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让学生从经典实验中学习科学家设计实验的智慧

让学生从经典实验中学习科学家设计实验的智慧

——初中科学“研究光合作用的发现过程”教学设计思想*

教学意图

初中科学课程的目标是提高每个学生的科学素养，实验则是培养学生科学素

养的重要途径和方法，提出合理的假设、科学地设计实验方案又是实验教学的灵

魂所在。让学生自行设计实验，有利于他们提高以思维和创新能力为主的综合能

力，接受科学方法的训练。经典实验是学生设计实验方案的优秀范例，科学史中

的经典实验设计闪耀着科学家的智慧，体现了科学研究方法，可以让学生受到科

学思维方法的熏陶和引导，从模仿创新开始，逐步发展到独立的原创创新，能有

效地提高学生提出假设、设计实验的能力。

有关“植物的光合作用”的知识点在初中科学中占相当重要的地位，然而，

在教学中，光合作用发现史中精妙绝伦的经典实验却往往被认为只是展示知识的

一种形式，它的其他功能却被忽视了。其实，光合作用的发现史不仅展示了知识

的发生过程，能帮助学生深刻理解知识、理解科学的本质，还有着更多的教育教

学意义：利用科学史的“故事性”，能有效地提高学生的学习兴趣；重温先人勇

于探索的过程，能有助于培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的科学精神；

更为有效的是，学生可以从光合作用经典实验中学习到科学家设计实验的智慧，

这也是本节课的重中之重。

学情分析

一、学生起点能力

在小学阶段已知道植物能进行光合作用，对光合作用的原料、产物、场所、

动力等也有所了解；已经历过科学探究的一般过程；隐性或显性地接触过建立假

设等研究方法；隐性或显性地进行过合作交流。

二、学习目标分析

本节课以光合作用发现史中的经典实验为载体，旨在引导学生通过对经典实

验的分析，建立光合作用的模型，掌握设计实验的规则，进而能创造性地设计实

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验进行科学探究，领悟科学精神，提高科学素养。其中，根据的AcT理论，有关

光合作用的知识属于陈述性知识，设计实验的规则属于程序性知识。

对光合作用、科学探究的一般过程、建立假设等

研究方法及合作交流有初步了解——起点

↓

习得光合作用的原料、产物、场所、动力等，

从而建立模型——使能目标一

↓

分别习得控制实验条件、设置对照实验、

选择实验材料等规则——使能目标二

↓

综合运用实验设计规则，在新情景下

设计实验方案——终点目标

教学目标

一、知识和技能

通过研究经典实验大致认识人类探索光合作用的历程；了解经典实验的方法

及结论；能说出光合作用的原料、产物、场所、动力等。

二、过程和方法

体验前人设计实验的技能和思维方式；经历科学探究的一般过程：提出问题

→建立假设→实验探究→收集和处理事实→得出结论；初步学会合作交流、建立

模型、提出假设、控制实验条件、设置对照实验等方法。

三、态度、情感和价值观

领悟“科学知识真实可信，但它不是绝对真理”；激发科学兴趣，感受实事

求是的科学态度、坚忍不拔的意志品质；树立“怀疑、创新、进取”的科学精神。

教学准备

一、实验器材

烧杯、金鱼藻等水草、玻璃棒、水、不同瓦数的电灯泡等。

二、多媒体课件及相关设备

用于设置真实的问题情景、展示经典实验过程的多媒