教学设计像科学家一样思考——从光合作用的发现史说起

光合作用的探究历程教学设计摘要:通过光合作用的探究历程,使学生基本建立起了实验设计的思路,并且可以进行独立的实验设计,从而培养学生的科学素养和能力。

关键词:光合作用探究历程教学设计一、设计意图“光合作用的探究历程”这部分内容知识目标明确,有初中学习的铺垫,比较容易掌握,而技能目标与情感、价值观的目标相对高中学生的要求较高,这部分要求在教学中往往被忽略,而得不到应有的重视。

科学发展史展现了许多的探究活动,最能体现新课标理念,应该给予高度重视。

一方面能从光合作用的发现过程中深化对概念的理解,受到科学家崇高的精神境界熏陶。

另一方面,从课堂中参与进行的这些活动,逐渐意识到科学理解并不是突然出现的或者是一次到位的,每个新概念都反映了发现者的个人背景等。

进一步体会探究问题的原则和方法,尝试着向科学家一样思考。

本节课以“光合作用的探究历程”为主线,遵循科学家的探索思路,通过对几个经典实验的讨论分析,以问题(任务)驱动模式,引导自主、探究、合作式的学习。

让学生对科学探究有一个比较完整的认识,从中领悟科学探究的原则和一般方法。

二、教材分析《能量之源---光与光合作用》是人教版必修ⅰ第五章第四节的内容,光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢。

光合作用知识的掌握为生态系统结构和功能的学习奠定基础,当今人类社会面临的粮食、资源、环境等问题与光合作用有着密切联系,所以光合作用知识在全书教材中占重要地位。

光合作用的探究历程在教材中呈现的是科学史教育,可以使学生在了解光合作用原理的同时,认识到科学发展的艰难,科学探究方法的重要,学会科学探究的一般方法。

另外,通过各学科的交叉渗透,认识到综合利用各学科的成果和研究手段的重要。

因此,对本节教材的再加工和深度开发,能够体现了新课程标准,突出了生物学科重视科学探究能力培养的学科特点,这也是常规教学手段所无法比拟的。

三、学情分析本节的授课对象是高一的学生,①学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识。

光合作⽤的探索历程教案
光合作⽤的探索历程的教学设计
⼀、教材分析：
本节内容是在初中⽣物光合作⽤的知识基础上，更加深⼊地从产物、场所、条件等⽅⾯讲述光合作⽤探究历程中的经典实验，是培养学⽣科学探究能⼒的良好素材，也为理解光合作⽤的原理、过程做好知识铺垫。

本节课学⽣主要经历了科学家提出问题→做出假设→设计实验⽅案→预期结果→实施操作→分析得出结论的过程，逐步感受到实验是探究科学的基本⽅法。

通过对海尔蒙特实验的挖掘，结合其他科学家的探究过程，使学⽣的认知过程从直观到概括，从个别到⼀般，进⽽培养学⽣的逻辑思维能⼒
⼆、学情分析：
学⽣通过本章第三节“探究酵母菌细胞呼吸的⽅式”的实验中对实验探究有初步认识，但在理解实验设计的原则和设计思路上有很⼤困难。

通过学习经典实验的设计思想（以萨克斯实验为例），学⽣在“润物细⽆声”的教学中，逐个发现实验设计的原则，并能运⽤到今后的设计实验过程中去。

三、教学⽬标
1、知识⽬标
（1）说出光合作⽤的科学发现史。

（2）初步掌握科学探究的⼀般⽅法。

（3）阐明光合作⽤反应的原料、产物、条件及场所。

2、技能⽬标
尝试分析实验、设计实验。

3、情感⽬标
（1）关注科学⼯作的⽅法和过程，形成严谨的科学态度及创新、合作的科学精神。

（2）体验科学发现的艰难和科学家们的智慧⼒量，确⽴进⾏科学研究的欲望和信⼼。

四、教学重难点
1、重点：光合作⽤的探究历程和科学研究的基本⽅法
2、难点：领悟实验设计的原则和思想，并能运⽤到简单实验设计中。

五、教学过程。

光合作用的探究历程教案
一、教学目标
1．知识目标。

说出科学家对光合作用原理的认识过程，并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。

2．能力目标。

模仿科学家发现光合作用的过程，帮助学生掌握科学探究的一般原则，重点是对照实验原则和控制变量原则；
学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题，发展科学探究能力。

3．情感态度与价值观目标。

体验科学探究历程，认同科学概念是在不断的观察、实验。

探索和争论中前进的；
认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度；
学会参与、合作和交流探究的内容和结果；
认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观。

二、教学重点难点
教学重点：
光合作用的发现及研究历史过程中的各实验步骤、结论、优缺点。

教学难点：
光合作用的发现过程中各实验如何巧妙地连接起来，如何过渡，如何引导学生进行思考探究从而得出正确结论。

三、教学方法
采用探究式教学，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。

2024年光合作用的发现公开课教案一、教学内容本节课选自高中生物教材《生物学·必修1》第四章“光合作用与呼吸作用”的第一节“光合作用的发现”，详细内容包括：1. 光合作用的定义与意义；2. 光合作用的发现历程：普里斯特利、英格豪斯、谢尼伯、梅耶、萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门等科学家的研究成果；3. 光合作用的反应方程式及光反应、暗反应的基本过程；4. 光合作用在农业生产中的应用。

