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1、光合作用 教学设计 教材分析：光合作用与当今世界面临的粮食问题、环境问题等关系十分密切；光合作用总的反应方程式的确立历经了科学家们多年的艰辛探索，渗透着科学思维和科学方法；光合作用整个生理过程复杂而抽象，它包含发生在叶绿体中的一系列的化学反应，蕴含着物质转变、能量转化，涉及到较复杂的概念、原理、规律。因此，一般的教学媒体、方法，难以使绝大部分学生准确、全面、高效地掌握知识、发展能力和培养情感，借助CAI、优化教学过程，充分激活学生较高层次的思维，引导学生主动地学、合作地学，达到提高学生的生物科学素养的目的。教学重点:（1）理解光合作用的反应式和概念；（2）掌握光合作用连续的全过程图解和实质、构
2、建植物代谢知识结构体系；（3）掌握生命科学研究的一些基本方法，着力培养初步的研究和创造能力；（4）分析光合作用的意义和影响因素，深刻理解生命科学的价值。教学难点：（1）科学实验方法的教育（2）完整知识结构的构造（2）光合作用在生产实际中的应用学生情况分析：1.知识层次:高二学生初中曾经学习过光合作用的知识,但是由于初中学生大多不重视生物学的学习,因此学生基础差。2.能力层次:所教班级学生学习能力较强,善于发现问题,探讨问题,有合作学习的习惯。教学目标：知识目标：1. 了解光合作用的结构和物质基础；2. 理解光合作用的发现、反应方程式、概念、过程、意义；3. 掌握光合作用的过程、图解和实质及在实
3、际中的应用。智能目标：1. 自学研究史，了解科学家的科学思维和科学方法；2. 通过试验（含设计）及相关科学方法的学习，培养初步的研究能力和运用相关学科知识解决生物学问题的能力；3. 运用原理分析影响光合作用的因素，加强理论联系实际的能力德育目标：1. 通过研究史的学习及实验设计与实施，培养科学态度及创新、合作等科学精神；2. 借助光合作用的物质和结构及动态变化全过程的分析，认识普遍联系、运动变化、内因与外因等辨证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点；3. 借助光合作用意义分析，渗透生物学进化观点、生态学观点、生命科学价值观等的教育。教学方法: 学生自主型与师生共同探究型相结合（含自学、实验、谈
4、话、讨论、讲授等）教学手段：（1）CAI课件： a.设计实验，证明植物可以更新空气,进行光合作用的场所、条件、原料和产物。b.动画演示光反应过程、暗反应过程（2）表示叶绿体的细胞挂图（3）分组实验：色素的提取和分离知识结构：光合作用的发现叶绿体中的色素光反应阶段暗反应阶段光合作用的意义疑点和解决办法：疑点(1)为什么说光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢?(2)为什么C3转变成C6H12O6是还原反应?解决办法(1)光合作用将无机物变成有机物，将光能转变成有机物中化学能。动物和人则直接或间接以绿色植物为食，若没有光合作用，生物体内物质代谢和能量代谢都无法进行。(2)因氧为氧化剂，而氢则为
5、还原剂，所以物质去氧或加氢则是发生了还原反应，由C3转变成C6H12O6是一个得到氢的过程。所以称之发生了还原反应。教学过程：(一)明确目标(二)重点、难点的学习与目标完成过程学生活动：小组讨论。一、光合作用概念教师在学生讨论后归纳出:光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并且释放氧气。(问:光合作用是怎样被人们发现的?)二、光合作用的发现学生活动：教师指导学生看书，要每个同学对几个著名实验的实验年代、科学家人名、国籍、实验过程、实验结论逐一整理。让同学们根据自己体会讲如何自己设计实验证明植物可以更新空气,进行光合作用的场所、条件、原料和产物。为加深印
6、象，教师通过CAI演示植物可以更新空气,进行光合作用的场所、条件、原料和产物并归纳实验结果。1864年法国科学家萨克斯的实验证明了绿叶在光合作用中产生淀粉；1880年恩吉尔曼的实验证明氧是叶绿体释放出来的，故叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所；20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门实验证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。从光合作用发现过程我们看到科学工作者对科学事业执着追求，严谨的科学态度，巧妙的思维方法值得我们很好学习，我们更需要学习科学家们科研方法、科学思想、科学精神。问:我们刚刚学习过了德国科学家恩吉尔曼1880年实验证明光合作用场所是叶绿体。那么同学们回忆第二章学习过叶绿体亚显微结构
