淺談高中生物學科核心素養

舒興彪

摘 要 新課改要求高中生物教學中要以培養學生核心素養為主。生物學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個方面。高中生物課程內容是發展學生生物學科核心素養的重要平臺和媒介，通過引導學生分析學習光合作用的發現歷程能夠很好達到培養高中生物核心素養中“科學探究”對學生的相關要求。

關鍵詞 生物學科核心素養 科學探究 光合作用發現史

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

1“科學探究”

學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐漸形成的正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力。生物學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。“科學探究”是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論能力。學生應在探究過程中，逐步增強對自然現象的好奇心和求知欲，掌握科學探究的基本思路和方法，提高實踐能力，在探究中，樂于并善于團隊合作，勇于創新。

2光合作用發現史

2.1海爾蒙特實驗

利用多媒體展示海爾蒙特柳樹實驗，請學生觀察、討論五年前后柳樹的變化，最后得出柳樹的增重來自于水。創設問題：海爾蒙特在實驗中未考慮什么因素？請小組討論得出海爾蒙特未考慮空氣因素。培養學生觀察、提問能力。

2.2普利斯特利實驗

多媒體展示普利斯特利實驗，請學生觀察其實驗，創設問題：同學們觀察普利斯特利實驗能提出什么問題？經過學生觀察和小組討論，請各小組分享討論結果，總結評價學生提出的問題。培養學生觀察和提出問題的能力。

2.3英格豪斯和梅耶實驗

請學生閱讀英格豪斯和梅耶實驗并描述實驗過程及實驗得出的結論：（1）普利斯特利實驗只有在光照下才能成功。（2）普利斯特利實驗中植物能更新空氣其實是植物在光照下釋放了氧氣而吸收了二氧化碳。（3）根據能量守恒定律植物吸收的光能轉換成化學能儲存起來。培養學生自主閱讀、表達和分析總結能力。創設問題：（1）光能轉換成的化學能儲存于什么物質中了呢？（2）我們如何來驗證呢？

2.4薩克斯實驗

請學生閱讀薩克斯實驗過程和結論，描述實驗過程和結論。創設問題：根據薩克斯實驗同學們能提出什么問題？分組討論并分享各小組提出的問題，如：（1）為什么要把植物葉片放在黑暗環境中處理幾小時？（2）植物的葉片為什么要一半遮光一半曝光呢？培養學生觀察、提出問題的能力。

2.5恩格爾曼實驗

植物通過光合作用產生淀粉，光合作用在什么場所進行呢？我們如何來驗證呢？光合作用除了制造了淀粉還產生了什么物質呢？利用多媒體展示恩格爾曼實驗材料（介紹水綿的特點）、實驗過程及動態圖。請學生觀察得出結論：（1）植物光合作用的場所是葉綠體（2）光合作用除了產生淀粉還產生了氧氣。創設問題：通過前面科學家的實驗植物光合作用吸收水和二氧化碳，產生了淀粉和氧氣。哪氧氣來自什么物質呢？

2.6魯賓和卡門實驗

學生根據光合作用的反應物為二氧化碳和水，學生很容易得出光合作用的產物氧氣可能來自二氧化碳或水。為了培養學生提出問題、設計實驗方案、合作探究及交流討論能力，創設問題：如何設計實驗來驗證氧氣的來源呢？請學生以學習小組的形式分析討論及設計實驗方案來驗證，然后請各學習小組展示各小組的實驗方案。給予各小組評價，教材中展示了利用同位素法驗證光合作用過程中氧氣來源，利用多媒體展示魯賓和卡門實驗過程及實驗結論。

2.7卡爾文循環

創設問題：植物光合作用的有機物又是如何合成的呢？我們如何設計實驗來驗證呢？引導學生以學習小組的形式合作探究如何設計實驗來驗證光合作用制造有機物的過程。學生在前面已經學習過利用同位素標記法驗證光合作用過程中氧氣的來源，所以學生很容易把這種方法遷移到驗證光合作用制造有機物的過程。然后請各學習小組分享各小組的實驗方案，評價各小組的實驗方案，利用多媒體展示卡爾文循環過程。

2.8光合作用概念總結

根據前面科學家們探究光合作用歷程引導學生以學習小組的形式總結光合作用的概念， 請學習小組展示光合作用的概念。

3總結

科學家探究光合作用的歷程其實就是一個觀察、提出問題、設計實驗驗證、得出結論的過程，利用多媒體展示科學家探究光合作用的過程，引導學生體驗科學家探究光合作用歷程中思路及利用的科學探究方法。通過自主學習、分組學習、合作探究、表達交流、分享討論結果。通過光合作用發現歷程的學習，增強了學生對自然現象的好奇心、求知欲及學習興趣;通過學習學生能夠掌握“科學探究”的基本思路和方法。達到了生物學科核心素養中“科學探究”對學生的相關要求。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 朱正威，趙占良.分子與細胞[M].北京：人民教育出版社，2007：101-104.