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1、提高农作物的光合作用效率周坚本课是人教版高中生物选修本第二章第一节三提高农作物的光合作用效率，本节教学作如下处理。教学目标1 知识方面让学生了解光合作用效率的概念以及提高光合作用效率的主要措施和原理。2 态度观念方面（1）通过本节课的教学，使学生能够将所学的知识和农业生产实践结合起来，对学生进行科学、技术、社会的教育。（2）介绍我国在农业发展史中的成就，对学生进行爱国主义教育。（3）通过组织讨论，培养学生的合作精神。3能力方面培养学生对问题的分析能力和综合能力。重点、难点分析本节课的教学内容并不难，关键是要注意学生已学的光合作用知识与本节内容及农业生产知识的关系，使学生在整体上建立起知识的联系
2、。提高农作物的光合作用效率要从光合作用的条件和原料两方面考虑，要使学生将所学知识和生产实践联系起来。教学模式设疑激趣一一师生互动一一建构知识。教学手段制作多媒体课件辅助教学。课时安排一课时设计思路以问题引导学生，组织学生讨论，结合生产实践，进而培养学生的思维和能力。教学过程一、引言分析下表，同学们可以看出什么问题，请思考讨论。年人口（亿）耕地面积粮食产量总面积（亿亩）人均（亩）总产量（亿千克）人均（千克）19495.214.702.721132210199810.714.401.353940368200013.013.001.004800300【学生讨论】得出结论：人口增长、土地减少、粮食增产
3、但人均占有量减少的趋势。【教师活动】民以食为天。然而人类赖以生存的第一个要素一一粮食却面临着日益短缺的严重局面，如何解决土地面积的减少与提高粮食产量的矛盾，提高农作物的光合作用效率是我们研究的一个重要课题。光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值。二、新课【教师活动】引导学生复习光合作用的概念、过程，得出光合作用总反应式：光CO2+H2O(CH20)+02叶绿体从化学反应式的角度分析光合作用总反应式，若要提高光合作用有机物的生成量，我们应采取哪些积极有效的措施？【学生讨论】得出结论：(一)、从光合作用的条件看：1增加光照，可以：(1)延长光照时
4、间；(2)增加光照面积，进行合理密植；(3)控制光照强弱。2增加矿质元素的供应，提高叶肉细胞的叶绿素含量。3控制温度。(二)、从光合作用的原料看：1. 增加作物周围二氧化碳浓度。2. 合理灌溉，增加植物体内的水分来增加光合作用的原料。【教师活动】肯定学生的结论，确定本节课的中心：如何增加光合作用效率。阳光给人类带来了光明和温暖，阳光被绿色植物吸收利用，使千姿百态的植物界得以郁郁葱葱，植物为人类及所有动物制造有机物，使其得以繁衍和生存。自古以来我国劳动人民就十分重视阳光与作物生长的关系，对于阳生植物和阴生植物早有记载。例如：周礼中记载：“阳木生山南者，阴木生山北者。”出示森林图片，要求学生观察、
5、思考植物对光照强度的不同要求。【学生活动】经过观察讨论，得出不同植物对光照条件的不同要求。【教师活动】有些植物进行光合作用时需要强的光照才能生长发育良好，才能提高光合作用效率，这类植物属于阳生植物。有些植物进行光合作用时大强的光照不利于其生长发育，也就不利于提高光合作用效率，这类植物属于阴生植物。【学生活动】就所学知识举例说明哪些植物是阳生植物，哪些植物是阴生植物。【教师总结】我们应根据植杨的生活习性因地制宜地种植植物。例如，古书中对荔枝、龙眼的阴阳特性有记载：“荔枝属火，宜使向阳；龙眼属水，宜向阴”“当日荔枝，背日龙眼。”可见掌握植物阴阳之性，因地制宜地种植是栽培成功。获得优质高产的重要因素
6、之一。【教师讲解】绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素，如N、P、K、Mg等，这些元素在植物的生命活动中都有哪些作用？【学生活动】讨论氮元素在植物生命活动中的作用。结论：1氮元素是蛋白质的主要组成元素。2氮元素是ATP中腺苷的组成元素。3. 光反应的电子受体NADP+含有氮元素。4核酸中有含氮的碱基。5.吲哚乙酸中含有氮元素。【教师补充说明】叶绿素中也含有氮元素。由此可见，氮元素在植物的生命活动中占有重要的地位，故氮元素有生命元素之称。当氮元素供应充足时，叶片大而鲜绿，光合作用旺盛，产量高，因此种植叶菜类的蔬菜，应多施氮肥。但是氮肥施用过多，会造成叶片徒长，机械组织不发达，易倒伏。如
