構(gòu)建深度教學(xué)，在問(wèn)題引領(lǐng)下發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)

黃思敏

【摘要】構(gòu)建深度教學(xué)可以讓學(xué)生站在科學(xué)家的角度體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論的過(guò)程，并感受科學(xué)家精妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、學(xué)科思維，從而完成提高生物學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】高中生物教學(xué);深度教學(xué);光合作用的探究

構(gòu)建深度教學(xué)是目前高中比較先進(jìn)的一種教學(xué)方法，被廣大師生所推崇。這種方法重在以問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過(guò)閱讀資料、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、積極思考并大膽質(zhì)疑，提出問(wèn)題，然后解決問(wèn)題，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力，提高生物課堂的效率。高中生物教學(xué)在改革和創(chuàng)新上不斷前行，也取得了不錯(cuò)的成果，但是在實(shí)際的高中深度學(xué)習(xí)中還存在很多問(wèn)題。比如有些老師在教學(xué)過(guò)程中過(guò)于注重理論學(xué)習(xí)，而輕視探究歷程的學(xué)習(xí)，從而影響學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)探索能力和科學(xué)思維能力。

一、教材分析

本節(jié)內(nèi)容以光合作用的探究歷程為線索，展開(kāi)深度教學(xué)，以學(xué)生為主，引導(dǎo)學(xué)生深入理解光合作用的本質(zhì)，并重視還原幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，通過(guò)設(shè)置問(wèn)題串，提問(wèn)并進(jìn)行探究，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理、評(píng)價(jià)以及批判性等能力。

初中的學(xué)習(xí)中學(xué)生對(duì)光合作用的知識(shí)有一定程度的理解，且通過(guò)必修一前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的原則和方法有了進(jìn)一步的理解，但對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)原則的應(yīng)用環(huán)節(jié)還是比較薄弱。

這節(jié)課的設(shè)計(jì)以幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為線索，引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的批判性科學(xué)思維。對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，課堂上設(shè)計(jì)一系列的學(xué)生活動(dòng)，讓學(xué)生討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的方案教師應(yīng)該給與積極的鼓勵(lì)，提升科學(xué)探究能力。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）概述光合作用的概念，培養(yǎng)學(xué)生生命觀念的生物學(xué)科素養(yǎng)。

（二）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，感悟前人勇于探究的科學(xué)精神，提高科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

（三）學(xué)習(xí)幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法，并嘗試用所學(xué)知識(shí)應(yīng)用在實(shí)際生活中，解決能源危機(jī)，氣候變暖等社會(huì)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

（一）教學(xué)重點(diǎn)

體驗(yàn)光合作用探究的具體過(guò)程，行成光合作用的概念。

（二）教學(xué)難點(diǎn)

掌握實(shí)驗(yàn)的一般原則：?jiǎn)我蛔兞吭瓌t、對(duì)照原則，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)思維并能夠合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

（一）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)興趣

播放人造樹(shù)葉的資料和圖片，教師講解這項(xiàng)研究的原理和應(yīng)用。在英國(guó)皇家藝術(shù)學(xué)院研究生julian的研究中，將從植物體內(nèi)提取出的葉綠體嵌入到蠶絲纖維中，得到了世界上第一片人造樹(shù)葉。這項(xiàng)研究有望應(yīng)用到實(shí)際生活當(dāng)中：用來(lái)做客廳的燈飾或者路燈，在發(fā)光的同時(shí)還可以產(chǎn)生氧氣;甚至用來(lái)做現(xiàn)代建筑的墻壁，這樣，我們?cè)谑覂?nèi)就可以呼吸到如森林般的新鮮空氣?，F(xiàn)在科學(xué)家們正在研究如何利用人造葉將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為清潔能源，解決世界能源危機(jī)。

以最新光合作用研究領(lǐng)域的最新研究成果的展示方式引入新課，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，認(rèn)同光合作用的研究在解決全球溫室效應(yīng)、能源危機(jī)等實(shí)際生活中的應(yīng)用的重要性。

