江西萍乡二中胡萍康《光合作用的原理和应用》.docx
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江西萍乡二中胡萍康《光合作用的原理和应用》
生物必修1分子与细胞
第五章细胞的能量供应和利用
第四节能量之源——光与光合作用
《二光合作用的原理和应用》
教学设计
江西省萍乡市第二中学胡萍康
二零零九年十月
目录
一、教学设计
（一）、教学思想
（二）、学情分析
（三）、教材分析
（四）、教学目标
（五）、教学方法
（六）、课前准备
（七）、课时按排
（八）、教学流程
二、教学反思
（一）、指导思想明确
（二）、教学设计特色
（三）、课前准备充分
（四）、教学效果评价
（五）、需改进的地方
教学设计
二光合作用的原理和应用
一、教学设计
（一）、教学思想
本节课的设计紧贴课程标准强调的宗旨：
培养学生的科学素养；结合探究实验，使得学生对知识的认识从感性过渡到理性；充分发挥学生的自主性学习，通过自主学习完成对知识的初步认识和理解，充分体现了学生在课堂中的主体地位；充分发挥教师的主导作用，通过教师的重点指引和难点突破，帮助学生完成从对知识的初步认识和理解升华到对知识的综合理解和应用，从而真正转化为能力和素养。
由于本节课的知识侧重在理解水平，所以在课堂练习的选择上也应侧重于知识的应用，在选题上应同时侧重知识的发展和学生的发展。
（二）、学情分析
本届学生在初中接触到生物学，但本节课的生物学知识支撑上比较薄弱，不过对于生物学也有一定的了解，加上本届学生思维较敏捷，对学习生物学有着浓厚的兴趣，所以能够组织学生在学习过程中开展自主探究。
本课时强调对于知识的理解和了解，由于我校学生大多是城市孩子，对于农业生产的田间管理感性认识不足，所以本节课的知识点应紧密结合学生熟知的社会生活（诸如光照充足的地方植物生长好、室内不适宜栽培开花植物等），从而能够通过创设学生熟悉的情景来激发学生学习的积极性和探究问题的主动性。
（三）、教材分析
光合作用的原理和应用一课，主要介绍了光合作用的探究历程，光合作用的过程和应用等知识。
教材介绍的与光合作用有关的几个经典实验，有利于培养学生的科学精神和严谨的科学态度，培养学生掌握生物科学的研究方法。
光合作用的过程介绍了光反应和暗反应过程中物质和能量的变化，光合作用原理的应用通过学习光合作用强度，引导学生探究环境因素对光合作用的影响，使知识得到迁移和应用。
知识结构：
（四）、教学目标
1.知识目标。
了解光合作用的发现过程，并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所和化能合成作用。
2.能力目标。
学习各位科学家的发现过程，帮助学生学会运用探究的手段发现问题、解决问题，并完成教材的探究活动—探究环境因素对光合作用强度的影响。
3.情感目标。
（1）通过光合作用发现过程的学习，使学生认识到科学发现的艰辛、科学研究方法的重要性，进而说明学习方法的重要性，领悟自然界生命活动的复杂性和有序性。
（2）学生通过体验科学探究一般过程，了解科学研究的一般方法、养成勇于实践的科学精神，培养学生严谨的科学态度，激发创新意识和创新精神。
（五）、教学方法
自主性学习；自主探究和合作探究；评价学习。
（六）、课前准备
多媒体课件（演示光合作用的探究历程和光合作用过程），优美的风景图片等。
（七）、课时按排
二课时
第一课时：
光合作用的探究历程
第二课时：
光合作用的过程、光合作用原理的应用、化能合成作用
（八）、教学流程
第一课时：
过程设计
教学内容
设计意图
教师指导（主要包括问题的设置和学习任务的布置）
学生活动
导入新课
提问：
叶绿体的结构及功能是什么？
多媒体展示一组优美的风景图片
同学们了解了叶绿体的结构和功能，植物的每一片绿叶就好像是一个“绿色工厂”源源不断地生产者有机物。
在自然界中绿色植物随处可见，你看到过植物正在进行光合作用吗？
没有。
那么，科学家们到底是怎样发现光合作用这一生理过程的呢？
创设问题情境，激发兴探究兴趣，导入新课。
光
合
作
用
的
探
究
历
程
（一） 光合作用的探究历程：
多媒体展示下面资料
1、公元前3世纪古希腊学者亚里士多德的结论：
植物的物质积累来源于土壤。
2、1648年比利时医生VanHelmont的柳树实验。
将一株2.3重的柳树苗种在90.8㎏的干土中，只用纯净的雨水浇灌，5年后柳树的质量增加了80㎏多，而土壤减少了不到100g。
VanHelmon的结论是什么?
