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1、精选优质文档-倾情为你奉上第5章 第4节 能量之源光与光合作用光合作用的原理和应用教学设计毕节一中 李晓会【教材分析】本课选自人教版高中生物必修一第5章第4节，是在完成了光合作用的探究历程之后，进一步学习光合作用的过程、实质和应用等知识。光合作用是光能启动的、以物质变化为载体的复杂能量转换过程，对“物质与能量”生命观念的形成具有其他内容不能替代的地位和作用。从联系农业生产实践和保护生态环境等方面来说，光合作用原理的应用可以极大地增强学生的社会责任感。按照考纲要求，光合作用也是高考的重点和热点。【学情分析】 学生通过细胞中物质运输的学习，初步了解到能量对维持生命活动的重要性。经过酶、ATP等知识
2、的积累，对学习细胞内复杂化学反应有一定的认知基础。结合细胞呼吸的内容，学生已经知道各项生命活动的进行，需要有机物分解释放的能量来维持。学生已经认识叶绿体结构，对本课的学习有所铺垫。光合作用是非常复杂的变化，学生真正的理解和内化需要循序渐进的过程。【教学目标】1、能用“结构与功能观”认识叶绿体是进行光合作用的场所。用“物质与能量观”，阐述光合作用的实质。2、能用理性思维构建光合作用过程的模型，结合教材归纳光合作用的过程。3、能按科学探究的要求，小组之间交流学习并描述光反应与暗反应的具体变化。4、从社会责任方面，认同绿色植物进行光合作用对于人类的生存和地球的生态具有重要意义，关注光合作用的原理在农
3、业生产上的应用。5、能举例说明化能合成作用。【教学重难点】重点：光合作用的过程和实质；光合作用原理在农业生产的应用。难点：光合作用过程中的物质变化和能量变化。【教法与学法】教法：演示教学法、模型建构法、设问引导法。学法：自主学习法、合作交流法、观察归纳法。【教学工具】自制教具、PPT、视频等。【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课“新叶伸向和煦的阳光，蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。它们为生存而获取能量，能量在细胞里流转激荡！”细胞作为一个基本的生命系统，只有不断地输入能量，才能维持正常的生命活动。而太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头，它是怎么输入细胞的呢？这中间发生了哪些复杂的化学反
4、应呢？让我们一起来学习今天的新课光合作用的原理和应用。聆听优美 的小诗，联想新课。从课本序言引入，增加学生阅读教材的兴趣，引出细胞的生命活动需要能量的供应。演示讲解上节课我们穿越到了不同时期，追溯了科学家们对光合作用的探究历程，已经知道光合作用是绿色植物利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放氧气的过程。阳光、绿叶、水、二氧化碳等这些本来毫无关系的东西，是怎么联系起来的呢？不得不说细胞是一个伟大的魔术师，让一切都变得不可思议，光合作用就像是一场阳光下的魔术表演。这一切就发生在魔术城堡叶绿体里。（展示自制叶绿体结构模型）这个城堡有几层城墙保护呢？走进城堡里，我们可以看到很多高高
5、的楼房，它们叫什么？这些楼房是由很多小房间堆叠起来的，每一个小房间又叫什么呢？楼房与楼房之间的空隙充满了什么东西？叶绿体之所以被称为魔术城堡，是因为它储存着魔术发生所必需的道具：色素和酶。这场魔术到底是怎么发生的呢？接下来，我们就一起来探索神奇的魔术世界吧。联系旧知识，进一步认识叶绿体的结构并回答问题。用结构与功能相统一的观点，认识叶绿体是光合作用的场所，是因为含有光合作用必需的色素和酶。建构模型1.CO2和H2O是怎么合成有机物的？ 2.光能是如何转变成有机物中能量的？3.叶绿体各部分在光合作用中起什么作用？为了解决这些问题，我们需要同学们小组合作，结合教材，构建光合作用过程的模型。材料是叶
6、绿体结构示意图和代表各种物质的卡片。大家需要把卡片贴在相应的位置。并且要组织语言说出对光合作用过程的认识，稍后，每个组要选一个“魔术大使”作为解说员，到其他组去讲解。活动时间为5分钟。小组合作，构建模型，组内共学。问题引导激发学生的兴趣，建构模型化抽象为具体，培养学生合作学习的习惯。小组互评请各小组派出“魔术大使”到相邻小组展示模型图，并讲解自己对光合作用过程的认识。时间为3分钟。讲解完以后回到座位上。请每个组秉承“公平公正”的原则，给“魔术大使”的小组评分。PPT展示老师构建的模型，大家对照一下。过程图构建准确、语言描述清楚的得3分，其中一项不够准确的得2分，两项都不太准确可得1分。接下来请
7、每个小组的评分员给“魔术大使”的小组加分。有没有哪位“魔术大使”愿意分享一下你们的成果呢？该小组可以加2分。请学生上台展示模型图，讲解对光合作用过程的认识。各组选出解说员到相邻小组展示和讲解，相互评价。各组评分员上台加分。学生上台展示模型并讲解过程。发挥小组之间的相互评价，引导学生互查互纠，共同进步。教学环节教师活动学生活动设计意图过程讲解从这个活动可以看出，大家已经认真阅读了教材，充分发挥了小组的合作学习。下面，老师也来当一回“魔术大使”，我为魔术代言。大家要注意从场所、条件、物质变化、能量变化等几个方面提炼关键词，在学案的表格里做好记录。这场魔术的发生，其实是源于爱，因为爱是一道光啊，照亮
