能量之源光与光合作用教学设计

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1、第 1 页 共 7 页能量之源光与光合作用教学设计湟源二中白丰一、教材分析能量之源光与光合作用是人教版必修一 “分子与细胞” 模块第五章 第四节的内容。 这节内容包括两部分： 第一部分为捕获光能的色素和结构，第二 部分是光合作用的原理和应用。 与旧教材相比， 本节内容大体上保持了旧教材的 难易程度和编排顺序， 仅在以下三个方面作了调整： 一是对光合作用的探究历程 进行了扩充，增加了英格豪斯、梅耶、卡尔文等科学家的实验，将光合作用的发 现过程阐述的更加完整。二是新增了环境因素对光合作用强度影响的探究实验， 这个探究实验的设计和操作均有一定的难度，教材为此提供了相关的提示和参考 案例。三是叶绿体的

2、结构和功能、 化能合成作用这两部分内容在旧教材中没有被 编排在光合作用这一节中，现为了内容的完整性和更符合学生的认知规律， 将这两部分内容移至本节中。 本节内容不仅和初中教材中有关光合作用的基础知识密切相关，而且在高中 教材中也起着承上启下的作用： 一方面通过本节内容的学习， 可以进一步理解在 第三章中为什么把叶绿体比作“养料制造车间”和“能量转换站”，另一方面本 节内容也为必修 3 中生态系统的物质循环和能量流动、 选修 3 中生态工程等内容 的学习打下基础。二、教学目标依据课程标准和学生实际情况，将本节课的三维目标确定为： 1知识方面 （1）说出绿叶中色素的种类和作用。 （2）说出叶绿体的

3、结构和功能。 （3）说明光合作用以及对它的认识过程。 （4）尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 （5）说出光合作用原理的应用。 （6）简述化能合成作用。 2能力方面 （1）学会提取、分离绿叶色素的方法 （2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以 及培养语言表达能力。 3情感态度与价值观 （1）通过学习科学家对光合作用原理的探究历程，使学生认同科学原理的 创立是科学家在不断的观察、实验、探索和争论中建立起来的；认同 科学家不仅要继承前人的科研成果，还要具有质疑、创新和勇于实践 的科学精神与态度。 （2）通过对叶绿体结构的学习，帮助学生树立结构和功能相统一的生物学 观点

4、（3） 通过学习光合作用原理在农业生产中的应用，使学生增强 STS 的意识。第 2 页 共 7 页三、教学重点和难点1教学重点 （1）绿叶中色素的种类和作用。 （2）光合作用的发现及研究历史。 （3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 （4）影响光合作用的环境因素。 2教学难点 （1）光反应和暗反应的过程。 （2）探究影响光合作用强度的环境因素。四、教学设计思路要完成教学的三维目标，教学设计的思路是化繁为简，紧扣课标，面向 全体，注重能力的培养。 1、教学设计的要点 （1）光合作用的过程一直是教学上的难点，因为光合作用是发生在细胞内的 极其微观的一系列化学反应， 学生无法直接感知， 为了

5、突破此难点， 我拟采用多 媒体演示光反应和暗反应的动态过程，通过简明的图解， 把复杂、微观的化学变 化形象化，使学生的形象思维和抽象思维相结合，形成深刻的表象。另外，组织 学生进行学习活动时，应鼓励学生相互讨论，取长补短，充分利用学生的智慧。 最后，引导学生列表比较光反应和暗反应，通过类比，增强记忆。这样设计，即 落实了知识目标，又培养了学生观察、分析和归纳的能力。 （2） “环境因素对光合作用强度影响”的探究实验也是教学中的一个难点。该 实验是一个开放性实验， 探究的问题和实验设计的思路可以有多种选择，学生思 维上容易出现混乱。为此， 可以先和学生一起分析教材上的实验原理和参考案例， 然后发

6、给学生探究实验记录表， 通过表格引导学生一步步完成探究，从实验中掌 握科学探究的方法。 （3） “叶绿体中色素的提取与分离”实验属于引导探究式实验， 即教师提供探 究框架，学生参与探究， 但是由于学生很容易从教材中看到叶绿体中有几种色素 及其颜色， 所以仅以此作为实验的探究点，容易使探究实验流于形式， 实验的本 质不自觉中成了验证性实验。 故在此实验中， 可以增加了几个探究点， 如有无比 菠菜更适合的实验材料？为何滤纸条的一端要剪去两角？为何层析液不能触及 滤液细线等等， 这样既能引起学生的探究兴趣， 又有利于学生对实验中的一些操 作步骤知其所以然。 （4） “光合作用的探究历程” 是生物科学

