步判断出光照强度增强时,光合作用速率并不是一直增强。这是因为光合作用还受到二氧化碳、温度等其他外界因素的影响。这些因素怎样影响光合作用呢?请尝试参考刚才录像的实验材料,利用碳酸氢钠片剂,设计一个实验,探究二氧化碳、温度对光合作用的影响。设计的重点是明确实验的变量及变量的控制方法。

针对二氧化碳或温度对光合作用的影响,学生分组讨论。在学生讨论时,教师引导学生注意如何在控制其他条件相同的情况下,设置单一变量。若探究二氧化碳对光合作用的影响时,教师引导学生思考设置变量的方法包括:用吸管吹不同量的气;加不同量的碳酸氢钠片剂等。

学习小组讨论后,以曲线的形式表示二氧化碳或温度对光合作用的影响。

5.3 教师小结

师:光合作用是一个非常复杂的生命化学反应,在各项因素都是良好配置的情况下,才能发挥自己的最佳强度。我们刚才研究了光照强度等四个因素对于光合作用的影响。在不同的时期可能是一个因素或者几个因素的不足而成为瓶颈,改善最弱的往往是生产中要解决的重要问题。联系今天所研究的光照强度、二氧化碳浓度、温度、营养元素对光合作用的影响关系,请解决以下问题:(1) 冬天蔬菜种植可能遇到的问题是什么?怎么解决?(2) 夏天蔬菜种植遇到的问题是什么?怎么解决?(3) 最近南京市场上叶菜类蔬菜价格上涨很快,菜农反映由于天气的变化,蔬菜的产量下降是导致价格上涨的重要原因。请分析为什么蔬菜的产量下降?

6 教学反思

本节课面对的受教对象是高一的新学生,在长达一年不学生物专业知识的情况下,怎样使学生能够接受本节教学是备课时教师要考虑的主要内容。教师在分析教材和学生的认知特点的基础上,设计教学时淡化了对知识的深入挖掘,可以培养学生的学习兴趣和习惯,使他们知道一般实验设计的方法。

6.1 关注对知识的理解而非知识的苍白传授

本节内容就教科书而言,主要部分就是两张图、一个表格和一段文字,若是让学生单纯地记忆,耗时不超过10 min。而高中教学除了让学生掌握基本的基础知识以外,更重要的是让学生能够运用基础知识开展积极思维,然后发散得出其他的知识,并发展思维能力。所以笔者把光照强度、二氧化碳浓度、温度这三个变量对光合作用的影响分为两个部分:(1) 光照强度对光合作用的影响部分;(2) 要求学生参考别人经验设计实验,并且结合生活实际对实验的重点部分进行改造。不同的学生有不同的想法,教师进行分析汇总,给予评价,让学生体验到学习的快乐。比如对温度的变量设计,有的学生想到用热水和冷水掺兑,有的想到用空调进行调节,有的想到用保温杯,虽然与教科书不一样,但是学生的设计思路是对的,知道要控制温度,所以笔者给了学生积极的评价。只要学生愿意开动脑筋,打开心扉,教师就有机会去改造学生的内心世界。

6.2 让学生有犯错的机会,亲历强于识记

这并不是鼓励学生犯错。学生从头到尾接受标准的正确的知识固然好,但是一旦当情况发生变化,学生将失去分析能力,束手无策。所以教师要提供机会让学生体验,允许学生犯错。只要学生知道错在哪里,积极改进就是一个大大的进步。本节课有一个环节是学生将一个表格转化为坐标图,需要学生理解并运用数学知识。当时笔者让学生都试一下,结果多种多样,往往反应了学生经常出现的问题,比如坐标的含义不注明,曲线没有能正确的反应表格数据,横、纵坐标颠倒,坐标单位没有。当时笔者选了几份有代表性错误的和一个非常正确的曲线,进行比较。在比较中学习,学生相互之间了解自己的长处和短处,也能较好地避免以后出错。所以如果教师平时让学生有犯错的机会,可以使学生更好地对知识的理解和把握,将知识的前因后果融化到学生的学习中去而不是简单的记忆。本节课另一个环节就是要学生自己用完整的语言来描绘曲线,即给学生一次训练表达能力的体验。表达能力是学习的一个重要方面,快节奏的现代生活让学生把和别人交流的语言实现最简化,长此以往,用在科学知识方面从而造成许多知识上的漏洞。教师在课堂上创造机会先提出问题让学生组织语言,然后让学生站起来表达自己的思想,即便学生可能开始说的不好,但是在学生回答的时候,给赞许和鼓励的眼神。一方面学生没有了求助的机会,因为教师不会中间插进来帮他补充完整,只好自己努力;另外在教师的精神鼓励下,学生也用信心不断修正,直到至少能够给出一个相对完整的思想。

