1 教材分析
1.1《光合作用》的地位和作用
《光合作用》是科学八年级下第二章第五节的内容, 本节内容安排在“生物是怎样呼吸的”一节之后, 并为第六节“自然界中的氧和碳的循环”作了很好的铺垫作用, 光合作用的学习为也为以后生态系统中植物的作用和植物的新陈代谢奠定了坚实的基础。此外光合作用与人们的生活、生产和科学研究及环境的保护有着密切的关系, 因此学习这部分内容有着广泛的现实意义。对于“光合作用”一节内容, 教师常常由于知识本身的抽象和枯燥感到教学上困难很大。从教材本身内容来看, 基本思路是先给光合作用的概念, 然后通过实验揭示反应过程和实质, 再给出反应式, 是一个封闭的演绎过程。其实, 光合作用的发现过程中的经典实验.从一定程度上反映了科学探索的一般方法, 是培养学生科学素质的好素材。从课前的收集信息资料、重复经典实验到课堂上的交流讨论、发现探索, 再到实验设计。可以为学生搭设一个自主学习、发现探究的“平台”。
1.2 教学目标
从教学实践来看, 这节课的重点往往就完全落在如何落实知识, 让学生掌握反应过程上, 成为一个单一的“特殊认识过程”。要解决这一问题, 首先要修正单一的知识教学目标, 把科学知识做为培养学生科学精神和创新思维能力的载体。
1.2.1 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、条件;并归纳总结概念。
1.2.2 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。
1.2.3 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。培养学生严谨的科学态度, 激发学生的创新意识。增强学生进行科学研究的兴趣和信心。
1.3 教学重点、难点
八年级学生的抽象思维能力较弱, 掌握概念需要具体形象的支持, 直接从动态的物质变化来认识光合作用的过程有一定的困难, 因此确立了以下重难点。
1.3.1 重点
通过实验探究, 理解光合作用的原料、产物、条件并归纳概念。
1.3.2 难点
通过探究发现过程, 建构光合作用概念;理解经典实验的设计思路, 并运用到设计一些简单实验的过程中去。
2 教学设计
2.1 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, 归结出科学概念, 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。在教学模式上, 更应注重认识的一般规律的体现, 使学生完成由现象到本质的自然的认识过程。
2.2 教学策略
(1) 学习者的特征分析:学习者在小学常识中, 已具备光合作用的一点知识, 对光合作用并不陌生, 也初步具备了一定的思维能力、探究能力, 有较强的协作意识。但本节教学内容实验和探究活动在理论学习和实验现象的解释上有一定的难度, 对学生的能力较高。
(2) 学习内容分析:本节内容安排在呼吸作用之后, 便于安排实验探究, 当然实验不必都要象科学家一样去探究, 在初中阶段没有实际意义, 应通过实验让学生注重对证据的理解。可让学生充分讨论, 认识到光合作用的实质和体会科学家的探索精神。强调对有关知识的探究过程, 力求创设使学生体验科学家所经理的“怎么知道”和“知道什么”的过程, 有利于引导学生进行研究性和创造性的学习。
(3) 学习策略的选择:鉴于学习者特征和学习内容的分析, 本课设计为探究课, 通过提出问题, 实验, 观察现象分析, 引导学生共同讨论, 并得出有关结论, 获取知识, 并学会实验探究的一般方法, 突出强调学生是学习的主体。
(4) 教学模式:在教学模式上采用“过程式”教学与“探究性学习”相结合的模式。利用多媒体教学课件。以大量的图片和视频, 让学生跨越时空, 在虚拟的情景中重演光合作用的研究历程。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和完善。鼓励学生自己设计实验, 以此来培养学生的科学素质和创新精神。
2.3 教学过程设计
2.3.1 课题引入——激发思维、探究启动 (见表1)
“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。
2.3.2 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。让学生亲自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。
探究过程如表2。
教师为什么要设计引导性问题和深入思考?初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) ;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。
2.3.3 概念归纳——建构概念、完善知识体系 (见表3)
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。
2.3.4 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“感性思维一理性思维一具体思维”的飞跃。 (见表4)
2.3.5 概念应用——联系实际、解决问题 (见表5)
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CO2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人点。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。
3 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。
摘要：本文从教材分析之后, 分几个方面阐述了教学课程的设计, 得出教学体会, 探讨科学八年级教材中的光合作用。
关键词：光合作用,课程设计