第一节 “光合作用的条件和产物”实验教学设计和反思梓橦路学校郑朝彬一、教材的简要分析光合作用是九年义务教育七年级（上）生物学教科书中最为核心的概念之一，也是泸州中考、全国高考常考的知识要点。光合作用是植物的重要生理作用，是绿色植物最基本的物质代谢和能量代谢，是生物界中几乎全部生物所需有机物、能量和氧气的基本来源。光合作用的教学是在学习了“生物学的一般探究方法”、“绿色植物参与生物圈中的水循环”之后，在学生已经初步认识了设置对照实验、控制单一变量等实验研究方法的基础上，进一步用实验与探究的方法去检验和探究光合作用所需要的的产物、条件、场所和原料等。光合作用的条件和产物这一实验教学内容，主要针对光合作用的条件和产物来进行实验教学，需用1课时来完成，需要教师组织和带领学生，通过有序地进行探究与实验，在操作、观察和分析讨论中，初步获得和加深对“绿叶在光下制造淀粉”和“光是绿叶进行光合作用的必要条件”等知识的认知。二、教学目标的确立1 知识目标：阐明“淀粉是光合作用的产物”和“光是光合作用的必要条件”。概述和总结“绿叶在光下制造淀粉”的实验步骤。2 能力目标：通过运用实验的方法检验绿叶在光下制造淀粉和探究光是光合作用的必要条件，使用本地简要的实验材料和用具，培养学生自己的实验操作能力、设计方案和分析的能力、合作探究的能力等。3 情感、态度与价值观目标：体验科学实验设计的一般步骤。通过实验的参与和交流，养成实事求是的科学态度和科学严谨精神。关注绿色植物与人类的关系，养成热爱自然，热爱生物的情感。三、教学重难点和突破策略重点：使学生知道光是绿叶进行光合作用的条件，淀粉是光合作用的产物。突破策略：让学生在设计对照实验和观察实验现象基础上，通过思考、讨论和交流，自行得出出结论。难点;如何有序、有效地组织开展实验活动是本节课的一个难点。突破策略：课前安排预习实验，有意识培养一些动手能力较强的同学作为实验小组的临时带头人，并提前在小组内组织本小组成员初步设计方案和完成相关实验步骤；课中教师需作好简要讲解、恰当示范，引导、启发和帮助学生顺利完成该实验的动手操作；充分让学生之间“借脑”。进行对照实验的理解和处理设计是另一个教学难点。突破策略：可采用提问“假如一张叶片全部接受光照射，没有部分遮光对照，能准确得出淀粉是光合作用的产物这一结论吗？”，以及联系实际打比方等，引发学生思考得出“必需采用对照实验才能准确得出正确的实验结论”，以及进行正确的设计。四、教与学方法的选用以课前进行预备实验和课堂继续完成实验步骤的操作为教学平台；以课堂模拟科学家科学实验进行师生互动、生生互动，进行问题讨论和交流为教学亮点；以检验绿叶在光下制造淀粉和探究光是绿叶进行光合作用的必要条件作为本节课基本的教学方法。考虑到学生对实验方案的设计能力、动手操作能力和分析总结能力都相对较弱，教师要着力扮演好组织者、引导者和参与者的角色，适时地、不断地启迪、指导和帮助学生是非常必要的。在完成实验操作的基础上，通过组织学生分组汇报和交流实验操作程序和观察结果，教师及时作出评价并归纳引导学生总结得出实验结论。在教学过程中，实现“从教师到学生、学生到学生、学生到教师”的教学流程的交替进行，随着实验步骤的步步有序操作，教师要不断地引发学生注意观察实验现象，不断生成问题并鼓励学生积极思考，从而构建出“黑暗处理部分遮光处理酒精脱绿滴加碘液染色观察比较分析得出实验结论”的知识链，完成“光合作用的产物和条件”的学习内容。七年级学生对生物学实验有着跃跃欲试的探究热情和浓厚的学习兴趣，因此教师要充分调动和发挥学生主动、积极和自主地参与学习的全过程。由于实验需要用到酒精灯、碘液等，避免发生安全事故和保证实验的正常进行是首要的注意事项。教师要及时地仔细讲清实验注意事项，时刻关注和调整学生的实验操作过程。对教科书中的问题讨论，教师可进行变式处理，借用PPT比较直观、简明并规范提示学生，教会学生怎样思考和组织问题的答案，逐步养成在学习活动中善于思考、同伴合作和共享成果的学习习惯。五、教学过程的设计教学环节教师的组织和引导学生自主活动课前实验【提前实验】由于实验时间长，应课前培养小组临时带头人，组织和指导学生分学习小组在课前进行“黑暗处理”和“部分遮光处理”的实验操作，并提出需要思考的问题：每一步操作的目的是什么？（简要说明：由于前两步实验操作时间较长，但操作程序较简单，有必要让学生课前通过合作完成，并对各小组组长进行实验全程的简单培训。）小组进行实验前两步的操作，并拍摄实验相关照片和视频。提前思考和讨论教师所提问题。创设情景导入新课（动画演示）选用的实验植物的生长过程提出问题：1：你知道绿色植物如何从外界获得物质（有机物）能量的吗？2：绿叶在光下主要制造了什么？3：绿色植物进行光合作用，需要在什么条件下？学习热情开始高涨，并表现强烈求知欲，展开讨论和积极的思考，并回答。