7、史的内容， 生物教学史是培养学生科 学素质的生动教材。 由于课堂上时间、 条件等因素的限制， 学生无法进行全程探 究活动，所以我设计由教师呈现科学家探究的过程，让学生推导出各个探究实验 的结论，并引导学生对实验中的一些问题进行思考，再穿插一些科学家的曲折和 艰辛，这种部分探究的思想实验既能让学生明确光合作用的探究历程，也很好的 落实了情感态度和价值观的教育。 2、教学设计的策略 本节内容安排 3 课时，拟将“捕获光能的色素和结构”安排一课时；“光合 作用的探究历程和光合作用的过程”安排一课时；“光合作用原理的应用和化能 合成作用”安排一课时，具体设计的策略如下：第 3 页 共 7 页教学内容基

8、本策略 导入新课利用白化苗的图片创设问题情境，引入本节第一部分。 光合色素的种类引导学生完成绿叶中色素的提取和分离的实验，得出结论。 光合色素的作用利用屏幕显示 4种色素分别放在阳光和三棱镜之间得到的4张 光谱图，并结合教材上的图5-10，得出结论。 叶绿体的功能介绍恩格尔曼的实验，得出实验结论并分析实验方法的巧妙 处。 叶绿体的结构通过观察叶绿体的立体结构示意图， 认识叶绿体的基本结构以 及与其功能相适应的结构特点。 光合作用的探究 历程以教材中呈现的重要事件作为线索， 通过表格形式引领学生沿 着科学家的发现思路作一次思想探究。 光合作用过程通过多媒体展示光合作用的过程， 引导学生观察、 讨

9、论、归纳、 比较。 光合作用原理的 应用学生汇报调查收集的关于 “提高农作物光合作用强度措施”的 资料，并选择其中一种因素完成 “环境因素对光合作用强度影 响”的探究实验。 化能合成作用引导学生自学教材， 总结出化能合成作用的概念， 并与光合作 用比较。五、教学实施的程序教 学 进 程教师的组织和引导学生活动教学意图导 入 新 课屏幕上出示白化苗图片并提问： 1为什么白化苗很快就会死亡？ 2为什么没有色素， 植物就不能进行光 合作用？学 生根据已知 知 识和经验作 出回答从实例分析入 手，创设问题 情境，引入新 课光 合 色 素 的 种 类绿叶中的色素究竟有哪些种类？它们分 别又是什么颜色？以

10、及各种色素在绿叶 中的含量是否相同呢？带着这些问题我 们一起来做绿叶中色素的提取和分离 实验。 1教师讲解实验原理，指导实验程序。 2增加探究点： a.你们所带的材料中， 有无比菠菜更 适合的实验材料？ b.为何滤纸条的一端要剪去两角？ c.为何层析液不能触及滤液细线？ 3 学生实验遇到问题时， 给予必要引导。学 生分组进行 探究实验，分析 实验结果，得出 结论。包括绿叶 中色素的种类、 颜 色、含量多 少， 最佳的实验 材料、滤纸条剪 去两角的原因， 层 析液不能没 及 滤液细线的 原因等。使学生学会提 取、分离绿叶 中 色 素 的 方 法，培养学生 的探究意识和 科学素养。光 合 色 素1

11、屏幕上出示图片： 将 4 种色素分别放 在阳光和三棱镜之间， 要求学生从连 续光谱中观察明显变暗的区域， 并分 析原因。仔 细观察分析 屏 幕上的四张 图， 对 4 种色素 主 要吸收的光指 导 学 生 读 图，尝试从图 形 中 获 取 信 息，培养学生第 4 页 共 7 页的 作 用2指导阅读教材上图5-10： 叶绿素和类 胡萝卜素的吸收光谱。初步得出结论。 再 通过阅读教 材 上的图进一 步证实。的图文转换能 力。过 渡这些光合色素分布在细胞的什么部位？ 直到 1865年， 德国植物学家萨克斯发现 叶绿素集中在一个个更小的结构中，称 为叶绿体。那么叶绿体有什么功能呢？倾听，准备学习 叶绿体

