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1、教学课例研究作业课题研修人小小马任教学科高中生物教学课例名称：光合作用一、教材分析“光合作用” 是高中生物（人教版）第二章（生物的新陈代谢）第二节（绿色植物的新陈代谢）中的第三个知识点。绿色植物的新陈代谢包括水分代谢、矿质代谢、有机物和能量的代谢三个部分，其中有机物和能量的代谢是通过光合作用和呼吸作用共同实现的。光合作用是合成有机物、储存能量的过程，呼吸作用是分解有机物、释放能量的过程。绿色植物的光合作用具有非常重要的意义，是生物界最基本的新陈代谢，同时，光合作用对前面学过的（细胞、ATP、酶等）知识的复习、巩固，对后面的（动物的新陈代谢等）知识的学习具有承上启下的作用。因此，使学生牢固掌握光
2、合作用这一部分知识非常重要。光合作用部分共有五个问题：光合作用的概念、叶绿体中的色素、光合作用的过程、实质、意义。重点是叶绿体中的色素、光合作用的过程和意义，难点是光合作用的过程。二、教学目标知识目标：1.了解光合作用的概念、实质2.掌握叶绿体中色素的种类和作用3.掌握光合作用的过程和意义 技能目标：1.通过对光合作用发现史的学习，了解科学家的科学思维方法2.通过实验（含设计），培养学生初步的研究能力；3.利用精心设计的光合作用过程的多媒体动画，培养学生的比较、归纳、综合能力；4.利用巧妙设计的练习题，提高学生分析、解决问题的能力。 情感目标： 结合教学内容，对学生进行科学史教育，树立辩证唯物
3、主义的世界观、科学观，增强环保意识。三、学生学习能力分析对高一的学生来说学习这节的内容还是比较困难的、之前的学习也没有更深层次的去研究植物的光合作用、而且老师的讲解与学生的理解都比较费劲。但是他们也具备了一定的观察、归纳、分析和推理能力而且学习本节之前也学习了细胞的呼吸。所以，也是有一定的认识和基础的。在教学中教师要抓住这个年龄阶段学生的心理，调动他们的好奇心和积极性，利用板书和现代媒体技术相结合，让学生将知识得到更好的理解。三、教学策略选择与设计（1）情境激趣策略：通过动手提取叶绿体中吸收光能的色素的过程，加强学生的动手能力，调动学生的积极性；通过播放光合作用的动画演示，提出问题，激发学生的
4、学习兴趣。（2）以问题解决为主教学策略：通过观察，引发学生提出关于光合作用实质以及光合作用释放氧气的来源的疑惑，通过假设和实验方案的设计，得出科学性的结论，解决问题和疑惑。四、教学过程(一)导入新课：复习旧知，引入新课师：我们日常通过食物来补充能量进行生长，而植物通过什么方式来将无机物转化为有机物来提供它们的生长所需的能量呢？师：我们前面也学习了光合作用的原理，那么你们还记得什么是植物的光合作用？你能通过文字的叙述写出光合作用的化学反应方程式吗？下面我们一起来回忆一下吧。师生互动：光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 反应式：
5、H2O + CO2 （CH2O）+O2（边板书边叙述） 从反应式看是一个简单的化学反应式，但是光合作用却是一个非常复杂的过程，通过方程式你知道原料，什么时候被利用？怎样被利用？产物，什么时候产生?怎样产生的吗？通过学习光合作用过程，这些问题就可迎刃而解了。下面就让我们一起走进今天的学习内容-光合作用的过程。（二）讲授新课师：光合作用过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为 光反应和暗反应 两个阶段。首先我们来学习光反应的第一个阶段，因为必须有光才能进行，所以称为光反应阶段。请同学们看到书上的光反应过程的文字描述，下面我将给大家几分钟时间，你们自己用化学方
6、程式去替换文字的叙述，再进行组内讨论，最后将抽几个小组上来写出你们的答案。师：给予点评。下面我们一起来分析一下光反应过程的化学方程式。首先第一个方程式中就是水的光解：水分解成氧和还原氢（板书出方程式）第二个方程式就是ATP的合成：在酶的催化下促成ADP与Pi发生化学反应形成ATP（板书出方程式）刚刚说到光合作用是按照是否需要光能，分为光反应和暗反应 两个阶段。那么光反应要进行就必须需要光的参与，而光需要光合色素的吸收。师：总结。以上就是光反应的全部过程，从这些反应式中你们知道光反应的必备的条件是什么，场所在哪里吗？师：正是因为需要光合色素的而吸收才可以进行光合作用，我们在上一节也学习了叶绿体的
7、结构，知道吸收光能的四种色素都在类囊体薄膜上。所以光反应的场所就是类囊体薄膜。希望大家可以联系前面学习的知识，这样才能更好的学习。（板书条件及场所）师：那么光反应的产物，以及能量是怎样转化的呢？师：很好，产物我们可以通过方程式直接看出来，而能量的转化，植物当然是将外界的能量转化为自己的能量，并且我们在前面也学习了ATP是细胞的能量“通货”，并且极不稳定。所以光反应就是将光能转化成了ATP中活跃的化学能。师：我们通过学习光反应知道光反应必须有光才可以进行，那么暗反应是不是只有黑暗条件下才能进行呢？下面我还是给大家几分钟时间，你们自己用化学方程式去替换文字的叙述，再进行组内讨论，最后再抽几个小组上
8、来写出你们的答案。师：给予点评。下面我们大家一起来分析一下暗反应的化学方程式。首先第一个方程式就是二氧化碳的固定：外界的二氧化碳与植物体内的五碳化合物相结合在酶的作用下生成两分子三碳化合物（边描述边板书出化学方程式）第二个化学方程式就是三碳化合物的还原：三碳化合物接受ATP释放的能量并且在酶的作用下被还原氢还原生成糖类和五碳化合物以及水（边描述边板书出化学方程式）以上就是暗反应的全部过程，其实我们现在就可以发现暗反应是有无光都可以进行的并不是只有黑暗的条件下可以进行。从这些反应式中你们知道暗反应的必备的条件是什么，场所在哪里吗？师：我们可以从暗反应的化学方程式知道要想反应进行就必须有酶的帮助下
