【摘 要】21世紀(jì)是一個(gè)文明的世紀(jì)，人類開(kāi)始不再將眼光局限于直觀事物的探索，因此誕生了生物、化學(xué)、物理等專業(yè)學(xué)科。生物這門(mén)學(xué)科對(duì)社會(huì)文明的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用，因此人類對(duì)于生物的研究和探索應(yīng)該結(jié)合實(shí)際開(kāi)拓創(chuàng)新，而實(shí)現(xiàn)生物的發(fā)展根本前提來(lái)源于教育，只有真正培養(yǎng)出生物學(xué)專業(yè)的接班人，才能夠使生物學(xué)的發(fā)展得以延續(xù)。本文以初中生物的光合作用為例，嘗試分析如何結(jié)合教學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)生物的知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索，培養(yǎng)未來(lái)接班人，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的真正目的。
【關(guān)鍵詞】初中生物 光合作用 實(shí)驗(yàn)分析 理論探究
實(shí)踐是驗(yàn)證真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行生物學(xué)習(xí)的時(shí)候也不例外，尤其是針對(duì)光合作用這樣的微觀世界的觀察。因此，通過(guò)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)手段研究是非常關(guān)鍵的，這也正是教育改革提出的新要求。
一、理論基礎(chǔ)
光合作用即光能合成作用的簡(jiǎn)稱，是植物、藻類或者細(xì)菌等在光的作用下，實(shí)現(xiàn)光反應(yīng)和暗反應(yīng)后，根據(jù)光和色素，把二氧化碳、硫化氫和水轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，并且釋放氧氣或者氫氣的一個(gè)生化過(guò)程，如下圖1所示光合作用的過(guò)程。
光合作用是一個(gè)非常復(fù)雜的代謝生化反應(yīng)，同時(shí)也是地球上的生物得以繁衍生息的基礎(chǔ)，是我們所在的地球進(jìn)行碳氧循環(huán)步驟的一個(gè)媒介。
影響光合作用的因素：生物進(jìn)行光合作用的前提是，必須具備合適的光強(qiáng)度和照亮?xí)r間、在合理的二氧化碳濃度范圍內(nèi)、適宜生存的溫度、適量的水分等，并且不同的植物所需要的光合作用條件不同。
光合作用的意義：將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，供人類的使用，比如：煤炭、木材、天然氣等，都是植物經(jīng)過(guò)光合作用形成的。植物光合作用能夠?yàn)槿祟惡蛣?dòng)物提供食物，植物光合作用還能夠平衡大氣中的O2和CO2，維系生物的生存。
二、實(shí)驗(yàn)分析
光合作用的過(guò)程在日常的生活中如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)對(duì)比和參照物，是不能觀測(cè)到的，因此學(xué)習(xí)光合作用的最重要一點(diǎn)就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行光合作用的深入探究，將實(shí)驗(yàn)通過(guò)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí)，用科學(xué)的方法貫穿光合作用的學(xué)習(xí)。
1．自主學(xué)習(xí)
光合作用的理論基礎(chǔ)已經(jīng)足夠強(qiáng)大，在進(jìn)行教學(xué)講解之前可以先由學(xué)生通過(guò)自主的學(xué)習(xí)，提出可能會(huì)影響光合作用的因素，總結(jié)學(xué)生提出的光照、二氧化碳濃度、水分、葉綠素、溫度等各個(gè)因素的影響，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作。
2．小組探討
每一位學(xué)生可以根據(jù)自己的理解，選擇與自己有著相同觀念的同學(xué)進(jìn)行組合，討論各自提出這個(gè)想法的原因，交換意見(jiàn)或者綜合意見(jiàn)，適當(dāng)?shù)亟o予鼓勵(lì)，并且從中選擇兩個(gè)比較難的觀念進(jìn)行試驗(yàn)，比如：二氧化碳和水兩個(gè)因素對(duì)光合作用的影響進(jìn)行試驗(yàn)，然后再重新進(jìn)行分組，把意見(jiàn)不同的學(xué)生分在同一個(gè)組，促進(jìn)相互之間的思想傳遞，引導(dǎo)學(xué)生使用探究法的基本過(guò)程進(jìn)行分析：提出問(wèn)題??—進(jìn)行假設(shè)—試驗(yàn)論證—思考總結(jié)，將每一個(gè)小組作為一個(gè)分析單位，并探討，同時(shí)提出讓學(xué)生進(jìn)行探討記錄，這樣有利于探討后的發(fā)言。同時(shí)如果學(xué)生在談?wù)摰倪^(guò)程中遇到的問(wèn)題的時(shí)候，教師應(yīng)該積極主動(dòng)地協(xié)助學(xué)生解決，并且應(yīng)該盡可能地觀察每個(gè)小組的工作開(kāi)展情況，避免學(xué)生遇到問(wèn)題介于對(duì)老師的敬畏和性格原因不主動(dòng)提出問(wèn)題。
