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光合作用论文


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关键字:光合作用 2006-6-3

 
中学生物论文:从光合作用谈素质教育

  如何在教学中对学生实施素质教育,以达到培养学生综合能力的目的,是摆在我们每一位生物教育工作者面前的一项重要任务,也是深化生物教学改革的重点课题。本文就作者在讲授“光合作用”一节中进行素质教育的作法谈点体会。


  1.利用光合作用发现史,了解科学实验的方法

  教材在光合作用一节中首先通过几个经典实验讲述了光合作用发现的过程。教学时,我重点介绍了科学家的实验设计思路和方法。例如,在介绍1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵做实验材料进行光合作用的实验时,我简要介绍了水绵的生理特征之后,先请学生自己阅读“实验过程”,然后提出问题:此实验设计的巧妙之处何在?大部分学生都是从实验操作过程上找答案,惟独忽略了“选择实验材料的重要性”这个问题。我就引导学生结合水绵的结构特点:具有细而长的带状叶绿体,叶绿体在细胞中又呈螺旋状分布。想到这样的叶绿体不仅受光面积大,也便于观察、分析和研究,并且强调科学实验材料的选择是实验成败的关键因素之一。联系前不久刚做过的“观察细胞质流动”实验,观察不到细胞质流动的原因,主要是因为实验材料选择不当造成的。这样使学生认识到选择一种理想的实验材料,可以使实验结果明显可靠,也是成功的先决条件。通过这些讲述不仅拓宽了学生的思路,而且使学生清醒地意识到选择实验材料的重要性。

  接着提问:恩吉尔曼设计实验步骤时,为何要把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里呢?学生经过讨论,一致认为:排除了氧气和光线的影响,保证实验的顺利进行。为什么要选用极细的光束照射,并且用好氧细菌检测?学生回答:这样能够准确判断水绵细胞中释放氧气的部位。再问为什么要做黑暗、局部、曝光的对比实验?学生回答:可明确结果全是由光照引起的。这样学生就自然得出氧是叶绿体释放的,叶绿体是光合作用的场所的结论。

  通过启发诱导使学生明确:提出问题→创立假设→设计实验→分析结果→再实验再观察,直到找出事物内在的必然联系,这不仅是光合作用发现的基本过程,而且还是生物科学研究的基本过程。从科学的角度看生物学教学的实验,可训练学生的观察能力、思维能力和分析能力,培养学生科学实验的方法,从而达到提高其综合素质的目的。


  2.利用色素的提取分离实验,培养学生的动手能力

  前苏联教育学家苏霍姆林斯基说:“让学生体验到一种自己在亲身参与掌握知识的情感,乃是唤起少年特有的对知识兴趣的重要条件。”而生物学正是一门实验性很强的学科,许多生物学知识都是在实践中得到的。生物学实验课给学生提供了一个很好的实践机会,也是培养他们的探索精神、动手能力的有效渠道。更是落实素质教育的极好时机。

  如在光合作用中安排的“叶绿体中色素的提取及分离”实验中,毛细吸管划滤液细线不是太粗就是不齐,要不就是把纸划破,直接影响实验效果。后来学生自己想办法,不用毛细吸管,而是把滤纸在铅笔线处折叠,直接在滤液上划。这样的滤液细线不仅细齐,而且沾上的色素多,在滤纸上析出的色素带明显,学生不仅了解了叶绿体中色素的种类及含量,巩固强化了课本知识,更重要的是培养了学生的动手能力、观察能力和思维能力,发展了他们爱科学、学科学、用科学的志趣,提高了他们探索未知世界的勇气,使教学质量明显提高。


  3.利用同位素标记法,了解学科间的渗透作用

  随着科学的发展和人们研究的深入,各学科之间的联系越来越密切,在教学中客观地把握它们之间的内在联系,不仅可以激发学生学习的热情,提高学生的思维能力,而且能促进知识的发散。生物学的发展与物理、化学的发展关系密切。也正是由于理化知识的介入,才使人们对生命本质的认识深入到分子水平。例如,光合作用关于产物之一的O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2,就是利用物理学方法——同位素标记法来解决的。再如,叶绿体中色素的分离是利用化学方法——纸层析法来达到目的的。

  另外,在生物教学中我还经常运用哲学原理。哲学似乎与生物学毫不相干,事实上量变与质变、运动与静止、内因与外因、对立与统一辩证的观点在生物学中随处可见。例如,介绍光合作用过程时,我说虽然从新陈代谢的角度看光合作用是一个同化过程,但是其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。如暗反应中ATPADP+Pi+能量,我从对立统一规律这一角度介绍说:矛盾是一切事物发展的源泉,世界上任何事物都充满着矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动,实现自我更新的。

  这样处理教材的目的是通过教材具体的事例向学生渗透辩证唯物主义的思想。一方面可以加深学生对生物知识及辩证唯物主义的理解,更重要的是有助于学生科学世界观的形成。


 4.利用光合作用的意义,对学生进行德育教育

  结合生物学教学内容对学生进行思想品德教育,对促进学生全面发展有重要作用。因此,通过一系列德育教育的渗透,可强化对学生的品德素质教育,提高学生的自我修养。生物学教学中存在着许多对学生进行爱国主义教育的珍贵资料和契机。光合作用意义之一是制造有机物。大家知道绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物;动物的食物都直接或间接来自于光合作用制造的有机物。结合当今世界面临的重大问题,如粮食问题,给学生介绍我国目前粮食的现状。

  例如,我国的可耕地面积仅占世界的7%,但是需要养活的人口占世界的22%。但是随着生物工程技术的迅猛发展,一大批优质高产农作物相继问世,大大提高了单产量,缓解了粮食危机。光合作用意义之二是转化并储存太阳能。煤炭、石油、天然气等燃料中含有的能量是由古代绿色植物通过光合作用储存起来的,这一问题谈到了化石能源问题。随着经济的高速增长,我国能源承受着巨大压力。美国科学家在1978年成功地培育出能直接生产能源物质的植物新品种——“石油草”,这种植物的茎秆被割开后,就会流出白乳状的液体,经提炼就得到石油。这样不仅开辟了一条开发能源的新途径,还能降低使用煤炭、石油等造成的环境污染。通过上述方法,一方面以危机感来激发学生的爱国热情和报国之志。另一方面也增强了学生学习生物学的兴趣,提高了学生的德育素质,还很好地体现了STS(科学、技术、社会)教育的精神。

  素质教育在光合作用中的实施,只是在生物教学中贯彻素质教育的一个侧面。在今后的教学工作中,希望和广大同行共同探索,不断创新,走出一条在生物教学中实行素质教育的新路子。

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