人的思维方式 [培养科学思维方式让学生学会创新] .docx

人的思维方式 培养科学思维方式，让学生学会创新 培育科学思维方式，让学生学会创新甘肃通渭赵国强一、授课内容人教版中学生物必修1 模块中的第五章第四节其次课时中的第一个问题“光合作用的探究历程”。中学新课程标准（试验稿）提出：“提高每个中学学生的生物科学素养是新课程标准实施中的核心任务。生物科学素养是公民科学素养构成中的重要组成部分。生物科学素养是公民参与社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学学问。”那么，在详细的生物课教学过程中如何来提高学生的科学素养呢？在新课程设计上有许多提高科学素养的素材，其中教材上有许多重要结论、原理的科学探究过程，应用好教材上的这些经典试验是培育生物科学素养的重要途径。二、教学过程早在两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德依据阅历推想得出结论：“植物的物质积累来源于土壤。”人们受其影响，认为植物生长发育所需的物质完全来自土壤。是不是这样的呢？假如你是科学家，你怎样设计试验来证明植物生长所须要的养分物质并非来自土壤呢？（1）学生们进行探讨、沟通。（2）师生共同探讨。师：大家是如何设计试验来证明植物生长所须要的养分物质并非来自土壤的呢？某生：取生长旺盛的某种植物，在环境相宜的花盆里培育，生长足够的时间后，测量植物的增重量，花盆的重量的削减量加上浇水量，然后两者做差值，差值是植物汲取空气的增重量。师：大家觉得他的方案正确吗？生：有漏洞，因为植物汲取的水分大部分通过蒸腾作用散失了。师：对对，很好。我们看看科学家们是怎样设计试验来证明植物生长所需的物质的（课件展示“光合作用的探究历程”）。1648年，比利时科学家海尔蒙特在大木桶内栽种植物（2.3 千克），五年后，植物增重了74.4kg，在五年之间他仅向土壤浇水，而土壤才削减了0.57kg。同学们想想，海尔蒙特会得出什么结论？生：建立植物体的原料是水分，不过他的结论不正确。师：嗯，不过在一千多年前能有这样的相识就很难得了。海尔蒙特的试验说明水是植物必需的物质。那么，植物真的只须要水就能长大吗？早在1637 年，我国明代科学家宋应星已留意到空气和植物的关系，提出“人所食物皆为气所化”的观点。1771年，最先用试验方法证明绿色植物从空气中汲取养分的是英国闻名的科学家普利斯特利。请同学们阅读教材101 页第一自然段，普利斯特利是怎样设计试验的，证明白什么？生：普利斯特利的试验证明白植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。师：嗯，很好，但人们严格根据普利斯特利的试验要求重复他的试验，有的能胜利，有的失败，为什么呢？可以怎样进一步试验？生：普利斯特里做试验的时候没有留意到光的影响，故后人重复的时候有的胜利，有的失败了。1779 年，荷兰英格豪斯做了500 多次植物更新空气的试验，得出结论：光在植物更新空气的过程中起关键作用。师：缺憾的是受当时化学发展水平的限制，人们并不知道植物汲取和释放的是什么气体。1785，由于发觉了空气的组成，人们才明确植物在光下放出的是氧气，汲取的是二氧化碳。既然植物在更新空气成分时汲取光，那么光去哪儿了呢？同学们阅读课本。生：1845 年，德国植物学家梅耶依据能量转化与守恒定律指出：光能转换成化学能储存起来。师：那么，植物在汲取水和二氧化碳、释放氧气的过程中，把光能储存在什么物质中呢？（同学们阅读102 页相关内容）生：1864 年，萨克斯把天竺葵叶片黑暗处理一段时间，一半曝光一半遮光，然后碘蒸气处理，结果曝光一半呈深蓝色，遮光一半不变色。由此得出结论：绿叶在光合作用中产生了淀粉，光能转换成化学能储存在淀粉中。师：嗯，也就是说萨克斯证明白植物汲取的光储存在淀粉中。请同学们思索，（1）为什么要进行黑暗处理？（2）一半曝光、一半遮光的目的是什么？生：暗处理是为了让叶片充分饥饿，一半曝光、一半遮光的目的是作对比，通过对比可以得出绿叶汲取的光转化在什么物质中。师：对对！光合作用的探究历程到此，反应物是水和二氧化碳，产物是氧气和淀粉，那么，产物中的氧气是来源于水还是二氧化碳呢？请同学阅读课本，看科学家们是怎样设计试验的来证明氧气来源的。生：美国的鲁宾和卡门用同位素标记法设计了对比试验，分为两组，第一组给植物供应未标记的C02 和标记的H2180，其次组给植物供应标记C18O2 和未标记的H20，然后检测氧02。结果发觉在第一组试验中检测到了802，其次组未检测802，说明光合作用释放的02 来源于反应物H20。师：很好！这样产物的氧气的来源就搞清了，那么光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢？同学们阅读课本，回答问题。生：美国的卡尔文用14C 标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明白CO2 中的C 在合成有机物过程中的去向，称为卡尔文循环。师：对！卡尔文用的方法和鲁宾和卡门的一样，但是在检测CO2 中14C 的去向要比检测802 大多了。另外，卡尔文循环是很困难的生化反应过程，在中学教材中没有具体介绍卡尔文循环过程，高校教材会具体介绍卡尔文循环，同学们考上高校后若对此感爱好可接着深造。三、教学反思在新课改教材编排中，有许多经典的科学发觉的试验，在教学中应用好这些试验，能有效地培育学生的科学思维方式，为将来培育创新性人才作铺垫。另外，老师要充分调动学生的主动性，在教学过程体现学生为主体的地位，这样才能使学生在学习过程中形成自己的思维方式。参考文献：1中华人民共和国教化部。中学新课程标准M.北京：人民教化出版社，2003.（甘肃省通渭县其次中学）