3．相互交流
每一個(gè)小組談?wù)摻Y(jié)束之后都應(yīng)該推選一位小組代表，給出小組的討論結(jié)果，然后由全班的同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充，每一個(gè)問(wèn)題至少給出三種方案，比如以二氧化碳為例，將得出的三種方案通過(guò)投影投放，更加直觀地展示出來(lái)。并且引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)方案之間存在的差異以及共同點(diǎn)；分析方案的可操作或者不可操作的原因，并且就方案中存在的問(wèn)題提出改進(jìn)方法。比如在二氧化碳的去除方案中，學(xué)生提出的真空和充氮?dú)獾姆绞讲豢扇�，這時(shí)需要告知學(xué)生不可取的原因，并說(shuō)明可以選擇使用氫氧化鈣、氫氧化鈉來(lái)對(duì)空氣中的二氧化碳進(jìn)行去除。在討論的過(guò)程中，有的同學(xué)會(huì)提出每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的方案都應(yīng)該增加實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，解決每個(gè)人的疑問(wèn)，包括暗處理等問(wèn)題的提出，然后在教師的指導(dǎo)下三組實(shí)驗(yàn)同時(shí)驗(yàn)證，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和對(duì)不可實(shí)施的理論通過(guò)試驗(yàn)后牢記。
4．分組實(shí)驗(yàn)
通過(guò)學(xué)生提出問(wèn)題和篩選方案后，每個(gè)小組開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室有條不紊地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)之前為了節(jié)約時(shí)間，教師應(yīng)該提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材和規(guī)劃每個(gè)小組的座位。在實(shí)驗(yàn)中在進(jìn)行光和二氧化碳對(duì)光合作用的影響實(shí)驗(yàn)的時(shí)候采用天竺葵或者金魚(yú)藻，葉綠素對(duì)光合作用影響實(shí)驗(yàn)的時(shí)候使用金心大葉黃楊。在整個(gè)試驗(yàn)中要提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和強(qiáng)調(diào)合作精神。
5．實(shí)驗(yàn)操作
所提出的假想結(jié)果是否成立，最重要的是檢測(cè)光合作用能否產(chǎn)生淀粉以及氧氣，檢測(cè)淀粉和氧氣同時(shí)也是教科書(shū)的要求。這時(shí)候又可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)回歸教材，不但對(duì)提出的對(duì)策進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，同時(shí)學(xué)生還掌握了教學(xué)內(nèi)容，為了確保每位學(xué)生都能夠?qū)W到參與到其中，享受成功的意義，最后要讓每一位學(xué)生進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)操作。但同時(shí)要注意酒精隔水加熱時(shí)的使用方法，密封檢測(cè)以及玻璃管的水量和對(duì)脫色比對(duì)時(shí)候的葉片選擇等。
在提出方案的時(shí)候不可避免會(huì)有錯(cuò)誤的方案產(chǎn)生，這時(shí)要從側(cè)面鼓勵(lì)學(xué)生，以免打擊學(xué)生積極性，其次在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)失誤也是在所難免的，要鼓勵(lì)學(xué)生重復(fù)實(shí)驗(yàn)，找出失敗的原因，并且改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行學(xué)習(xí)最好的手段，要不斷地提高實(shí)驗(yàn)活動(dòng)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和積極性。
參考文獻(xiàn)
[1]黃鶴.初中生物學(xué)科探究教學(xué)現(xiàn)狀分析[D].東北師范大學(xué)，2012.
[2]龍鳳珠.初中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D].湖南師范大學(xué)，2006.
[3]王美華.初中生物學(xué)有關(guān)光合作用條件的探究性實(shí)驗(yàn)[J].生物學(xué)教學(xué)，2002，07:19-18.
[4]王麗娜.初中生物實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)踐探索[D].蘇州大學(xué)，2012.