亚里士多德的结论只是一个经验的推测，并没有进行相应的科学实验。
然后科学家又做了相关的实验。
请学生评价：
你同意他们的结论吗？
（A、亚里士多德的观点缺少科学依据；B、柳树实验则体现了比较科学的研究方法。
）
科学的方法体现在那些方面？
（对照原则）
你对VanHelmont的实验结论认同吗？
（不认同）
为什么？
从实验设计的过程看是不是有不严密之处？
（没有对实验中某些因素（无关变量）严格控制）
植物生长所需的物质从哪里来的呢？
先请生物活动小组一组同学介绍一下他们模拟普利斯特利和英格豪斯所作的实验过程并展示一下实验结果。
同学可以向他们提问：
投影展示实验结果
蜡烛熄灭时间（分钟）
试验次数
放天竺葵的玻璃罩
不放天竺葵的玻璃罩
1
5.2
0.5
2
6.1
0.4
3
6.5
0.3
4
5.8
0.4
思考一下实验组蜡烛熄灭时间的长短与玻璃罩内植株的大小、数量和光照强度有关吗？
如有关系，有兴趣的同学课下可以去实验室做某一因素的探究实验。
多媒体课件依次演示光合作用的四个经典实验过程。
1、1771年普利斯特利的实验：
点燃的蜡烛与绿色植物，密闭，蜡烛不熄灭。
小鼠与绿色植物，密闭，小鼠不易窒息
老师质疑：
（大屏幕）
（1）、该实验的结论是什么？
（2）、为什么有人认为植物也能使空气变浑浊？
他们忽略了什么条件？
2、1779年英格豪斯的实验：
植物更新空气
老师质疑：
（大屏幕）
（1）、普利斯特利的实验为什么在光下才能成功？
（2）、为什么植物只有具有绿叶才能更新空气？
（3）、植物吸收了空气中的什么气体？
放出的气体是什么？
（4）、在这个过程中光能转变成了什么能？
讲述：
直到1785年人们才明确绿叶在光下放出氧气，吸收二氧化碳，1845年，梅耶根据能量转换和守恒定律指出，在植物进行光合作用时把光能转换成化学能储存起来。
过渡：
那么光能变成化学能储存于什么物质呢？
吸收的二氧化碳转变成了什么物质？
3、1864年萨克斯的实验
碘
黑暗一半暴光深蓝
绿叶碘
24小时一半遮光无变化
老师质疑：
（大屏幕）
（1）、为什么要把绿叶放在暗处几小时？
（2）、该实验的巧妙之处是什么？
（3）、这个实验是否设置了对照组？
哪组是？
（4）、实验中所需控制的单一变量是什么？
（5）、实验中哪些处理用于排除干扰？
（6）、这个实验可以得出什么结论？
（7）、如果遮光部位也变蓝，可能的结果？
过渡：
知识的拓宽与延伸
光合作用的原料有水和二氧化碳，那么光合作用释放的氧气来自水还是二氧化碳？
建议：
阅读课本同位素标记法
4、1939年鲁宾和卡门用放射性同位素示踪法证明这一问题
H2O和C18O2O2
向植物提供
H218O和CO218O2
提问：
（大屏幕）
（1）、用18O分别标记什么物质？
（2）、该实验的结论是什么？
学生相互讨论、交流、评价。
学生可以讨论。
展示实验结果
积极思维，回答教师提出的问题。
仔细阅读资料，观察课件演示。
让各小组把观察到的经典实验过程用语言表达出来。
学生形成新的质疑，对老师的设疑进行讨论探究。
学生讨论过程中人人参与，生生互动，学生相互启发，共同探究，学会学习。
学生分组讨论交流，回答老师的提问并思考污浊的空气指哪种成分？
光被植物的哪种结构吸收？
该结构含有哪些色素？
作用是什么？
引导学生思考萨克斯的实验假设是什么？
利用萨克斯的装置还可以探究什么问题？
