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学情分析
知识传授并不是光合作用教学的唯一价值，在学习知识的过程中帮助学生自主建构科学观念，产生探究光合作用的兴趣，领悟渗透其中的科学精神更为重要。
将科学史融合到光合作用的教学中来，以科学史上几个典型的探究案例将光合作用知识的发展贯穿起来，符合学生的认知需要和知识的发展特点，使光合作用的知识教学有了趣味性的，可供探究、质疑和分析的情景。
教学目标
1.知识与能力目标
（1）能正确叙述植物光合作用的条件，并能设计相关实验方案进行验证。
（2）能正确叙述光合作用的意义，用反应式表达光合作用原理。
2.过程与方法目标
（1）结合光合作用的科学探究历程，进一步学习科学探究的方法，能分析问题，提出假设，设计实验方案，处理实验结果。
（2）分析科学史上的相关典型案例，领悟当时科学家研究光合作用的科学方法，从而建构科学的光合作用的观念。
3.情感态度与价值观目标
（1）在科学史学习过程中体验科学家探究光合作用奥秘的艰辛和实事求是的科学态度。
（2）认识到光合作用的科学知识是不断发展的，并受到当时社会背景和科学技术的限制，产生敢于质疑的勇气。
教学流程
■
教学进程
环节一
1.问题引入
动物的生长是由于它从环境中获得食物的结果，那么植物的食物来自哪里呢？
2.建立假设
学生提出可能性，从土壤中来，从水中来，从空气中来。
设计点评：问题引入能迅速集中学生的学习注意力，引发学生的假设，暴露可能存在的问题，为后续生成性教学提供素材。
师：18世纪中期以前，人们一直认为植物生长所需的营养物质全都来源于土中。包括古希腊哲学家、博学家亚里士多德也这么认为。事情果然是这样的吗？
3.海尔蒙特柳树实验
教师出示1648年比利时的科学家海尔蒙特的实验示意图，并做适当讲解。
■
设计点评：给出亚里士多德的经验推测、赫尔蒙特的实验，让学生体验科学知识并不是绝对真理，对权威既要尊重又要敢于质疑，感受科学家探究真理的求真态度。
师：根据这个实验，你认为海尔蒙特能得出什么结论呢？
生：植物是利用水来制造“食物”的。
师：海尔蒙物的实验结论在今天看来显然是不正确的。但我们仍然认为他是一位伟大的、令人尊敬的科学家。这是为什么呢？
生1：他坚持五年时间做了这个实验，精神令人钦佩。
生2：他敢于质疑前人（亚里士多德）的论断。
生3：他是第一个用实验研究光合作用生理过程的人。
……
师：海尔蒙特的结论是——“植物的物质积累来源于水”。当然我们知道他的实验实在很精确，但是结论有偏差(因为土壤损失的2盎司，不是他称重的误差，而是土壤提供植物成长所需养分的消耗)，不过在数百年前能够有这样的发现，实在是不简单。
设计点评：组织学生对科学史上的实验讨论要注意引导，从合理与不足两方面进行分析，渗透科学价值观，并为后续问题的产生铺垫。
环节二
1.提出问题
师：柳树真的只需要水和少量无机盐就能长大吗？
生：植物进行光合作用还能吸收CO2，同时释放O2，CO2可能也是物质积累的来源。
师：怎样证明植物能吸收CO2释放O2呢？
生1：让植物和小白鼠在封闭的环境中生活。
生2：还可以用蜡烛代替小白鼠。
师：太聪明了，这个问题在1771年就引起英国科学家普利斯特的注意，你们的设计思想与当年他经过多次探究后形成的设计基本相同的。
设计点评：对科学史上的典型案例进行讨论能较好地激发学生的探究欲，产生许多很好的观点，这些观点是宝贵的生成性教学资源。在教学过程中妥善处理好学生的观点，因势利导引出下一层次的问题。
2.“植物——蜡烛（小白鼠）”实验
教师出示普里斯特利的实验示意图，并做适当讲解。
■
师：小白鼠生存、蜡烛燃烧需要什么气体？这个实验说明了什么问题？
学生讨论后得出结论：植物释放了氧气。
师：普利斯特利把蜡烛燃烧以及动物呼吸时产生的气体称为“固定空气”（实则二氧化碳），并证明了植物吸收“固定空气”后可以放出“活命空气”（实则氧气）。然后，当其他人重复普利斯特利的实验时，有的能够成功，有的总是失败。这是什么原因呢？
生：可能是没有让植物接受光照。
师：不错。由于普里斯特利的实验一直是在光照的条件下进行的，所以他没有发现光在此实验中的关键作用。1779年，荷兰科学家英恩豪斯做了500多次植物有无更新空气的实验，才发现太阳光和绿叶是光合作用必不可少的两个主要条件，进一步证明只有植物的绿色部分在光照下才能起到使空气变“好”的作用。