7、，分析比较叶绿体中哪些结构与光合作用功能相适应?学生活动：请一学生上台对着细胞挂图讲述细胞中叶绿体的结构三、叶绿体中色素教师展示叶绿体亚显微结构图帮助同学回忆，用几分钟讲述实验六“叶绿体中色素的提取和分离”的实验原理、实验结果。学生活动:学生4人一组完成叶绿体中色素的提取和分离实验。叶绿体的每个基粒都是由一个个囊状结构垛叠而成，在囊状结构的薄膜上，有进行光合作用的四种色素，这些色素的功能是可以吸收、传递、转化光能。而在叶绿体的基粒上和基质中含有许多进行光合作用的酶。教师强调，由此可见叶绿体为光合作用的场所与它的结构相关联。(教师稍停顿，让同学静思)学生活动：教师引导学生阅读课文P55叶绿体中叶
8、绿素吸收光谱图，引导学生得出叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光并用于光合作用，关于光合作用的过程将在下一个课时学习。请同学回忆本节课所学内容回答以下问题:（三）课堂练习1.恩吉尔曼实验在设计上有什么巧妙之处?学生活动：让学生相互讨论，作答。师生归纳,恩吉尔曼实验设计上巧妙有四个方面:(1)选材方面，选用水绵为实验材料。水绵不仅具有细长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察、分析研究。(2)将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了光线和氧气的影响，从而确保实验正常进行。(3)选用了极细光束照射，并且选用好氧细菌检测，从而能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。2.请按时间先后顺序排
9、列下列文件德国科学家萨克斯证明了绿叶在光合作用中产生了淀粉。美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法证明，光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。英国科学家普里斯特利指出植物可以更新空气。德国科学家恩吉尔曼用水绵做实验证明:氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。A. B. C. D.学生活动：学生讨论作答。(四) 板书设计：第三节 光合作用一、光合作用的概念二、光合作用的发现1.1771年英国科学家普里斯特利实验:指出植物可以更新空气。2.1864年德国科学家萨克斯实验:证明了绿叶在光合作用中产生了淀粉。3.1880年德国科学家恩格尔曼用水绵做实验证明:氧是由叶绿体释放出来的，
10、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。4.20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法证明:光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。三三、叶绿体中的色素三三叶绿体中种类颜色功能叶绿素叶绿素a蓝绿色主要吸收蓝紫光、红橙光叶绿素b黄绿色类胡卜素胡萝卜素橙黄色主要吸收蓝紫光叶黄素黄色教学反思：1、“光合作用”教学设计体现了生物是一门以实验为基础的自然科学，强化“提出目标提供可供选择的实验材料学生设计实验实验结果分析结论”的训练：培养学生善于发现问题，并选择合适的方法解决问题的技巧；注重相关学科间的知识联系；亲自体验科学思维方式、态度；提高了学生的研究能力、创新能力。2、教学设计中“学生自学学生设
11、计实验学生观察CAI演示的光合作用过程伴CAI学生分步讨论具体过程学生对比光、暗反应的区别与联系总结”，学生在认知过程中辅之以CAI宏观地再现叶绿体的亚显微结构，动静结合地描述全过程，学生对知识掌握准确、记忆清晰、理解深刻、分析透彻。3、整个教学过程实现了五个转变：教师角色的转变：讲授者指导者学生地位的转变：被动的接受者主动参与的学习主体媒体作用的转变：演示工具学生的认知工具教学过程的转变：设疑、分析、讲授学生发现、探索、构建知识、培养能力教学模式的转变：教师讲授式自主型与探究型的结合这五大转变努力让学生参与概念和原理的建立过程、生物知识结构的构建过程及生物问题的解决过程，充分体现了过程性、主体性、发展性的教学思想。4.学生阅读课文、文中彩图，思考并回答教师提出问题效果好。如光合作用发现过程等让学生自己阅读课文，比单纯教师讲效果好、课堂气氛热烈、同学情绪高涨。5.不足之处：课件的交互性不够，如能设计出提供基本素材，而学生能自由设计实验，效果一定会更好。
