光合作用的原理及应用教学设计

光合作用的原理和应用教学设计一、教学设计思路以高中生物课程标准的“提高科学素养；面向全体学生；倡导研究性学习；注重与现实生活的联系”的课程理念来设计教与学的过程。通过展示光合作用探究历程中科学家设计的科学实验，突出生物学的“实验学科”特点让学生体会科学研究的特点。充分利用光合作用的图解及列表比较方法学习光合作用的光反应阶段及暗反应阶段过程及两者关系。二、考纲要求1．评述光合作用的发现史（Ⅱ）2．阐明光合作用过程（Ⅱ）3．概述光合作用的实质（Ⅱ）三、教材分析光合作用是整个第五章乃至整个必修一教材中处于重要地位。本章节内容按照课标安排应2课时完成，第一课时学习“光合作用的探究历程”和“光合作用的过程”。第二课时学习光合作用原理的应用和化能合成作用，其中还要完成探究“环境因素对光合作用强度的影响。光合作用的探究历程教材以科学发现史的形式让学生通过分析科学家所设计的实验更加深刻认识到光合作用的本质。对于光合作用的过程教材以过程图解的形式直观简洁的反应了光合作用整个过程中的物质、能量变化及条件。四、学情分析学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，对光合作用大体内容基本了解，但是对于光合作用的发现历史有待于系统研究，对光合作用详细的过程有待深入探究。高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。在教学过程中，教师要尽量创设学生活动的机会，让学生成为学习活动的主体，教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。五、教学目标1.学生能够描述对光合作用的探究过程2.学生能够画图描述光合作用光反应和暗反应的过程3.学生能够列表比较光反应和暗反应，说出两者的区别及联系六、教学重点、难点1.教学重点（1）光合作用的发现及研究历史。（2）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。2.教学难点（1）光反应和暗反应的过程。七、课时安排1课时八、教学用具多媒体课件教学设计九、教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图创设情境导入新课展示本节课教学目标及教学重点难点同学们在初中已学过光合作用，你们还记得光合作用的概念吗？教师点评强化，光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，并释放氧的过程。其中的有机物通常是葡萄糖，进而可以合成蔗糖或淀粉（即单糖可以合成二糖或多糖）等。光合作用的总反应式应怎样表达？从反应式请说出光合作用的反应物是什么？生成物是什么？反应发生的条件是什么？阅读教材P101光合作用概念书写出光合作用的总反应式回答出光合作用的条件、反应物、生成物是什么让学生明确学习目标，提高课堂教学有效性复习初中知识导入新课光合作用的探究历程导问：那么人们是如何认识到光合作用原理的呢？引导学生阅读教材P101-102内容列表呈现相关内容，引导学生讨论回答问题。年代科学家实验思考1642海尔蒙特将一棵重2.3Kg的柳树栽种到盛有90Kg土壤的木桶中，只用纯净水浇灌柳树，五年后柳树增重74.5Kg，而土壤仅减少0.075Kg这个实验能说明什么？1771年英国的普利斯特利将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不易窒息而亡。1、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什么气体？2、这个实验说明什么问题？1779后荷兰的英格豪斯将普利斯特利所做的实验装置分别放在光下和黑暗中做与前人相比，实验做了什么改进？1845年德国的梅耶梅耶得出结论的依据是什么？1864年德国的萨克斯绿色叶片→暗处理→叶片一半曝光另一半遮光→碘蒸汽处理→1、为什么对天竺葵先进行暗处理？阅读读教材P101-102内容，思考总结光合作用的探究历程思考、讨论、回答思考、讨论、回答思考、讨论、回答阅读回答思考、讨论、回答重现光合作用的科学发现史，让学生体会科学发现的一般过程及科学家严谨的科学精神，领悟科学研究的一般方法CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O2颜色变化（深蓝色出现）2、为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？3、这个实验说明什么问题？1880年美国的恩格尔曼利用水绵在不同光照条件下对好氧细菌分布的影响哪位科学家的实验证明了光合作用的场所？1、为什么选用水绵做为实验材料？2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？3、这个实验说明什么问题？1939年美国的鲁宾和卡门采用同位素标记法分别标记H2O和CO2，进行两组光合作用的实验。第一组向绿色植物提供H218O和CO2；第二组提供H2O和C18O2。二位科学家采用了什么研究手段？光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？20世纪40年代美国的卡尔文用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用。二氧化碳中碳的循环途径是什么？思考、讨论、回答阅读同位素标记法内容思考、讨论、回答思考、讨论、回答学习同位素标记法，体会科学技术在科学研究中的重要作用光合作用的过程导问：光合作用具体过程是怎样的呢？光合作用的整个过程都需要光吗？引导学生阅读P103-104相关课文及P103的图解，引导学生分析回答每阶段进行的部位、条件、主要的物质变化、能量变化等，并总结光反应、暗反应的反应式。师生共同用多媒体总结：光反应：（1）部位：叶绿体的类囊体薄膜上（2）条件：需光、色素分子和酶（3）物质变化：水的光解：2H2O→4[H]+O2ATP的形成：ADP+Pi+能量→ATP（4）能量转换：光能→ATP中的活泼的化学能暗反应：（1）部位：叶绿体基质中。（2）条件：需多种酶和CO2阅读P103-104相关课文及P103的图解，分析每阶段进行的部位、条件、主要的物质变化、能量变化等，并总结光反应、暗反应的反应式。讨论回答让学生解读教材中的光合作用流程，学会从图中获取信息（3）物质变化：①CO2的固定：CO2＋C5酶2C3②2C3酶(CH2O)＋C5＋H2O（4）能量转换：ATP中的活泼的化学能→有机物中的稳定的化学能。播放光反应、暗反应阶段动画练习:列表比较光合作用光反应和暗反应的区别和联系光反应阶段暗反应阶段部位类囊体的薄膜上叶绿体的基质中条件光、色素、水、酶[H]、ATP、CO2、酶物质变化①水的光解：2H2O→4[H]＋O2②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量酶ATP①CO2的固定：CO2＋C5酶2C3②2C3酶(CH2O)＋C5＋H2O能量变化光能转变成活跃的化学能储存在ATP中ATP中活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在各类有机物中。联系①光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。②光反应与暗反应是光合作用全过程的两个阶段。既有区别又有联系，是缺一不可的整体。完成表格让学生学会使用比较学习的方法深入学习光合作用的两个反应阶段本课小结1、光合作用的探究历程2、光合作用的过程课堂练习多媒体展示课堂练习完成练习评价学生学情课后作业教材P106页基础题课后完成巩固知识十、板书设计第4节能量之源——光与光合作用光合作用的原理和应用一、光合作用的概念二、光合作用的探究历程三、光合作用的过程（一）光反应阶段（1）部位：叶绿体的类囊体薄膜上（2）条件：需光、色素分子和酶（3）物质变化：水的光解：2H2O→4[H]+O2ATP的形成：ADP+Pi+能量→ATP（4）能量转换：光能→ATP中的活泼的化学能（二）暗反应阶段（1）部位：叶绿体基质中（2）条件：需多种酶（3）物质变化：CO2的固定：CO2+C5→2C3C3的还原:2C3+12[H]+ATP→C6H12O6+H2O（5）能量转换：ATP中的活泼的化学能→有机物中的稳定的化学能十一、教学反思