學習生物科學史，提高學科核心素養

賈紅麗

摘要：通過深度學習“光合作用的探索歷程”，還原人們科學認知的過程，進行經典實驗的再現，把握科學的本質和科學研究的思路、方法，并將其融入學生原有的認知結構中，提高學生的生物學學科核心素養。

關鍵詞：生物科學史;學科核心素養;光合作用;建構概念

一、教學設計指導思想

在生物教學實踐中有許多抽象的生物學概念，如果利用生物科學史創設教學情境，引導學生在情境中主動接受并自主構建新的概念，這對新概念的理解和知識的復習有促進作用。從實施素質教育角度來看，將生物科學史融入生物課堂中是學生在歷史背景中理解生物學概念;從新課程改革角度來看，科學史教育是老師與學生共同譜寫素質教育的新篇章。

二、教材解讀

本章節內容以光合作用探究歷程為主線索，選取重要科學史，引導學生體驗探索歷程和科學知識生成的過程，掌握科學探究的基本思路和方法。

三、教學目標

1.通過光合作用探究歷程的學習，以科學發展史為主線構建光合作用的概念體系。

2.通過光合作用科學探究歷程的情境再現引導學生掌握的科學探究方法。

四、教學設計

（一）設置情境，導入新課

小學自然課上，同學們都做過一項實驗，就是觀察一粒種子的萌發生長過程中需要從外界獲取物質呢？這些物質從哪里來呢？學生根據生活經驗得出，需要陽光、水分、肥料、氧氣、二氧化碳等。

萬物生長靠太陽，這個看似簡單的問題，科學家對于這一問題的探討經歷了300多年的時間，現在還對光合作用做更深層次的研究。

（二）光合作用的探究歷程

1.普利斯特利實驗

結合初中知識，重溫普利斯特利的實驗，觀察得出實驗結論。教師引導學生指出普利斯特利實驗設計方案的不足之處，引導學生簡單的設計實驗。? ?學生設計實驗：

提出問題：該實驗提出植物更新空氣成分嗎？

作出假設：普利斯特利作出植物可以更新空氣成分。

設計實驗：普利斯特利為證明他的假設設計了實驗。

進行實驗：用動畫展示實驗過程。

觀察實驗現象：1.不久小鼠死亡，蠟燭也熄滅。

2.小鼠活著，蠟燭也不熄滅。

分析結果：分析普利斯特利實驗結果得出，植物能產生生物所需要的氣體。

實驗結論：植物可以更新空氣組成成分 。

教師設問：該實驗實驗有沒有改進之處？

1779年，英格豪斯通過實驗證明，植物體只有在陽光和綠葉下才能更新污濁額空氣。

3.薩克斯實驗

（1）提出問題，設計實驗方案，分小組進行實驗，引導學生主動思考，

（2）讓學生利用已知的化學知識，提出檢驗淀粉的方法，以進一步激發學生參與的興趣。

（3）通過“為什么要將植物在實驗之前在黑暗的環境中放置24小時？”引出試驗設計的科學性原則，并加以解釋。

（4）同時通過為什么葉一半遮光一半曝光的試驗設計引出對照原則，并加以解釋。

（5）實驗驗結束前先由學生預測實驗結果，再得出可靠結論，以增強學生的信心。

實驗分析：

（1）黑暗處理的目的：葉片中原有的淀粉被消耗掉，避免干擾。

（2）本實驗采用自身對照原則

過渡：通過剛才的實驗我們知道了光作用的產物之一是淀粉，但還有其他的產物存在，科學家們是如何證明的呢？（引出恩格爾曼的實驗）

五、教學反思

科學史教育價值被許多教育研究者和一線教師重視和研究，需要從理論到實踐繼續深入研究，建立一套完善的教學模式。這樣，對生物教學會有很大的促進作用。高中生物教師能對生物科學史有較深入的認識，并能充分挖掘科學史所蘊藏的重要教育價值，抓住科學史與教學目標的結合點，通過探究性學習開展生物學教學，發揮更大的教學效果。

參考文獻：

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[3]艾婉婷.深度學習生物科學史提高學科核心素養-以“植物生長素的發現”為例.[J].中學生物教學，2020（11）.