6.3 教师平时要修炼教学的艺术

本节课多采用问答式教学,而且学生的答案带有不确定因素,教师要适时给出合理的评价。教师的思维要快于学生。提高教学效果,要靠教师平时的积累,不仅要心中装着学生,尊重学生的各种情感体验,而且要有快捷的应变能力,做出合适的评价。教师要对课堂随心驾驭,平时要注重收集各种材料,多阅读书籍,注重增加知识底蕴、培养自己的厚重。

6.4 自省

一节可教师能给学生留下什么?如果学生仅仅是掌握了一些生物的基本原理和规律,这不是新课程希望达到的目的。这节课中笔者给学生展示了三幅图以及图背后思考的过程、各种情感的体验。学生学习完成以后真正记得的知识性的内容其实很少,课堂教学成为学生课堂生命的一个历程,是学生情感发展的一个阶段,而不是用简单的几点知识反应出来的。这节课笔者给了学生犯错的机会,给了学生合作的快乐,给了学生探索的欲望,给了学生学习的信心。

课堂,是学生成长的摇篮,也是教师成熟的沃土。研究学生,成全学生的课堂生命发展,同时也健全了教师的职业生命。一节简单的课而从学生出发,一切为学生着想,教师带着自己的思想去教,教那些注入了自己思想的内容,学生才有可能从你思想的内容中感受到思想并逐步内化为自己的东西——学会思想,学生的思维在课堂上自然会随着教师在动。只要学生愿意跟随教师,积极思考,动手实践,那掌握书本的知识似乎就是顺理成章的事了。课堂上学生的行为也不尽相同,教师作为课堂的美容师,怎样把每个学生看在眼里,包在心中关系到学生情感的变化。课堂教学追求真实和深刻,追求教师和学生的共同发展,怎样在课堂中投入教师的热情、挑动学生的敏感神经,永远值得教师不断探索。

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1 设计思路

《高中生物课程标准》要求在让学生获得生物学知识同时,培养学生分析问题和解决问题的能力。本节课是苏教版教材必修一第四章“光合作用和细胞呼吸”第二节。教师首先利用教科书中的“边做边学”活动,联系学生已有的知识,有目的地引导学生分析、体会,使学生主动建构自己的知识体系。接着教师引导学生进行温度对光合作用的影响等相关实验的设计,启发学生联系生活实际,应用习得的知识和技能。设计实验的过程中,教师引导学生发散性地提出自己的见解,最后以结论的形式把发散的知识汇总,不仅让每个学生有充分体验和再思考的机会,而且培养了学生的思维能力。最后教师用三幅图呈现整节课的结论,便于学生对知识的理解和记忆。

在这样的教学过程中,教师注意为学生创造学习机会,自主合作,比如说实验设计时小组合作,培养学生设计实验数据统计表的能力,提高学生分析数据、处理数据和交流实验结果的能力。

2 教学目标

知识目标:知道提高光合作用效率的一般措施,并能解决实际问题;理解影响光合作用的环境因素,并能为提高光合作用效率提出具体措施。

能力目标:通过探索性实验设计,掌握科学的研究方法,提高表达能力和知识转换的能力。

情感、态度与价值观目标:通过小组合作,培养合作的团队精神。

3 教学重点与难难点

学会分析光照强度、二氧化碳浓度、温度对光合作用效率的影响。

4 教学过程简述

4.1 课堂导入

师:植物通过光合作用,将太阳光能转化为有机物中的化学能。在一块土地上,太阳每年照射的光能总量是一定的,并且不是所有的太阳能都能够被植物利用。请思考:在时间和空间上做什么安排,才能让植物充分地利用太阳光能?