学生主动展示学习成果，阐明自己的观点和见解，交流合作，形成最佳答案，达到对知识的深入理解和拓宽。
各小组成员对老师的质疑进行自评和互评。
培养学生从资料中获取信息的能力，对实验的评价能力。
培养学生动手能力，感悟成功的喜悦。
深化教材资源，引导学生思维，激发学生探索意识。
设计的目的和策略：
通过多媒体课件展示，学生能够直观地感受科学家的探究历程，同时深刻体验科学家们科学的探究方法和思想，即：
发现问题——做出假设——实验验证——分析得出结论的探究思路。
通过经典实验，进一步理解实验设计中的实验变量、实验遵循的原则。
教与学的方法：
引导学生联系初中已有知识，对材料进行分析，表达交流释疑质疑并学会概括总结分析归纳得出结论。
培养学生分析问题和语言表达能力。
启发学生学会思考,使学生认识生物学的发展与物理化学密切相关，解相关学科之间的相互促进作用。
体会科学技术进步是科学发展的推动力，培养学生知识迁移能力。
培养学生严谨的探究精神和科学态度，提高学生生物学素养。
养学生团结协作勇敢有为，探索创新的精神，共同分享学习成果。
通过观察图像增加学生的感性认识，有利于学生掌握光合作用的过程，培养学生的观察能力和将图像转化成文字语言的能力。
通过层层设疑，学生对知识的理解逐步加深加宽，为学习光合作用的过程奠定了基础。
课堂小结
这节课我们共同学习光合作用的探究历程的经典实验，大家学习后都有什么感悟？
请交流。
课下作业：
1、填写科学家对光合作用探究历程实验表格的内容。
（附表1）
2、上网收集影响光合作用因素的资料。
第二课时：
过程设计
教学内容
设计意图
教师指导（主要包括问题的设置和学习任务的布置）
学生活动
光合作用的过程
提问：
上节课我们学习科学家对光合作用探究历程，谁能说出光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？
能用一个化学反应式表示？
（）
反应式表示出光合作用条件、场所、反应物、生成物各是什么，它并不能表达光合作用具体过程，那么光合作用的具体过程怎样？
（二）光合作用的过程
人们常常根据反应过程是否需要光这个条件，将光合作用全过程分为光反应和暗反应两个大的阶段。
电脑演示类囊体上光反应的动态变化过程，引导学生观察，并组织小组讨论：
1、光反应阶段
（1）、光反应的部位在何处？
（2）、光反应的条件是什么？
（3）、色素吸收的光能有哪两个方面的用途？
（4）、光反应中物质变化和能量变化是怎样？
试用反应式写出物质变化。
（5）、光反应中产生的[H]和ATP到哪里去了？
【①发生部位:
叶绿体片层结构薄膜上
②反应条件:
光、水色素分子、酶
③水的光解和ATP的形成
④物质变化
a.水的光解:
b.ATP形成:
能量转变:
[H]和ATP用于暗反应】
2、暗反应阶段
（1）、暗反应的场所在何处？
（2）、暗反应的条件是什么？
是否一定不能有光?
（3）、CO2发生了哪些变化？
（4）、暗反应中物质变化和能量变化是怎样？
试用反应式写出物质变化。
【①发生部位:
叶绿体基质中
②反应条件:
，不需要光
③CO2被固定和还原
④物质变化
a.CO2固定:
；
b.C3化合物还原:
。
能量转变:
ATP中活跃化学能→有机物中稳定化学能。
】
反应与暗反应并非是两个完全独立的过程而它们之间有联系吗?
引导学生列
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