二、教学目标1. 理解光合作用的定义、意义及其在自然界和农业生产中的重要性；2. 掌握光合作用的发现历程，了解各位科学家对光合作用研究所作出的贡献；3. 掌握光合作用的反应方程式及光反应、暗反应的基本过程，能运用所学知识解释生活中的相关问题。

三、教学难点与重点1. 教学难点：光合作用反应方程式的理解，光反应、暗反应的过程及其相互关系；2. 教学重点：光合作用的发现历程，光合作用在农业生产中的应用。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体设备、黑板、粉笔、模型等；2. 学具：教材、笔记本、彩色笔等。

五、教学过程1. 实践情景引入：展示绿色植物光合作用的实际案例，如农田、温室等，引导学生思考光合作用在生活中的应用。

2. 知识回顾：回顾之前所学的内容，如细胞的结构、生物的能量转换等，为新课的学习做好铺垫。

3. 新课导入：介绍光合作用的定义、意义，展示光合作用的发现历程，引导学生学习各位科学家的研究成果。

4. 例题讲解：讲解光合作用反应方程式，分析光反应、暗反应的基本过程，解释相关概念。

5. 随堂练习：针对所学内容，设计相关练习题，检验学生的学习效果。

7. 互动环节：组织学生进行小组讨论，探讨光合作用在农业生产中的应用，培养学生的实际应用能力。

六、板书设计1. 光合作用的定义、意义；2. 光合作用的发现历程：普里斯特利、英格豪斯、谢尼伯、梅耶、萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门等科学家；3. 光合作用反应方程式；4. 光反应、暗反应的基本过程；5. 光合作用在农业生产中的应用。

光合作用的发现从柳苗生长之谜说起-----探究目标：、情感态度价值观1 ①使学生领悟到光合作用的发现是许多科学家智慧的结晶和不懈努力的结果。

②使学生领略科学家们发现问题和解决问题的科学思维方式，接受科学素质的启蒙教育。

、知识目标：2 ①说出绿色植物光合作用发现的过程。

②通过几个经典实验的图示，培养学生对图示进行分析，归纳的能力，初步领悟科学家研究的方法。

探究重点：、说出光合作用的发现过程。

12、解释发现光合作用实验的原理。

3、说明光合作用发现的意义。

探究难点：阐明发现光合作用实验的原理。

1课时探究课时：探究过程：）一、导入新课：（课件1进( 请同学们思考一下：植物靠太阳干什么？我们中国有句谚语是“万物生长靠太阳”。

（出示课题）从柳苗生长之谜说起。

这一节我们就来学习光合作用的发现史----行光合作用) ）（课件2 二、新授：“植物的物质课件展示：公元前世纪，古希腊哲学家亚里士多德根据经验推测得出结论（课件）积累来源于土壤”世纪上半叶，比利时科学家海尔蒙特对这一结论产生置疑，作讲解法。

实验一：17跨出了光合作用发现历程的第一步。

---柳苗生长之谜他设计了课本上第一个实验了挑战，4）（课件课前让同学们已进行了预习要提出的问题有：？哪位同学能描述该实验的过程）057千克（课件5而土减少的质量是多少柳树增加的质量是多少？74、5千克。

0、2 分析讨论：、千克从哪儿来的呢？1、柳苗增加的74千克柳苗来。

而、50、057千克干泥变不出来74首先，不可能来自泥土，因为减少的整个实验中施加的只有水。

、海尔蒙特的这个实验设计很巧妙：是最早通过实验来解释植物生命现象的学者，而且结2 论来源于对实验数据的分析。

3、通过数据分析，你能得出什么结论？使柳苗增重的物质来水。

、海尔蒙特在实验设计中，考虑到土壤要已知“干”重、要“加桶盖”，有何意义？4同学们也要学习科体现科学家认真严谨的科学态度。

防灰尘落入，严格控制实验条件，学家的认真严谨的态度。

五年级上册《光合作用是怎样发现的》教学设计
五年级上册《光合作用是怎样发现的》教学设计课程标准要求：
1培养学生初步的探究能力.
2通过分析科学家们建立学说的过程和方法，学习如何更好地分析事实与证据，并得出既论
教学目标：
1.使学生了解光合作用发现的过程；学习科学家们锲而不舍的探究精神。