4.2 探究影响光合作用的环境因素

教师提供如下资料:在具体的生产实践中,人们采取了一些有效的措施。(1) 延长光照时间,例如采用套种,即一块土地上每年种植和收获一次大蒜,在大蒜接近成熟时,又种植并收获一次甜瓜,从而延长了光合作用的时间。(2) 增加光合作用的面积,例如合理密植,植物种的太稀,不能充分利用太阳能,太密植株相互遮挡光照,也不能茁壮成长。(3) 从植物自身来看,提高植物光合作用的效率也能提高光能利用率。

学生讨论,总结出提高光能利用率的措施包括:延长光照时间;增加光照面积;增强光合作用效率。

接着教师播放“光照强度对光合作用的影响”的录像,要求学生分析:(1) 这个实验是研究哪种因素对光合作用的影响?即实验的目的是什么?实验时如果控制这个因素来进行研究?(2) 实验的观测指标是什么?也就是实验以何种结果反映出该因素对光合作用的影响?怎样结合观测指标给出适合的结论?(3) 你认为实验设计有哪些巧妙之处和不足之处?

学生分组讨论。在学习小组讨论的过程中,教师提醒学生注意:(1) 探究不同强度的光照对于植物光合作用的影响时,可通过设置光源的距离来考虑控制光照强弱。(2) 观测指标是相同条件下叶片的浮起数量。若光照强的浮起的数量多,光合作用强。

在学习小组讨论时,教师可以提出问题:为什么要抽空叶片内的气体?设置相同的小圆片的原因是什么?如果改变观测指标,还要怎么设置?未指明相同时间的测试,可能内部二氧化碳的量不同,怎么解决这一问题?(用碳酸氢钠片)除了用台灯,还可怎样设置变量?(用不同层的纱布盖住烧杯进行实验)

针对学生的谈论,教师总结:通过这个实验,大概了解了不同的光照强度强对光合作用的影响不同。科学家经过科学研究,得出了光照强度和光合作用强度之间的数量关系。教师出示某绿色植物在不同光照下的光合作用强度的变化表(表1),其中光合作用的速度用单位时间内氧气的产生速度表示,要求学生作出该植物光合作用中光照强度和光合速度之间的关系曲线。

教师在学生的作图过程中,巡视,纠正学生不足之处;最后给出标准曲线,强调作图规范;并引导学生用正确的科学语言描绘曲线的变化(在一定范围内,随着光照强度的增强,光合作用也增强,到达一定值以后,随着光强的增强,光合作用不再增加)。

教师追问:可以初步判断出光照强度增强时,光合作用速率并不是一直增强。这是因为光合作用还受到二氧化碳、温度等其他外界因素的影响。这些因素怎样影响光合作用呢?请尝试参考刚才录像的实验材料,利用碳酸氢钠片剂,设计一个实验,探究二氧化碳、温度对光合作用的影响。设计的重点是明确实验的变量及变量的控制方法。

针对二氧化碳或温度对光合作用的影响,学生分组讨论。在学生讨论时,教师引导学生注意如何在控制其他条件相同的情况下,设置单一变量。若探究二氧化碳对光合作用的影响时,教师引导学生思考设置变量的方法包括:用吸管吹不同量的气;加不同量的碳酸氢钠片剂等。

学习小组讨论后,以曲线的形式表示二氧化碳或温度对光合作用的影响。

5.3 教师小结

师:光合作用是一个非常复杂的生命化学反应,在各项因素都是良好配置的情况下,才能发挥自己的最佳强度。我们刚才研究了光照强度等四个因素对于光合作用的影响。在不同的时期可能是一个因素或者几个因素的不足而成为瓶颈,改善最弱的往往是生产中要解决的重要问题。联系今天所研究的光照强度、二氧化碳浓度、温度、营养元素对光合作用的影响关系,请解决以下问题:(1) 冬天蔬菜种植可能遇到的问题是什么?怎么解决?(2) 夏天蔬菜种植遇到的问题是什么?怎么解决?(3) 最近南京市场上叶菜类蔬菜价格上涨很快,菜农反映由于天气的变化,蔬菜的产量下降是导致价格上涨的重要原因。请分析为什么蔬菜的产量下降?