7、果植物缺氮，则生长缓慢，植株矮小，叶绿素含量少，叶子变黄，直接影响植物的光合作用效率。（出示图片）【学生活动】讨论磷元素在植物生命活动中的作用。结论：1生物膜结构的组成成分磷脂中含有磷元素。2磷元素是DNA和RNA的组成成分。3磷元素是ATP和NADPH的组成元素。【教师补充说明】磷元素还直接参与糖类的合成和分解，例如，光合作用暗反应产物中的C3和C5都含有磷元素。植物缺磷时，生长缓慢，叶片呈暗绿色，某些植物的叶片还呈红色和紫色，且在老叶最先表现出来。镁元素是叶绿素的组成成分。植物缺镁时，叶绿素不能合成，严重影响光合作用的效率。钾元素能促进糖类物质运输到储藏器官，并促进储藏器官合成多糖，例如，
8、种植马铃薯、水稻、小麦等以收获淀粉为主的作物要多施钾肥。植物缺钾时，蛋白质分解，叶绿素破坏，叶色变黄卷曲，茎杆易倒伏，抗旱抗寒能力降低。提出问题：如何进行合理施肥？【学生活动】结合教材“生物的新陈代谢与植物的矿质营养”一节讨论如何进行合理施肥。结论：1. 根据植物的生长规律和需肥规律施肥。2. 可以进行根外施肥。3. 与豆科植物进行间种和轮作，提高土壤的肥力，使植物获得更多的氮肥。4. 发展生态农业，动物的粪便、沼气池的沼渣、养鱼塘的塘泥、河水表面的藻类（因为含有能固氮的蓝藻，因此含有大量的氮肥）等均可作为肥料。5将植物秸秆尤其是豆科植物的秸秆进行深耕翻压，也是增加土壤肥力的有效措施。【教师总
9、结】我国古代农业注重并大量施用有机农家肥料的历史源远流长，齐民要术中指出豆类植物是作物最好的前茬，如“美田之法，绿豆为上”，并总结了20多种轮作的方法，充分肯定了豆类植物轮作的地位，使我国的传统农业走上了种地养地的道路。过多地使用化学肥料会使土壤板结，使水体富营养化，因此应借鉴古代农业的合理方法，走可持续发展的道路，发展生态农业。【教师活动】提出问题：二氧化碳对植物光合作用有何影响呢？（出示图表）得出结论：绿色植物周围空气中的二氧化碳的含量，直接影响绿色植物的光合作用效率。【教师活动】提出问题：空气中的二氧化碳一般占空气体积的003%，当植物旺盛生长时，所需的二氧化碳就更多，若只靠空气中二氧化
10、碳本身的浓度差所造成的扩散作用满足不了植物对二氧化碳的需求。那么，如何提高空气中二氧化碳的浓度呢？【学生活动】讨论分析（教师要参与学生的讨论，引导讨论的中心）。得出结论：作物需要良好的通风，使大量空气通过叶面，使光合作用正常进行。【教师活动】肯定学生的分析，并进行归纳总结。阳光是植物进行光合作用的能量来源，而空气中的二氧化碳和根系吸收的水分是植物进行光合作用的原料。把植物种成一定规格的行列，相互保持一定的距离，使植物受到充足的阳光照射，使流动的空气送进农田的四面八方，是提高作物光合作用效率的有效手段。齐民要术中提到种植作物要“正其行，通其风”就是这个道理，“通风见日，实大而美。”即改善通风、透
11、光条件有利于作物提高光合作用效率，使作物另外，不同的光质对提高光合作用效率也有影响。例如，在蓝紫光下光合产物中蛋白质和脂肪的含量较多；在红光的照射下，光合产物中的糖类含量较多；所以，作物壮秧的时候，塑料大棚用蓝色的塑料薄膜较好。【教师活动】提出问题：随着农业技术的发展，日光温室种植果蔬已成为我国优质高效农业的一枝奇秀，请同学们从光合作用的角度分析，有哪些优点，又有可能出现哪些问题，如何解决？【学生活动】分组讨论，得出结论。优点：提高温度，促进光合作用；种植反季节蔬菜等。问题：通风不够，二氧化碳供应不足，病虫害易发等。【教师活动】要求学生重点对二氧化碳进行讨论，提出措施。【学生活动】分组讨论，得
12、出结论。1施用固体二氧化碳（干冰）。2使用农家肥，可以使土壤中微生物的数量增多，活动增强，分解有机物，放出二氧化碳。3植物的秸秆通过深耕埋于地下，也可以通过微生物的分解作用产生二氧化碳。4使用NH4HCO3肥料，既可以为植物提供铵盐，又可以为植物提供二氧化碳。5温室作物也要合理密植和通风透光。6.温室中还可以使用二氧化碳发生器，二氧化碳发生器的原理是利用硫酸和碳酸盐反应生成二氧化碳。【教师活动】提出问题：当全球范围内空气中二氧化碳的含量无限制地提高时，会有什么负面影响？【学生活动】讨论并分析回答。结论：会促成温室效应的出现，使地球变暖、冰川融化、海面上升、气候异常。（教师要对学生的讨论和分析给予充分的肯定。）另外，选择具有优良性状的杂交品种也是提高光合作用效率的有效措施。被誉为“杂交水稻之父”的我国著名科学家袁隆平研究的三系配套杂交水稻技术已经在世界上几十个国家推广和应用，大大提高了粮食的产量，解决了几亿人的吃饭问题。这个内容我们将在下一章进行介绍。（示幻灯片）三、小节回顾四、练习：课后练习和结合高考的习题（幻灯片）