8、了类囊体薄膜上的色素，色素吸收了光的爱意，获得了强大的能量，就把水分解成了氧气和H，在酶的催化下ADP和Pi合成了ATP，于是光能就传递到了活跃的ATP中。这个阶段必须要有光，所以叫做光反应。具体过程概括为水的光解和ATP的合成。此时，基质中的C5也感受到了爱的召唤，把漂泊的二氧化碳给固定了下来，生成了两个C3，C3在H和ATP的帮助下被还原，产生了糖类等有机物和C5，这个过程需要多种酶的催化。从此后，来自光的爱就稳定地储存在甜蜜的糖类有机物里了。稳定的爱不惧黑暗，所以这个阶段有光、没光都可以，叫做暗反应。具体过程概括为二氧化碳的固定和C3的还原。从过程中可以看出，光反应为暗反应提供了ATP和
9、H，暗反应又为光反应提供了ADP和Pi。所以，两者有区别也有联系，是缺一不可的整体。接下来我们做几个小练习，巩固一下光合作用的过程。判断题，答对加1分：1、光反应场所是叶绿体内膜，暗反应发生在叶绿体基质。2、 光反应中光能转化为稳定的化学能储存在ATP中。3、 CO2的固定需要C5的参与，还需要酶的催化。4、 没有光反应提供ATP和H，就不能发生C3的还原。PPT展示光反应和暗反应的分类小游戏，把光反应有关的条件、场所、变化等放入光反应的筐，暗反应同理。我们请两位同学来PK一下，有没有哪位同学敢于迎接未知的挑战呢？哪位同学愿意上来PK一下？两位同学得分率高的加1分。听老师讲解，提炼关键词，在学
10、案上做好记录。积极回答问题。学生举手参与游戏。增加知识的趣味性和故事性，激发学生的兴趣，引导学生灵活地学习和记忆。课堂检测，及时巩固。趣味分类，寓学于乐。概括实质从前面的学习中，大家已经知道物质和能量代谢是生命的本质特征。主动运输、大脑思考、肌肉收缩等都需要消耗能量，而这些能量来自于细胞呼吸分解有机物。有机物是怎么合成的呢？能量又是怎么储存到有机物中呢？让我们来揭开光合作用的实质。从物质代谢方面，绿色植物将CO2和H2O这样的无机物转化成了糖类等有机物，并释放出氧气。从能量代谢方面，光能转化为ATP中活跃的化学能，再转化为有机物中稳定的化学能。从物质和能量视角，认识光合作用的实质。用生命观念来
11、引导学生认识光合作用的本质。升华意义居里夫人说过：“掌握光合作用的过程，对于人类来说，比得到核能还重要”。光合作用究竟具有哪些重要意义呢？展示资料：全球自养植物每年可以生产约(45)1011吨有机物，被称为“绿色工厂”；每年转化太阳能约31018千焦，被称为“巨型能量转化站”；每年释放氧气约5.351011吨，被称为“自动空气净化器”。从这些数据我们看出，光合作用对于人类的生存和地球的生态都是至关重要的，所以我们要保护植物，爱护身边的一花一草，守护我们赖以生存的家园，守护好这一片宝贵的青山绿水！认同光合作用的意义。加强自我约束。保护植被，爱护环境。保护环境，人人有责。培养学生的社会责任感。教学
12、环节教师活动学生活动设计意图善于应用（展示一个苹果）。这是贵州省海拔最高的县威宁县的特产，威宁苹果，已经被评为国家地理标志产品。别看它丑，咬一口能甜到你心里去。甜就说明糖类积累的多，光合作用的强度较高。光合作用强度简单地说，就是植物单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。这跟威宁本地的环境有没有关系呢？威宁当地海拔高，日照时间长，昼夜温差大都有利于糖类有机物的积累。学好光合作用的原理，我们不仅可以种出甜甜的苹果，还可以在农业生产上增加农作物的产量，具体有哪些措施呢？来看一下这个视频。 从这个视频中，大家学到了哪些具体的措施呢？有没有哪位同学愿意分享一下？可以加2分。通过学生的回答，总结出合理密植
13、、间作套种、增施有机肥等措施，为了获得最大的产量，还要满足植物对水、无机盐、温度的需求。如果把威宁苹果移植过来，怎样才能保持它的甜度呢？请大家课后思考，汇总成文，相互交流。观看视频，提炼信息，回答问题。从生活出发，增加知识的实用性，增强学生社会责任意识，关注光合作用原理在农业生产上的应用。化能合成自然界中，有些生物能够把无机物转化成有机物，这种生物叫做自养生物，通过光能自养的生物主要有蓝藻和绿色植物。今天我们来学习利用化能自养的生物，如硝化细菌。它将土壤中的氨氧化成亚硝酸，再将亚硝酸氧化成硝酸，利用这两个反应中释放的化学能，将二氧化碳和水合成糖类，因为利用的是化学能，所以叫做化能合成。是一种另
14、类孤单的自养型。学习新知。用另类孤单来描述化能合成，加深学生的印象。课堂小结通过板书总结本课所学知识框架。请学生对照学习目标，自我评价。老师自己改编了一首歌，自己演唱录制了视频，利于同学们更深刻地理解光合作用的过程。学生回顾知识。观看视频，加深理解。回顾本课所学，提炼知识点。原创性的视频激发学生兴趣。作业布置1、 完成课本106页练习，基础题，小组长检查。2、完成学案，【课后巩固】由小组内互查互评，老师下节课前检查。【拓展迁移】下节课请同学分享。及时巩固和拓展。板书设计光合作用的原理和应用 教学思考1. 光合作用向来是高中生物的难点和考点，如何让学生自主学习、探究学习并有所收获是老师重点要关注的。动手动脑，寓学于乐，从学生的角度出发，让课堂真正属于学生的主场。2. 要充分发挥小组共学和组间评价，让学生自己发现问题、解决问题。3. 与时俱进，不断创新，善于运用信息多媒体技术，可以让教学更直观、更具体。专心-专注-专业