6 教学反思

本节课面对的受教对象是高一的新学生,在长达一年不学生物专业知识的情况下,怎样使学生能够接受本节教学是备课时教师要考虑的主要内容。教师在分析教材和学生的认知特点的基础上,设计教学时淡化了对知识的深入挖掘,可以培养学生的学习兴趣和习惯,使他们知道一般实验设计的方法。

6.1 关注对知识的理解而非知识的苍白传授

本节内容就教科书而言,主要部分就是两张图、一个表格和一段文字,若是让学生单纯地记忆,耗时不超过10 min。而高中教学除了让学生掌握基本的基础知识以外,更重要的是让学生能够运用基础知识开展积极思维,然后发散得出其他的知识,并发展思维能力。所以笔者把光照强度、二氧化碳浓度、温度这三个变量对光合作用的影响分为两个部分:(1) 光照强度对光合作用的影响部分;(2) 要求学生参考别人经验设计实验,并且结合生活实际对实验的重点部分进行改造。不同的学生有不同的想法,教师进行分析汇总,给予评价,让学生体验到学习的快乐。比如对温度的变量设计,有的学生想到用热水和冷水掺兑,有的想到用空调进行调节,有的想到用保温杯,虽然与教科书不一样,但是学生的设计思路是对的,知道要控制温度,所以笔者给了学生积极的评价。只要学生愿意开动脑筋,打开心扉,教师就有机会去改造学生的内心世界。

6.2 让学生有犯错的机会,亲历强于识记

这并不是鼓励学生犯错。学生从头到尾接受标准的正确的知识固然好,但是一旦当情况发生变化,学生将失去分析能力,束手无策。所以教师要提供机会让学生体验,允许学生犯错。只要学生知道错在哪里,积极改进就是一个大大的进步。本节课有一个环节是学生将一个表格转化为坐标图,需要学生理解并运用数学知识。当时笔者让学生都试一下,结果多种多样,往往反应了学生经常出现的问题,比如坐标的含义不注明,曲线没有能正确的反应表格数据,横、纵坐标颠倒,坐标单位没有。当时笔者选了几份有代表性错误的和一个非常正确的曲线,进行比较。在比较中学习,学生相互之间了解自己的长处和短处,也能较好地避免以后出错。所以如果教师平时让学生有犯错的机会,可以使学生更好地对知识的理解和把握,将知识的前因后果融化到学生的学习中去而不是简单的记忆。本节课另一个环节就是要学生自己用完整的语言来描绘曲线,即给学生一次训练表达能力的体验。表达能力是学习的一个重要方面,快节奏的现代生活让学生把和别人交流的语言实现最简化,长此以往,用在科学知识方面从而造成许多知识上的漏洞。教师在课堂上创造机会先提出问题让学生组织语言,然后让学生站起来表达自己的思想,即便学生可能开始说的不好,但是在学生回答的时候,给赞许和鼓励的眼神。一方面学生没有了求助的机会,因为教师不会中间插进来帮他补充完整,只好自己努力;另外在教师的精神鼓励下,学生也用信心不断修正,直到至少能够给出一个相对完整的思想。

6.3 教师平时要修炼教学的艺术

本节课多采用问答式教学,而且学生的答案带有不确定因素,教师要适时给出合理的评价。教师的思维要快于学生。提高教学效果,要靠教师平时的积累,不仅要心中装着学生,尊重学生的各种情感体验,而且要有快捷的应变能力,做出合适的评价。教师要对课堂随心驾驭,平时要注重收集各种材料,多阅读书籍,注重增加知识底蕴、培养自己的厚重。