3.德国植物学家萨克斯实验
师：光合作用能产生什么物质？又经过近百年的探索，1864年德国植物学家萨克斯对植物通过光合作用后产生什么物质进行的探究。
教师出示萨克斯的实验示意图，并做适当讲解：把绿色植物放在暗处几小时，然后把一个叶片的一半曝光，另一半遮光，过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片。
■
提出问题：绿叶为什么要先放在暗处几小时？为什么要水浴加热?叶片在酒精中漂洗的作用是什么？预测一下实验结果应该是什么？
设计点评：该实验设计巧妙，是教学重点。结合史料组织学生讨论，发挥学生学习的主体性。
实验结果：发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈蓝色。
师：这一实验成功地证明了什么？
生：证明光合作用需要光照，光合作用的产物主要是淀粉。
师：我们已经证明了光合作用需要水分，要在光照的条件下才能产生氧气和淀粉。
最后师生共同总结出光合作用的概念，并完善光合作用的反应式：
光能
CO2+H2O——→C6H12O6+O2
叶绿体
课后反思
光合作用发现过程中的许多经典实验，本节课的教学打破了传统的讲授式和实验相结合的教学模式，采用了光合作用的研究史和实验相结合的新模式。
本课中安排了与“光合作用的发现”有关的多个科学史料。为了更好地体现科学研究过程的完整性，将教材内容调整如下：亚里士多德的经验推测（补充）→海尔蒙特的柳树实验（补充）→普里斯特利实验→萨克斯实验（证明产物淀粉）→恩格尔曼实验（证明产物是氧气和场所是叶绿体）→得出光合作用过程的总反应式。并将鲁宾和卡门实验（光合作用的氧气来自水）作为学生的课外延伸内容。一节课下来，学生仿佛从2000多年前开始伴随着各时期的科学家重走了光合作用发现这一历史之路，在与科学巨匠的对话中体验科学探究过程及其中的曲折和艰辛。光合作用的学习实际上也是一次用科学方法研究生物学问题的模拟活动，让学生既学习了生物学知识，又学会了科学研究的方法。
知识传授并不是光合作用教学的唯一价值，在学习知识的过程中帮助学生自主建构科学观念，产生探究光合作用的兴趣，领悟渗透其中的科学精神更为重要。
将科学史融合到光合作用的教学中来，以科学史上几个典型的探究案例将光合作用知识的发展贯穿起来，符合学生的认知需要和知识的发展特点，使光合作用的知识教学有了趣味性的，可供探究、质疑和分析的情景。
教学目标
1.知识与能力目标
（1）能正确叙述植物光合作用的条件，并能设计相关实验方案进行验证。
（2）能正确叙述光合作用的意义，用反应式表达光合作用原理。
2.过程与方法目标
（1）结合光合作用的科学探究历程，进一步学习科学探究的方法，能分析问题，提出假设，设计实验方案，处理实验结果。
（2）分析科学史上的相关典型案例，领悟当时科学家研究光合作用的科学方法，从而建构科学的光合作用的观念。
3.情感态度与价值观目标
（1）在科学史学习过程中体验科学家探究光合作用奥秘的艰辛和实事求是的科学态度。
（2）认识到光合作用的科学知识是不断发展的，并受到当时社会背景和科学技术的限制，产生敢于质疑的勇气。
教学流程
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教学进程
环节一
1.问题引入
动物的生长是由于它从环境中获得食物的结果，那么植物的食物来自哪里呢？
2.建立假设
学生提出可能性，从土壤中来，从水中来，从空气中来。
设计点评：问题引入能迅速集中学生的学习注意力，引发学生的假设，暴露可能存在的问题，为后续生成性教学提供素材。
师：18世纪中期以前，人们一直认为植物生长所需的营养物质全都来源于土中。包括古希腊哲学家、博学家亚里士多德也这么认为。事情果然是这样的吗？
3.海尔蒙特柳树实验
教师出示1648年比利时的科学家海尔蒙特的实验示意图，并做适当讲解。
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设计点评：给出亚里士多德的经验推测、赫尔蒙特的实验，让学生体验科学知识并不是绝对真理，对权威既要尊重又要敢于质疑，感受科学家探究真理的求真态度。
师：根据这个实验，你认为海尔蒙特能得出什么结论呢？
生：植物是利用水来制造“食物”的。
师：海尔蒙物的实验结论在今天看来显然是不正确的。但我们仍然认为他是一位伟大的、令人尊敬的科学家。这是为什么呢？
