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視頻課題：全國師范生教學技能大賽說課及模擬上課教學案例《恩格爾曼水綿實驗》福建
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全國師范生教學技能大賽說課及模擬上課教學案例《恩格爾曼水綿實驗》福建師范大學+林熠
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| 姓 名 | 林 熠 | 學校 | 福建師范大學 | |||||||||
| 指導老師 | 胡 薇、鄭則磊 | 聯系方式 | 15205002349 | |||||||||
| 片段題目 | 恩格爾曼水綿實驗 |
重點展示 技能類型 |
提問技能 | |||||||||
| 學習目標 |
1.知識目標 闡明葉綠體是進行光合作用的場所。 2.能力目標 通過分析恩格爾曼水綿實驗，能模仿科學家的實驗思路,設 計實驗方案，并根據實驗現象作出合理判斷。 3.情感態度價值觀目標 認同嚴謹、創新的科學態度在科學探究中的重要性。 |
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| 教學過程 | ||||||||||||
| 時間 | 教師行為 | 預設學生行為 | 教學技能要素 | |||||||||
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創設情境 導入教學 （30s） 新知 教學(7min) 課堂小結 （10S） |
【創設情境】 1771年，英國科學家普利斯特利通過“小鼠、蠟燭和薄荷”的實驗發現，植物能夠更新污濁的空氣。由于普里斯特利所做的這個出色的實驗，人們把1771年定為發現光合作用的年代。此后有許多科學都對光合作用的本質開展了深入的探索。19世紀中葉，科學家已探明綠色植物在光照條件下能夠進行光合作用，吸收二氧化碳和水，合成有機物，并釋放氧氣。 一、提出問題 當時學術界有一個普遍的疑惑：綠色植物進行光合作用的場所在哪里？ 二、作出假設 1880年，德國科學家恩格爾曼在前人探究的基礎上作出實驗假設，認為葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。
（一）明確實驗目的和原理
【展示圖片】
圖1.水綿細胞結構模式圖 [引導 1]恩格爾曼選擇水綿做為實驗材料，仔細觀察水綿細胞結構模式圖，說說水綿的細胞結構有什么特點？ [引導 2]水綿細胞的結構特點對實驗操作有什么好處？ （三）確定實驗方案 1.自變量的設置 水綿進行光合作用需要為其提供光照條件，因此可以設置自身對照實驗來進行探究。以極細光束定位照射葉綠體為實驗組，對照組不提供光束照射。 2.因變量的檢測 【提問】這組對照實驗的因變量是什么？恩格爾曼的實驗中為什么要將好氧細菌和水綿放置在一起制成臨時裝片？ 【展示圖片】 ![5MJ2SD)NN$9]Q]Z}{)E4H_9](file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg) 圖2.好氧細菌顯微照片 3.無關變量的控制 【提問】恩格爾曼為什么要把上述臨時裝片放置在黑暗無氧的環境中，然后用極細光束照射？ [引導 1]為什么要設置無氧的環境，如果水綿周圍有氧氣存在可以嗎？ [引導 2]為什么要在黑暗環境中用極細光束照射？ [引導 3]提供極細光束照射和直接放置自然光下有什么區別？ 【歸納】總的來說，設置黑暗無氧的環境是為了排除空氣中的氧氣和自然光照對實驗結果的干擾。
【展示結果】  圖3. 黑暗無氧環境的實驗現象 四、分析現象，得出結論 【分析】這個實驗，在黑暗無氧的環境中用極細光束照射葉綠體，就使得葉綠體上分為有光照射的部位和無光照射的部位。有光照射的葉綠體能進行光合作用，釋放氧氣使好氧細菌聚集，而無光照射到的葉綠體則不能。這就形成了一組自身對照，從正反兩個方面共同證明，裝片中的氧氣是由葉綠體釋放的，葉綠體是光合作用的場所。 【設疑】在植物細胞中是不是只有葉綠體能進行光合作用？是否還存在除葉綠體之外的其他結構也能進行光合作用？ 【提問】黑暗無氧環境下的水綿實驗的結果可以驗證假設嗎？為什么？還可以如何取證？ 【展示結果】
圖4.自然光照環境的實驗現象 恩格爾曼設計這兩個實驗嚴謹地驗證了他的假設，證明葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。 |
傾聽，進入情境，回憶其已知的光合作用相關知識。 根據引導回答：綠色植物，有易于觀察的葉綠體。 觀察圖片并回答：水綿的葉綠體很大，呈螺旋帶狀。 便于光定位操作與實驗觀察。 依實驗原理，思考回答：氧氣的產生；用好氧細菌檢測氧氣的產生。 進行小組討論后，在引導下回答： 1.不可以；如果事先不設置無氧的環境就不能確定氧氣是由葉綠體光合作用所釋放的。 2.黑暗中極細光束準確地將光合作用的光照條件，定位在葉綠體上。 3.直接放置自然光下的實驗結果無法確定光合作用的具體場所。 思考并回答：好氧細菌只聚集在葉綠體被光束照射到的部位。 回顧整個實驗，領悟恩格爾曼實驗設計思路的嚴謹和巧妙。 根據實驗設計的程序性知識，思考并設計出較為完整的實驗方案： 將臨時裝片從黑暗環境中取出，暴露在光下，若一段時間后觀察到好氧菌集中分布在葉綠體的所有受光部位，而水綿的其他部位沒有好氧菌的聚集則證明只有葉綠體是光合作用的場所。 |
設計提問： 以科學探究的一般過程內在教學線索，以實驗設計為教學重點，設計層層遞進的問題串，引發學生積極思考，從中獲得實驗設計的程序性知識，同時，獲得實驗設計的技能訓練，認同嚴謹、創新的科學態度在科學探究中的重要性。 提示與變換： 啟發回憶回答問題所需的“光合作用的概念、控制變量、對照實驗”等背景知識，以幫助學生突破思維障礙，回答問題。 課堂發問： 以實驗結果是否可以驗證恩格爾曼的假設等為問題，引導學生分析結果，得出結論。 確 認： 引導設計自然光照環境水綿實驗，展示實驗結果，歸納得出結論：葉綠體是光合作用的場所，訓練學生實驗設計技能。 |
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板書 設計 |
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| 設計思路說明 |
本片段是人教版高中生物必修1第五章第四節《能量之源——光和光合作用》的資料分析部分。恩格爾曼的水綿實驗是光合作用探究史上的一個設計巧妙經典實驗，該實驗目的明確、原理簡單、選材巧妙、設計嚴謹、現象明顯，是進行實驗設計技能訓練的良好素材。 授課的對象是高一的學生，他們在初中階段已經學習了光合作用的本質，即恩格爾曼水綿實驗的原理，同時也了解科學探究的一般步驟和實驗設計的基本知識，但其思維不夠嚴謹，設計實驗的能力有待提高。因此可以從他們已有的知識出發，充分利用好恩格爾曼的水綿實驗這一素材，進行實驗設計的技能訓練。 結合以上分析，我將采用談話法、討論法和問題導學模式有機結合的方式進行教學。以科學探究的一般過程為框架，以實驗設計的流程為內在教學線索，設計層層遞進的問題串，引發學生積極思考，從中獲得實驗設計的程序性知識，同時，獲得實驗設計的技能訓練，認同嚴謹、創新的科學態度在科學探究中的重要性。 |
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視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
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