6.4 自省

一节可教师能给学生留下什么?如果学生仅仅是掌握了一些生物的基本原理和规律,这不是新课程希望达到的目的。这节课中笔者给学生展示了三幅图以及图背后思考的过程、各种情感的体验。学生学习完成以后真正记得的知识性的内容其实很少,课堂教学成为学生课堂生命的一个历程,是学生情感发展的一个阶段,而不是用简单的几点知识反应出来的。这节课笔者给了学生犯错的机会,给了学生合作的快乐,给了学生探索的欲望,给了学生学习的信心。

课堂,是学生成长的摇篮,也是教师成熟的沃土。研究学生,成全学生的课堂生命发展,同时也健全了教师的职业生命。一节简单的课而从学生出发,一切为学生着想,教师带着自己的思想去教,教那些注入了自己思想的内容,学生才有可能从你思想的内容中感受到思想并逐步内化为自己的东西——学会思想,学生的思维在课堂上自然会随着教师在动。只要学生愿意跟随教师,积极思考,动手实践,那掌握书本的知识似乎就是顺理成章的事了。课堂上学生的行为也不尽相同,教师作为课堂的美容师,怎样把每个学生看在眼里,包在心中关系到学生情感的变化。课堂教学追求真实和深刻,追求教师和学生的共同发展,怎样在课堂中投入教师的热情、挑动学生的敏感神经,永远值得教师不断探索。

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1 设计思路

《高中生物课程标准》要求在让学生获得生物学知识同时,培养学生分析问题和解决问题的能力。本节课是苏教版教材必修一第四章“光合作用和细胞呼吸”第二节。教师首先利用教科书中的“边做边学”活动,联系学生已有的知识,有目的地引导学生分析、体会,使学生主动建构自己的知识体系。接着教师引导学生进行温度对光合作用的影响等相关实验的设计,启发学生联系生活实际,应用习得的知识和技能。设计实验的过程中,教师引导学生发散性地提出自己的见解,最后以结论的形式把发散的知识汇总,不仅让每个学生有充分体验和再思考的机会,而且培养了学生的思维能力。最后教师用三幅图呈现整节课的结论,便于学生对知识的理解和记忆。

在这样的教学过程中,教师注意为学生创造学习机会,自主合作,比如说实验设计时小组合作,培养学生设计实验数据统计表的能力,提高学生分析数据、处理数据和交流实验结果的能力。

2 教学目标

知识目标:知道提高光合作用效率的一般措施,并能解决实际问题;理解影响光合作用的环境因素,并能为提高光合作用效率提出具体措施。

能力目标:通过探索性实验设计,掌握科学的研究方法,提高表达能力和知识转换的能力。

情感、态度与价值观目标:通过小组合作,培养合作的团队精神。

3 教学重点与难难点

学会分析光照强度、二氧化碳浓度、温度对光合作用效率的影响。

4 教学过程简述

4.1 课堂导入

师:植物通过光合作用,将太阳光能转化为有机物中的化学能。在一块土地上,太阳每年照射的光能总量是一定的,并且不是所有的太阳能都能够被植物利用。请思考:在时间和空间上做什么安排,才能让植物充分地利用太阳光能?

4.2 探究影响光合作用的环境因素

教师提供如下资料:在具体的生产实践中,人们采取了一些有效的措施。(1) 延长光照时间,例如采用套种,即一块土地上每年种植和收获一次大蒜,在大蒜接近成熟时,又种植并收获一次甜瓜,从而延长了光合作用的时间。(2) 增加光合作用的面积,例如合理密植,植物种的太稀,不能充分利用太阳能,太密植株相互遮挡光照,也不能茁壮成长。(3) 从植物自身来看,提高植物光合作用的效率也能提高光能利用率。

学生讨论,总结出提高光能利用率的措施包括:延长光照时间;增加光照面积;增强光合作用效率。

接着教师播放“光照强度对光合作用的影响”的录像,要求学生分析:(1) 这个实验是研究哪种因素对光合作用的影响?即实验的目的是什么?实验时如果控制这个因素来进行研究?(2) 实验的观测指标是什么?也就是实验以何种结果反映出该因素对光合作用的影响?怎样结合观测指标给出适合的结论?(3) 你认为实验设计有哪些巧妙之处和不足之处?