生1：他坚持五年时间做了这个实验，精神令人钦佩。
生2：他敢于质疑前人（亚里士多德）的论断。
生3：他是第一个用实验研究光合作用生理过程的人。
……
师：海尔蒙特的结论是——“植物的物质积累来源于水”。当然我们知道他的实验实在很精确，但是结论有偏差(因为土壤损失的2盎司，不是他称重的误差，而是土壤提供植物成长所需养分的消耗)，不过在数百年前能够有这样的发现，实在是不简单。
设计点评：组织学生对科学史上的实验讨论要注意引导，从合理与不足两方面进行分析，渗透科学价值观，并为后续问题的产生铺垫。
环节二
1.提出问题
师：柳树真的只需要水和少量无机盐就能长大吗？
生：植物进行光合作用还能吸收CO2，同时释放O2，CO2可能也是物质积累的来源。
师：怎样证明植物能吸收CO2释放O2呢？
生1：让植物和小白鼠在封闭的环境中生活。
生2：还可以用蜡烛代替小白鼠。
师：太聪明了，这个问题在1771年就引起英国科学家普利斯特的注意，你们的设计思想与当年他经过多次探究后形成的设计基本相同的。
设计点评：对科学史上的典型案例进行讨论能较好地激发学生的探究欲，产生许多很好的观点，这些观点是宝贵的生成性教学资源。在教学过程中妥善处理好学生的观点，因势利导引出下一层次的问题。
2.“植物——蜡烛（小白鼠）”实验
教师出示普里斯特利的实验示意图，并做适当讲解。
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师：小白鼠生存、蜡烛燃烧需要什么气体？这个实验说明了什么问题？
学生讨论后得出结论：植物释放了氧气。
师：普利斯特利把蜡烛燃烧以及动物呼吸时产生的气体称为“固定空气”（实则二氧化碳），并证明了植物吸收“固定空气”后可以放出“活命空气”（实则氧气）。然后，当其他人重复普利斯特利的实验时，有的能够成功，有的总是失败。这是什么原因呢？
生：可能是没有让植物接受光照。
师：不错。由于普里斯特利的实验一直是在光照的条件下进行的，所以他没有发现光在此实验中的关键作用。1779年，荷兰科学家英恩豪斯做了500多次植物有无更新空气的实验，才发现太阳光和绿叶是光合作用必不可少的两个主要条件，进一步证明只有植物的绿色部分在光照下才能起到使空气变“好”的作用。
3.德国植物学家萨克斯实验
师：光合作用能产生什么物质？又经过近百年的探索，1864年德国植物学家萨克斯对植物通过光合作用后产生什么物质进行的探究。
教师出示萨克斯的实验示意图，并做适当讲解：把绿色植物放在暗处几小时，然后把一个叶片的一半曝光，另一半遮光，过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片。
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提出问题：绿叶为什么要先放在暗处几小时？为什么要水浴加热?叶片在酒精中漂洗的作用是什么？预测一下实验结果应该是什么？
设计点评：该实验设计巧妙，是教学重点。结合史料组织学生讨论，发挥学生学习的主体性。
实验结果：发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈蓝色。
师：这一实验成功地证明了什么？
生：证明光合作用需要光照，光合作用的产物主要是淀粉。
师：我们已经证明了光合作用需要水分，要在光照的条件下才能产生氧气和淀粉。
最后师生共同总结出光合作用的概念，并完善光合作用的反应式：
光能
CO2+H2O——→C6H12O6+O2
叶绿体
课后反思
光合作用发现过程中的许多经典实验，本节课的教学打破了传统的讲授式和实验相结合的教学模式，采用了光合作用的研究史和实验相结合的新模式。
本课中安排了与“光合作用的发现”有关的多个科学史料。为了更好地体现科学研究过程的完整性，将教材内容调整如下：亚里士多德的经验推测（补充）→海尔蒙特的柳树实验（补充）→普里斯特利实验→萨克斯实验（证明产物淀粉）→恩格尔曼实验（证明产物是氧气和场所是叶绿体）→得出光合作用过程的总反应式。并将鲁宾和卡门实验（光合作用的氧气来自水）作为学生的课外延伸内容。一节课下来，学生仿佛从2000多年前开始伴随着各时期的科学家重走了光合作用发现这一历史之路，在与科学巨匠的对话中体验科学探究过程及其中的曲折和艰辛。光合作用的学习实际上也是一次用科学方法研究生物学问题的模拟活动，让学生既学习了生物学知识，又学会了科学研究的方法。