探究影响光合作用的因素(实验方案设计)终稿20091022

探究影响光合作用的因素（第一课时）

上海市延安中学王石

一、设计思路：

“探究影响光合作用的因素”为上海市二期课改教材《生命科学》（上海科学技术出版社，高中第一册）的学生实验4.4，按上海课标的“知识与技能”分类标准，该实验属“实验C级”，是整套教材中唯一一个要求学生自行设计方案的学生实验，因此该教学内容是对学生进行探究能力培养的良好素材，但教材并未系统地介绍实验设计中应该遵循哪些原则。此前学生参与了“探究酶的催化特性”的实验过程，并了解了历史上科学家们对光合作用的一些研究思路，虽然没有系统掌握实验设计的原则，但对如何进行实验设计已有一些感性认识，所以我在课前让每位同学先凭自己的理解设计一份实验方案，在教学中以学生“原生态”的设计方案为案例，以学生在课堂上对具体案例进行分析时生成的问题为教学素材，通过对具体案例的分析，适时归纳出实验设计的基本思路和应该遵循的基本原则，在师生对典型案例进行共同分析的过程中，要求学生逐步确立修正自己实验方案的基本思路。

在学生对实验设计仅停留在感性认识的层面时，如何充分利用教学过程中派生出的教学资源（问题）是本节课面对的最大挑战。课前，我对学生的实验方案进行粗略批阅，借此进一步了解学生的基础，对学生容易出现的问题做到心中有数，以便在教学中加以解决。然后从学生的实验方案中收集典型案例（根据需要，从方案中截取具有典型问题的相应板块），并按实验设计中需要注意的不同事项进行归类，最后根据所选择的探究因素（光照强度、温度等）类型，将学生分为若干小组；课中，以学生设计的实验为案例，按照“明确实验目的→确定实验思路→设计实验方法（步骤）→设计结果记录、处理方式”的顺序依次进行分析和探讨，学生在这条粗线条的引导下，通过参与解决课堂中衍生出的问题，发现自己设计的方案中的缺陷，并逐步找到解决这些问题的思路。在同学们逐渐完善自己方案的过程中，师生一起对实验设计的基本思路和应该遵循的基本原则进行归纳；课后，同学对自己的方案进行修改，为第2课时实施自己的实验方案作好准备。

在“确定实验思路”这一教学环节中，我将变量类型、处理思路、方法或原则等教学内容按下图所示的框架逐级展示，以期突破教学难点。

二、教学目标：

1．知识与技能：能设计探究影响光合作用因素的实验方案，理解并应用实验设计的基本原则和对实验变量进行控制的方法，学会设计记录实验数据的表格。

2．过程与方法：经历探究影响光合作用的因素的实验设计过程及小组内对实验设计方案的研讨过程，学习实验设计的原则和方法。

3．情感态度与价值观：参与探究影响光合作用的因素的实验方案的设计与讨论，形成严谨的科学研究态度。

三、重点和难点：

重点：实验设计的原则及对实验变量的控制。

难点：对实验中各种变量的分析及对不同变量的处理方法。

四、教学准备：

1．每位学生通过借鉴课本中的学生实验和科学家的探究方法或查阅资料，独立完成实验方案的撰写。

2．教师收集学生实验设计方案中出现的典型问题，并根据需要，从方案中截取相应的板块制成PPT。

3. 利用数字实验室（每个实验台边可坐8人，有2台电脑，能同步大投影中的内容），使每

个学生都能看清教师提供的案例，为集体分析和讨论提供保障。

4．根据所选择的探究因素类型，将学生分为若干小组，并安排好每组在实验室的座位。五、教学过程：