学生分组讨论。在学习小组讨论的过程中,教师提醒学生注意:(1) 探究不同强度的光照对于植物光合作用的影响时,可通过设置光源的距离来考虑控制光照强弱。(2) 观测指标是相同条件下叶片的浮起数量。若光照强的浮起的数量多,光合作用强。

在学习小组讨论时,教师可以提出问题:为什么要抽空叶片内的气体?设置相同的小圆片的原因是什么?如果改变观测指标,还要怎么设置?未指明相同时间的测试,可能内部二氧化碳的量不同,怎么解决这一问题?(用碳酸氢钠片)除了用台灯,还可怎样设置变量?(用不同层的纱布盖住烧杯进行实验)

针对学生的谈论,教师总结:通过这个实验,大概了解了不同的光照强度强对光合作用的影响不同。科学家经过科学研究,得出了光照强度和光合作用强度之间的数量关系。教师出示某绿色植物在不同光照下的光合作用强度的变化表(表1),其中光合作用的速度用单位时间内氧气的产生速度表示,要求学生作出该植物光合作用中光照强度和光合速度之间的关系曲线。

教师在学生的作图过程中,巡视,纠正学生不足之处;最后给出标准曲线,强调作图规范;并引导学生用正确的科学语言描绘曲线的变化(在一定范围内,随着光照强度的增强,光合作用也增强,到达一定值以后,随着光强的增强,光合作用不再增加)。

教师追问:可以初步判断出光照强度增强时,光合作用速率并不是一直增强。这是因为光合作用还受到二氧化碳、温度等其他外界因素的影响。这些因素怎样影响光合作用呢?请尝试参考刚才录像的实验材料,利用碳酸氢钠片剂,设计一个实验,探究二氧化碳、温度对光合作用的影响。设计的重点是明确实验的变量及变量的控制方法。

针对二氧化碳或温度对光合作用的影响,学生分组讨论。在学生讨论时,教师引导学生注意如何在控制其他条件相同的情况下,设置单一变量。若探究二氧化碳对光合作用的影响时,教师引导学生思考设置变量的方法包括:用吸管吹不同量的气;加不同量的碳酸氢钠片剂等。

学习小组讨论后,以曲线的形式表示二氧化碳或温度对光合作用的影响。

5.3 教师小结

师:光合作用是一个非常复杂的生命化学反应,在各项因素都是良好配置的情况下,才能发挥自己的最佳强度。我们刚才研究了光照强度等四个因素对于光合作用的影响。在不同的时期可能是一个因素或者几个因素的不足而成为瓶颈,改善最弱的往往是生产中要解决的重要问题。联系今天所研究的光照强度、二氧化碳浓度、温度、营养元素对光合作用的影响关系,请解决以下问题:(1) 冬天蔬菜种植可能遇到的问题是什么?怎么解决?(2) 夏天蔬菜种植遇到的问题是什么?怎么解决?(3) 最近南京市场上叶菜类蔬菜价格上涨很快,菜农反映由于天气的变化,蔬菜的产量下降是导致价格上涨的重要原因。请分析为什么蔬菜的产量下降?

6 教学反思

本节课面对的受教对象是高一的新学生,在长达一年不学生物专业知识的情况下,怎样使学生能够接受本节教学是备课时教师要考虑的主要内容。教师在分析教材和学生的认知特点的基础上,设计教学时淡化了对知识的深入挖掘,可以培养学生的学习兴趣和习惯,使他们知道一般实验设计的方法。

6.1 关注对知识的理解而非知识的苍白传授

本节内容就教科书而言,主要部分就是两张图、一个表格和一段文字,若是让学生单纯地记忆,耗时不超过10 min。而高中教学除了让学生掌握基本的基础知识以外,更重要的是让学生能够运用基础知识开展积极思维,然后发散得出其他的知识,并发展思维能力。所以笔者把光照强度、二氧化碳浓度、温度这三个变量对光合作用的影响分为两个部分:(1) 光照强度对光合作用的影响部分;(2) 要求学生参考别人经验设计实验,并且结合生活实际对实验的重点部分进行改造。不同的学生有不同的想法,教师进行分析汇总,给予评价,让学生体验到学习的快乐。比如对温度的变量设计,有的学生想到用热水和冷水掺兑,有的想到用空调进行调节,有的想到用保温杯,虽然与教科书不一样,但是学生的设计思路是对的,知道要控制温度,所以笔者给了学生积极的评价。只要学生愿意开动脑筋,打开心扉,教师就有机会去改造学生的内心世界。