（二）探究歷程

播放視頻：《植物的生長(zhǎng)》，教師提問(wèn)學(xué)生：植物由小長(zhǎng)大增加的重量來(lái)自于哪里？你認(rèn)為亞里士多德的觀點(diǎn)是否正確，為什么？教師通過(guò)問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生思考，認(rèn)同實(shí)驗(yàn)探究的重要性。

以時(shí)間為整節(jié)課的線索，利用課件展示光合作用的每個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和過(guò)程提出大膽的質(zhì)疑，讓學(xué)生親自體會(huì)探索經(jīng)歷的種種困難，再通過(guò)一步步的解疑，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般方法的應(yīng)用能力，逐步構(gòu)建出光合作用的概念。

（1）探究一：海爾蒙特實(shí)驗(yàn)（1642年）

展示實(shí)驗(yàn)：

提問(wèn)：①柳樹(shù)苗總共增重了80kg，這個(gè)增加的重量主要來(lái)自于哪里呢？②你可以從這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？③水分是植物生長(zhǎng)所需的唯一原料嗎？④請(qǐng)嘗試從植物生長(zhǎng)的環(huán)境分析，除了土壤和水分外，還有哪些因素可能會(huì)影響植物的生長(zhǎng)？

通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定量分析，學(xué)生能夠更加直觀地得出植物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)成分主要來(lái)自于水，感受科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。再通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，思考有沒(méi)有別的因素會(huì)影響植物生長(zhǎng)。

（2）探究二：普利斯特利實(shí)驗(yàn)（1771年）

展示實(shí)驗(yàn)：

提問(wèn)：①請(qǐng)分析這兩組實(shí)驗(yàn)中的自變量和 ?因變量分別是什么？②這個(gè)實(shí)驗(yàn)中透明玻璃罩起到什么作用？③該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是？④當(dāng)時(shí)很多科學(xué)家也做了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，卻失敗了，你覺(jué)得的該實(shí)驗(yàn)忽略了什么因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響？（光照）⑤請(qǐng)你嘗試設(shè)置實(shí)驗(yàn)證明光照是否會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果？

（3）探究三：英格豪斯實(shí)驗(yàn)（1779年）

展示實(shí)驗(yàn)：

提問(wèn)：

①分析實(shí)驗(yàn)的自變量和 ?因變量分別是什么？

②從這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以中得出什么結(jié)論？

（4）探究四：薩克斯實(shí)驗(yàn)（1864年）

展示實(shí)驗(yàn)：

提問(wèn)：①天竺葵暗處理幾個(gè)小時(shí)的目的是什么？②該實(shí)驗(yàn)如何設(shè)置對(duì)照？該實(shí)驗(yàn)如何控制自變量？如何檢測(cè) ?因變量？③葉片為什么要用酒精隔水加入處理？ ④該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？

（5）探究五：光合作用的場(chǎng)所

1）小組合作活動(dòng)一：以小組為單位討論并制定一個(gè)方案，證明光合作用的場(chǎng)所是——葉綠體

2）展示實(shí)驗(yàn)：恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)（1880年）的Flash動(dòng)畫(huà)

提問(wèn)：①請(qǐng)學(xué)生用語(yǔ)言表示看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。②該實(shí)驗(yàn)中好氧菌起到什么作用？③該實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有設(shè)置對(duì)照，如何設(shè)置自變量？用什么檢測(cè)因變量？④為什么該實(shí)驗(yàn)要在沒(méi)有空氣的條件下進(jìn)行？

（6）探究六：光合作用產(chǎn)生的O2中的O元素的來(lái)源

1）教師設(shè)問(wèn)：在知道光合作用原料是CO2和H2O之后，那么產(chǎn)生的O2來(lái)自什么物質(zhì)？引導(dǎo)學(xué)生作出合理的假設(shè)，并用同位 素標(biāo)記法，利用已有的知識(shí)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并預(yù)測(cè)結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。