9、，当然这里的酶有很多种，等你们以后去大学里面更深层次的学习了之后就知道了、里面还有很多反应，这里是简化后的，我们只需要知道暗反应是需要很多酶来帮助的。师：那么暗反应的产物，以及能量是怎样转化的呢？XX同学起来回答一下这个问题。师：产物相信大家一眼就能看出来，能量转化我们就根据光反应的探究方法一样、也会发现植物转化成自身的有机物就是根据体内所存的ATP中活跃的化学能。师：以上便是暗反应的全部过程，下面我们将光反应与暗反应的过程对比学习。大家和我一起回忆。师生互动：光反应与暗反应对比条件、场所、发生的反应、产物、能量转化。（PPT展示表格对比）师：那么该如何将光反应和暗反应联系起来呢？大家有发现它
10、们之间联系的物质么？你们可以通过能量的转化入手。师：我们说详细一点就是、光反应为暗反应提供了还原氢和ATP，而暗反应为光反应提供了ADP和Pi,那么我们接下来通过画图来总结一下光合作用的全过程。首先光合色素吸收光能，水在光下分解成氧气和还原氢，在酶的催化下促成ADP与Pi发生化学反应形成ATP，二氧化碳与植物体内的五碳化合物相结合在酶的作用下生成两分子三碳化合物，三碳化合物接受光反应合成的ATP释放的能量并且在酶的作用下被光反应中水分解的还原氢还原生成糖类和五碳化合物以及水。（边讲解边板书画图）（三）课堂总结师：本节课我们学习了光反应与暗反应的全过程，我们一起回忆今天的那张对比学习的表格、光反
11、应与暗反应条件、场所、发生的反应、产物、能量转化分别是哪些？光反应和暗反应又是怎样联系起来的呢？师生互动：光反应条件是需要光、色素、酶。场所是类囊体薄膜上。产物是氧气、还原氢、ATP。能量转变是光能转化为ATP中活跃的化学能。暗反应条件是不需要光，需要多种酶，场所在叶绿体基质。产物是有机物、水、ADP、Pi，能量转变是由ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供了还原氢和ATP，而暗反应为光反应提供了ADP和Pi。（教师引导学生回答为主）师：点评。希望大家在课余的时间可以好好复习，要熟悉光合作用的过程。能够描述和绘画出来。本节课到此结束。五、课例研究综述光合作用对于人类
12、和整个生物界都具有非常重要的意义。第一，制造有机物。绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。据估计，地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物，这远远超过了地球上每年工业产品的总产量。所以，人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。第二，转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物，都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量，归根到底都是古代的绿色植物通过光合作
13、用储存起来的。第三，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计，全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10000 ts(吨每秒)。以这样的消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而，这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上，不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧，从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。第四，对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现以前，地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年以前，绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后，地球的大气中才逐渐含有氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于
14、大气中的一部分氧转化成臭氧(O3)。臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。植物栽培与光能的合理利用 光能是绿色植物进行光合作用的动力。在植物栽培中，合理利用光能，可以使绿色植物充分地进行光合作用。合理利用光能主要包括延长光合作用的时间和增加光合作用的面积两个方面。延长光合作用的时间 延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间，是合理利用光能的一项重要措施。例如，同一块土地由一年之内只种植和收获一次小麦，改为一年之内收获一次小麦后，又种植并
15、收获一次玉米，可以提高单位面积的产量。增加光合作用的面积 合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。合理密植是指在单位面积的土地上，根据土壤肥沃程度等情况种植适当密度的植物. 研究光合作用，对农业生产，环保等领域起着基础指导的作用。知道光反应暗反应的影响因素，可以趋利避害，如建造温室，加快空气流通，以使农作物增产。人们又了解到二磷酸核酮糖羧化酶的两面性，即既催化光合作用，又会推动光呼吸，正在尝试对其进行改造，减少后者，避免有机物和能量的消耗，提高农作物的产量。当了解到光合作用与植物呼吸的关系后，人们就可以更好的布置家居植物摆设。比如晚上就不应把植物放到室内，以避免因植物呼吸而引起室内氧气浓度降低。