6.2 让学生有犯错的机会,亲历强于识记

这并不是鼓励学生犯错。学生从头到尾接受标准的正确的知识固然好,但是一旦当情况发生变化,学生将失去分析能力,束手无策。所以教师要提供机会让学生体验,允许学生犯错。只要学生知道错在哪里,积极改进就是一个大大的进步。本节课有一个环节是学生将一个表格转化为坐标图,需要学生理解并运用数学知识。当时笔者让学生都试一下,结果多种多样,往往反应了学生经常出现的问题,比如坐标的含义不注明,曲线没有能正确的反应表格数据,横、纵坐标颠倒,坐标单位没有。当时笔者选了几份有代表性错误的和一个非常正确的曲线,进行比较。在比较中学习,学生相互之间了解自己的长处和短处,也能较好地避免以后出错。所以如果教师平时让学生有犯错的机会,可以使学生更好地对知识的理解和把握,将知识的前因后果融化到学生的学习中去而不是简单的记忆。本节课另一个环节就是要学生自己用完整的语言来描绘曲线,即给学生一次训练表达能力的体验。表达能力是学习的一个重要方面,快节奏的现代生活让学生把和别人交流的语言实现最简化,长此以往,用在科学知识方面从而造成许多知识上的漏洞。教师在课堂上创造机会先提出问题让学生组织语言,然后让学生站起来表达自己的思想,即便学生可能开始说的不好,但是在学生回答的时候,给赞许和鼓励的眼神。一方面学生没有了求助的机会,因为教师不会中间插进来帮他补充完整,只好自己努力;另外在教师的精神鼓励下,学生也用信心不断修正,直到至少能够给出一个相对完整的思想。

6.3 教师平时要修炼教学的艺术

本节课多采用问答式教学,而且学生的答案带有不确定因素,教师要适时给出合理的评价。教师的思维要快于学生。提高教学效果,要靠教师平时的积累,不仅要心中装着学生,尊重学生的各种情感体验,而且要有快捷的应变能力,做出合适的评价。教师要对课堂随心驾驭,平时要注重收集各种材料,多阅读书籍,注重增加知识底蕴、培养自己的厚重。

6.4 自省

一节可教师能给学生留下什么?如果学生仅仅是掌握了一些生物的基本原理和规律,这不是新课程希望达到的目的。这节课中笔者给学生展示了三幅图以及图背后思考的过程、各种情感的体验。学生学习完成以后真正记得的知识性的内容其实很少,课堂教学成为学生课堂生命的一个历程,是学生情感发展的一个阶段,而不是用简单的几点知识反应出来的。这节课笔者给了学生犯错的机会,给了学生合作的快乐,给了学生探索的欲望,给了学生学习的信心。

课堂,是学生成长的摇篮,也是教师成熟的沃土。研究学生,成全学生的课堂生命发展,同时也健全了教师的职业生命。一节简单的课而从学生出发,一切为学生着想,教师带着自己的思想去教,教那些注入了自己思想的内容,学生才有可能从你思想的内容中感受到思想并逐步内化为自己的东西——学会思想,学生的思维在课堂上自然会随着教师在动。只要学生愿意跟随教师,积极思考,动手实践,那掌握书本的知识似乎就是顺理成章的事了。课堂上学生的行为也不尽相同,教师作为课堂的美容师,怎样把每个学生看在眼里,包在心中关系到学生情感的变化。课堂教学追求真实和深刻,追求教师和学生的共同发展,怎样在课堂中投入教师的热情、挑动学生的敏感神经,永远值得教师不断探索。

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