12、的功能。承上启下，引 入下一部份内 容。叶 绿 体 的 功 能引导学生阅读教材上的材料分析：恩格 尔曼的实验。思考： 1恩格尔曼的实验的结论是什么？ 2恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之 处？根 据恩格尔曼 的实验思路，思 考回答问题。充分利用教材 中的资料，引 导学生分析资 料得出结论。叶 绿 体 的 结 构屏幕上出示叶绿体的立体结构示意图， 引导学生观察并思考： 1叶绿体有哪些结构组成？ 2叶绿体有哪些结构特点是与其功能 相适应？ （第一教时结束）观 察叶绿体的 立 体结构示意 图， 思考结构和 功 能之间的关 系。帮助学生掌握 叶绿体的基本 结构，树立结 构和功能相统 一的生物学观 点。 引

13、 入 第 二 教 时叶绿体是进行光合作用的场所，那么， 什么是光合作用？光合作用的过程是如 何被人们一步一步揭示出来的呢？学 生根据初中 所 学的知识及 教 材上的黑体 字 能回答出第 一问。从学生已有的 知识入手，设 疑激趣，引入 新内容。光 合 作 用 的 探 究 历 程屏幕上显示表格（见附表1） ，表格中呈 现了科学家进行探究实验的过程，要求 学生推导出各个实验的结论并思考实验 中有关问题。分 析并体会实 验过程，思考其 相 应的结论及 实 验中的有关 问题。创设情境，让 学生重走科学 家探究之路， 体验科学家的 科学态度和探 索精神。光 合 作 用 的 过 程1演示类囊体上光反应的动态

14、变化过 程，引导学生观察， 并组织小组讨论： a.光反应的场所在何处？ b.光反应的条件是什么？ c.色素吸收的光能有哪两个方面的用 途？ d.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。学 生通过观察 回答问题，书写 光、 暗反应的反 应 式时相互讨 论， 并相互找出 不完善之处。通过简明的图 解，增加学生 的感性认识， 有利于学生掌 握光合作用的 过程，同时培 养学生的观察 能力和分析归 纳能力。第 5 页 共 7 页e.光反应中产生的 H 和 ATP 到哪里 去了？ 2 演示叶绿体基质中暗反应的动态变化 过程，引导学生观察， 并组织小组讨论： a.暗反应的场所在何处？

15、b.暗反应的条件是什么？是否一定不 能有光 ? c.CO2发生了哪些变化？ d.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。 3引导学生列表比较光反应和暗反应 的区别和联系。 4引导学生写出光合作用的总反应式。 （第二教时结束）学 生讨论后列 出表格。（见附 表 2）培养了学生归 纳和类比的能 力。引 入 第 三 教 时掌握了光合作用的过程，在生产实践中 有什么应用呢？准 备学习光合 作 用原理的应 用提出问题，激 发学生的学习 兴趣光 合 作 用 的 原 理 的 应 用1请学生汇报上节课布置的 “调查和收 集提高农作物光合作用强度的具体措 施” 。2选择其中的一种因素， 通

16、过实验来探 究它对光合作用的影响。 （1）分析教材上的实验原理。 （2）分析教材上的参考案例。 （3）分发给学生探究实验的记录表 （见附表 3） 引导学生进行科学 探究。 （4）探究过程中遇到问题时，给予必 要的指导。学 生展示调查 和收集的材料， 包 括适当提高 光照强度，适当 提高 CO2的浓 度， 适当提高温 度等。学 生分组进行 探究实验，并填 写 探究实验记 录表，最后进行 表达交流。培养学生收集 资料和整理资 料的能力。教会学生科学 探究的方法， 培养学生设计 实验的能力、 分析和解决问 题的能力及表 达 交 流 的 能 力。过 渡自然界中，除了植物能把无机物合成有 机物外，还有其他生物也可以把无机物 合成有机物吗？学 生依据教材 回答。引入化能合成 作用。化 能 合 成 作 用组织学生阅读教材P105 化能合成作用 的知识，思考： 1硝化细菌的化能合成作用是怎么样 的？ 2硝化细菌为什么和植物一样， 也属于 自养生物？ 3 化能合成作用和光合作用的主要区别学 生阅读教材 并 思考回答问