2.培养学生初步的探究能力。

教学案例：
1.重点使学生了解光合作用发现的过程，学习科学家们锲而不舍的探究精神。

难点：通过分析科学家们建立学说的过程和方法，学习如何更好地分析事实与证据，并得出结论
2.教法学法：教法：引导法，分析法。

学法：阅读法理解法，讨论法。

教学流程
我们已经学过光合作用的在植物生长过程中的重要。

那么，光合作用是怎样发现的呢？今天我们就来学习，研究这个问题。

（板书课题）
请同学们打开书阅读92页－93页前两自然段内容后分组讨论。

1.小组汇报交流情况。

2.得出结论，海尔蒙特实验证明：水分是植物体建造自身的原料。

3.接着，英国化学家约瑟夫：普里斯特利设计并做了这样的实验：
4.分组实验实验后得出结论：植物有时能把坏空气变好，有时也会把好空气变坏。

以光合作用科学史为主线，培养学生理性思维能力----光合作用过程教学设计一、学习者特征分析学生初中已经学习光合作用基础知识，包括动力、场所、原料及产物等，而高中教材上只有关于光合作用过程的结论性知识，没有发生、发现过程，不利于学生理解和记忆，在课堂教学过程中以科学史入手，引导学生探究出光合作用的具体过程。

但对象为一般普通中学的高二学生，刚刚开始接触生物学科，教师通过利用科学史进行教学设计使引导更有效，既不会难倒学生，使学生失去探究的兴趣，又需要学生积极思考，体会到探究的乐趣，从而培养学生理性思维的能力。

二、学习内容分析本节课的教学内容是浙科版《分子与细胞》第三章第五节《光合作用》中光合作用的过程，包括光反应和碳反应的过程。

光合作用的过程的教学是学习“光合作用原理的应用”的基础，也与《选修2 生物科学与社会》中“生物科学与农业”、“生物科学与环境保护”所反映的生态学方面的一些热点问题，如粮食、能源也有着密切的关系。

由于光反应和碳反应教学内容较为枯燥，又无法在试验中让学生看到这些变化，光合作用过程中有着丰富的科学史，渗透了众多科学家的科学精神和研究成果，在教学中融入这些科学史，不仅能帮助学生知其然，而且能使学生从分子水平的角度知其所以然，理解光合作用形成的最基本知识结构体系，更有利于提升学生生物学思维能力。

重点：光反应和碳反应过程与意义；绿叶中色素的种类和作用。

难点：光反应和碳反应的过程与联系三、学习目标分析1．知识与技能：说明光反应和碳反应过程及相互联系；概述光合作用的意义；说出绿叶中色素的种类和作用。

2．过程与方法：培养处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力；训练语言表达能力、思维能力和掌握思维的方法。

3．情感态度与价值观：通过光合作用发现史的学习，形成科学的精神和态度，认同科学方法在科学发展上的重要性。

4.生命观念：学生需要联系物理、化学的相关知识，在细胞层次和细胞器的水平上来认识光合作用，形成分子与细胞水平认识生物体的结构与功能是相适应的生命观念。

光合作用发现史教案刘红梅辽宁省葫芦岛市南票区黄土坎中学光合作用发现史教案一、教学目标1、知识目标（1）通过光合作用的发现史探究，了解科学家的科学成就；（2）理解光合作用的物质基础；（3）简述光合作用的基本过程。

2、能力目标通过回顾光合作用发现过程中的几个经典实现提高学生的科学素养3情感态度价值观目标追述光合作用发现史，培养学生科学的态度及创新、合作精神、进行热爱科学、献身科学的科学的科学思想教育二、教学重点、难点重点：光合作用的经典实验难点：科学研究方法的理解和运用三、教学方法：启发、探究与学生自主学习相结合四、教学流程（一）激趣引学1、设置问题情镜：欣赏各种水果图片（ppt1页），请同学们说出这些水果的名字，这些水果都吃过吗？味道如何？（学生自由发言谈自己的感受）。

这些水果不但色彩鲜艳，而且营养丰富，你们知道这些营养物质是哪来的吗？（从贴近生活的实际问题入手，使同学们产生积极的求知欲望）引出本节课的课题出示幻灯片：光合作用发现史（ppt2页）（二）在17世纪以前，人们认为植物增重的物质来源于土壤，是不是这样呢？海尔蒙特提出了大胆的质疑。

1、海尔蒙特的柳树生长实验。

（ppt3页）（1）植物增重的物质是不是源于土壤呢？请问同学们说出检验植物生长的物质是否来源于土壤的实验设计思路。

（2）领略海尔蒙特设计的实验，通过课件展示领悟海尔蒙特设计实验的周密性，通过列示的表格进行实验数据的比较（ppt4页），学生能很容易对实验做出结论：使植物增重的物质是水，并从课件演示中体会教学的应用在生物学研究的重要意义，学习分析问题的思维方法。

体会科学家不迷信权威、严谨的科学态度。

2普利斯特利的实验（ppt5页）：植物的生活除了与水有关还与哪些物质有关呢？科学家普利斯特利做了一个新奇的实验：课件演示，通过实验一（ppt6页）、实验二（ppt7页）的生动演示，学生明确实验的设计思路，思考并讨论提出的问题：（ppt8页）（1）在密闭容器内的小鼠为什么不久死了，蜡烛也熄灭了？（2）为什么和植物放在一起的小鼠能正常活着，蜡烛也能正常燃烧？（3）这个实验说明什么问题？在共同讨论探究的基础上回答课件中提出的问题从而得出结论：植物能净化污浊的空气，这样将文中不易理解的过程通过动画形式鲜活的呈现在脑海中，便于同学们的分析、解决问题。