检验与探究（分三关实现）第一关：共谋良策（科学设计）第二关：潜心探索（科学操作）第三关：思绪飞扬（科学反思）1、组织学生进行资料收集：组织和引导学生看书和思考讨论：你认为要通过实验来检验淀粉是光合作用的产物和探究光是进行光合作用的必要条件，我们应该怎样设计实验方案？ 2、组织学生进行圆桌会议：教师评价和引导学生完善实验方案，并板书实验方案：黑暗处理部分遮光处理酒精脱绿滴加碘液观察3、教师组织学生用顺口溜的方式吟诵记忆实验步骤。看书、思考并同桌简单交流，回答问题。积极、主动说出实验方案，并倾听和完善自己实验方案。吟诵记忆。1、组织学生分组汇报、展示课前各小组的实验装置和实验情况：同时用PPT演示学生自拍的提前实验相关照片或视频。重点展示小组内实验操作的前两步：黑暗处理，部分遮光处理（夹黑纸片、光照）2、教师提问：（1）、为何要暗处理？（2）、为何要部分遮光才进行光下照射，假如一张叶片全部接受光照射，能准确得出淀粉是光合作用的产物这一结论吗？3、组织学生按方案进行后续操作实验：酒精脱绿清水漂洗（软化）滴加碘液观察（1）用PPT演示并讲清实验操作的规范和要注意的安全等事项（讲清用酒精脱绿的原因和隔水加热的原因，以及清水漂洗的原因等）（2）指导学生小组自主进行实验操作加强巡视，叮嘱、关注和恰当地指导学生的实验操作。对学生不断点拨和提醒，鼓励和肯定。按学习小组汇报、展示课前实验和装置。仔细观察，倾听，思考，讨论，积极发言并做好笔记。在各小组长临时带头人组织下，合作进行实验后续步骤的操作。1、指导学生观察、思考与讨论实验现象和结论（填写表格）脱去绿色的叶片遇碘后有什么变化？说明了什么问题？2、组织学生分组展示和交流实验观察的结果（组织学生现场操作实物投影），并得出结论（展示填写表格）。作好简单的评价与鼓励，指导学生学会处理实验结果，激励学生参与讨论与交流，享受合作学习的乐趣。3、组织学生反思实验重点引导学生反思实验操作规范和原理引导学生初步学会“求解问题”抓住答题要点的方法指出“实事求是”的科学态度和严密逻辑推理的思维方式引导培养学生关注大自然，热爱、爱护植物的情况4、简单指出上述各方面就是构成光合作用内涵的部分内容思考、讨论、填写表格分组有序展示和交流实验结果。反思自己的实验操作。倾听、思索练习与拓展某同学选用剪成五角星的黑色纸片对叶片进行看遮光处理，按上述实验操作，叶片上可看到什么现象？并简要说明分析。假如我们用银边天竺葵进行上述实验操作（不进行部分遮光），银边和绿色部分会有什么不同结果？说明了什么？假如我们要探究进行光合作用需要二氧化碳作为原料，该如何设计方案进行？（以上各小组任选12个完成）倾听、记录结束课堂教师用科学与人文的语言，在轻松与激情中结束该课倾听、共鸣六、教学反思：1、这是一堂实验教学课，既应尊重实验的规律，又应尊重课堂教学的规律，只有把实验与课堂教学有机结合，才能上出一堂精彩的课。因此我在设计上着重考虑了这样几点：首先模拟科学家科学探究实验的过程，设计了三关（共谋良策、潜心探索和思绪飞扬），让学生们去体验和感悟科学实验；其次在实验具体开展上，我设计了规范实验和安全实验这两个环节，体现了科学性；第三我用一段顺口溜总结实验步骤和一段富有激情的话结束课堂，体现了人文性，活跃了气氛和渗透了师生情感。2、按照书上实验材料，最难确定的是植物的选用。书上是天竺葵，在我们泸州基本没有；其次很多材料在用酒精脱色时，时间太长；另外有些植物制造的淀粉并不多染色的效果并不理想。因此我通过反复实验，最终确定了在泸州地区容易找到，而且实验效果又明显的植物。如小白菜、空心菜、丝瓜、冬豆、红薯等，它们都有一个共同规律，叶片较薄且颜色嫩绿。 3、课堂实验除了借助课前实验外，课堂实验仍然存在许多问题，如学生情绪控制，分工合作，规范安全实验和反思提升等。我采用了以下几点进行：首先给学生们带一个套“我们模拟科学家进行科学实验”；其次提前培训各小组负责人，课堂上充分利用好小组长带头作用和分工合作；第三让学生们比拼规范安全；第四让学生们小组反思和全班依次有序交流；第五根据课堂进度灵活调整实验步骤和操作时间。4、一堂课的好坏离不开教师的课堂组织形式。本节课我根据教学设计、实验的特点和学生的实际采用了以下组织形式：首先是分组和培养小组组长，并且充分利用好小组的集体智慧和荣誉，让小组内自行设计、交流、完善、实施和反思提升，同时通过小组间的比拼促进了学生们更加积极和认真学习。其次利用好诸如顺口溜、优美诗句意境和生动动画等不仅让学生们更加容易学会知识，而且沟通了师生间的情感，特别是对促进学生们持续学习生物埋下了“种子”。第三通过师生间、生生间的思维碰撞，擦出火花，从而达成教学的生成性和灵动性。第四通过灵活多变的互动形式，诸如问题接龙、问题指答或抢答、心手并用、“反客为主”、小组比拼和补充、“朗诵时刻”等形式丰富教学魅力，吸引学生激情睿智学习。