初中生物光合作用實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀探討

劉建春

【關(guān)鍵詞】光合作用;生物教學(xué);概念構(gòu)建

一、列舉身邊事例，幫助學(xué)生初步感知概念

當(dāng)學(xué)生第一次接觸光合作用這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，他們大腦里不會(huì)有相應(yīng)的概念幫助他們理解，這時(shí)教師可以利用學(xué)生身邊熟知的事物引導(dǎo)學(xué)生對(duì)植物的光合作用進(jìn)行感性認(rèn)知。例如，教師展示一些雨林的圖片，讓學(xué)生想象一下如果自己身處山林間，是不是會(huì)覺(jué)得空氣更加清新，整個(gè)人會(huì)更加舒暢，而要是在人群密布的話室內(nèi)，有時(shí)會(huì)感到煩悶、壓抑。通過(guò)這些情境感受讓學(xué)生明白氧氣跟二氧化碳給我們帶來(lái)的感覺(jué)，隨后再展示一些其他植物的圖片，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到氧氣來(lái)源于植物。

二、實(shí)驗(yàn)分點(diǎn)解析，深度認(rèn)知概念

在學(xué)習(xí)金字塔中我們可以知道，通過(guò)討論我們可以獲得50%左右的知識(shí)，通過(guò)實(shí)踐性操作我們可以獲得75%的知識(shí)，通過(guò)教授他人我們可以掌握將近90%的知識(shí)，由此揭示了實(shí)踐教學(xué)的重要性。對(duì)于生物學(xué)而言，實(shí)踐性教學(xué)的意義重大，因?yàn)樵S多生理方面的知識(shí)是難以通過(guò)語(yǔ)言描述出來(lái)的，只有實(shí)驗(yàn)的方法，才能夠體現(xiàn)整個(gè)生理概念。在光合作用的概念教學(xué)中，教師可以分點(diǎn)解析，抓住實(shí)驗(yàn)的根本原理，利用實(shí)驗(yàn)手段開(kāi)展，在實(shí)驗(yàn)中提煉結(jié)論，使整個(gè)光合作用過(guò)程有點(diǎn)有面地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。

（一）抓實(shí)驗(yàn)原理的分解，自然形成概念

實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行的基本依據(jù)，因此在進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)必須理清實(shí)驗(yàn)原理。實(shí)驗(yàn)原理的分解包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)具體操作以及操作意義等，因此掌握實(shí)驗(yàn)原理就能夠順利地使實(shí)驗(yàn)步驟開(kāi)展下去。例如，教師在介紹“植物在光的作用下制造淀粉”的概念時(shí)，需要先對(duì)綠葉進(jìn)行暗處理，隨后遮蓋部分綠葉，最后再用碘處理葉片，觀察結(jié)果。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，主要分為三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟都有其設(shè)計(jì)意義，暗處理是為了使葉片中原本存在的淀粉經(jīng)過(guò)植物的呼吸作用后消耗干凈，我們知道淀粉遇碘會(huì)變藍(lán)。于是為了形成對(duì)比，證明植物在光下能夠產(chǎn)生淀粉，因此遮蓋部分葉片也就是設(shè)置實(shí)驗(yàn)的參照物，最后的碘液處理則是實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)手段，通過(guò)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓人明白綠葉在光的作用下能夠產(chǎn)生淀粉。當(dāng)學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)步驟有了全面而深刻的認(rèn)識(shí)后，就能夠理解每個(gè)操作的目的是什么，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生能夠嚴(yán)格地按照實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)，因此能夠得出“光是光合作用的必要條件”這一結(jié)論。

（二）抓實(shí)驗(yàn)方法的分析，有效構(gòu)建概念

實(shí)驗(yàn)方法是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的核心部分，實(shí)驗(yàn)方法的正確與否關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗，而且恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法還能夠提升實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度，讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加理想化。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師除了要理清實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路外，還要針對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析，構(gòu)建有效的實(shí)驗(yàn)概念。例如，在驗(yàn)證光合作用的產(chǎn)物中存在氧氣時(shí)，為了檢測(cè)氧氣的存在，需要教會(huì)學(xué)生掌握倒罩玻璃漏斗收集氣體的方法，在收集好的氣體中檢驗(yàn)氧氣的存在，需要采用帶火星的火柴棒去試驗(yàn)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有許多細(xì)節(jié)是需要注意的，玻璃罩內(nèi)不能留有空氣，否則實(shí)驗(yàn)將不準(zhǔn)確，在火柴棒檢驗(yàn)氧氣時(shí)，操作務(wù)必要快，否則可能不會(huì)產(chǎn)生理想的現(xiàn)象。最后，學(xué)生通過(guò)帶火星的火柴棒最終燃燒起來(lái)了，可以判斷植物在光合作用時(shí)產(chǎn)生了氧氣，于是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法將理論概念驗(yàn)證成功。

三、認(rèn)知梳理歸納，整體構(gòu)建概念

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)都能夠得出不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與推論，雖然這些結(jié)論都是科學(xué)正確的，但是每個(gè)結(jié)論所表達(dá)的含義有限，而且比較零散，此時(shí)教師就需要對(duì)這些散亂的實(shí)驗(yàn)概念進(jìn)行梳理，構(gòu)建完整的實(shí)驗(yàn)結(jié)論系統(tǒng)。例如，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們能夠驗(yàn)證植物光合作用能夠產(chǎn)生淀粉和氧氣，也能夠利用實(shí)驗(yàn)知道植物光合作用的條件是光和綠葉，我們更能夠在實(shí)驗(yàn)中得到二氧化碳是植物光合作用所必需的原料，于是綜合以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，我們可以歸納出氧氣、二氧化碳、綠葉、光、淀粉之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，如下如所示：

但是通過(guò)進(jìn)一步研究我們發(fā)現(xiàn)，有的植物沒(méi)有綠葉，只有綠色的組織結(jié)構(gòu)，但是同樣能夠進(jìn)行光合作用，于是我們發(fā)現(xiàn)植物進(jìn)行光合作用的另一個(gè)條件用綠葉來(lái)表述并不恰當(dāng)，于是在進(jìn)一步的研究中得出了葉綠體的作用。另外，按照常識(shí)，我們都知道植物生長(zhǎng)需要水和無(wú)機(jī)鹽，那么光合作用是否有這些物質(zhì)參與，在進(jìn)一步的研究中，我們可以得出水也是光合作用的原料之一這個(gè)結(jié)論。此外，淀粉只是植物體內(nèi)的一種有機(jī)物，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)植物并非總在光合作用中產(chǎn)生淀粉，還能產(chǎn)生其他有機(jī)物，于是最后我們梳理總結(jié)出植物光合作用的具體表達(dá)。