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1、二期课改高中生命科学教学设计孔慧敏上海市真如中学1 第四章 第 2 节光合作用一、教材分析：光合作用在地球生态系统的物质循环和能量流动中都具有十分重要的意义。学生在初中生命科学中学习过光合作用，以此为基础作更深入的研究，探究光合作用过程中重要的物质变化以及物质变化过程中的能量转换。 本节内容包括 “光合作用的研究历史” “叶绿体及其色素” “叶绿体中色素的提取和分离（实验）”“光合作用的过程”和“探究影响光合作用的因素（实验）”等。通过介绍历史上科学家进行的几个重要的实验，简要再现了光合作用的研究历史。赫尔蒙特的柳树实验是学生已知的（初中教材中已讲），这个简单但有严密逻辑思维的实验告诉人们，植
2、物增重的物质不完全来自土壤（排除法）；接着几个经典例子串联在一起，逐步推出光合作用的必要条件和总化学反应式。在强调科学思维方法的同时，也显示了科学家的科学精神英格豪斯经过500 多次重复实验，确定了光照是光合作用的必要条件；生命科学发展离不开其他学科的支持：“知道空气的成分后，科学家才明白光合作用放出的是氧气，吸收的是二氧化碳。”“叶片是光合作用的主要器官，叶绿体是进行光合作用的主要场所。”点明了光合作用的场所，通过对叶绿体结构和光合色素分布功能的学习，逐步展现了生物体结构和功能相适应的特性，同时为光合作用过程的学习做知识的铺垫。关于光合作用的过程，学生没有有机化学的基础，要理解复杂的生化反应
3、很难，讲解时抓住以下几点：1、结构适应功能。基粒类囊体膜上有色素吸收光能，是光反应场所。基质中酶与暗反应有关，是暗反应场所。 2、叶绿素在光反应中的作用。3、水参与光反应。4、二氧化碳参与暗反应。5、光反应和暗反应的物质和能量联系。6、光合过程中能量传递。7、光合过程中物质转变。采用比喻的方法帮助学生理解。采用比较、联系等方法帮助学生记忆。关于光合作用原理的应用，在分析光合作用强度后，通过引导学生自行设计做环境因素如何影响光合作用强度的探究实验来认识这个问题。二、课题：第四章第 2 节光合作用三、课时安排：4 课时。四、教学目标：1、知识与技能：能简述光合作用研究简史所体现的科学进步与内在逻辑
4、。能描述植物进行光合作用的场所叶绿体的结构。能借助光合作用过程示意图说明光合作用的物质变化与能量转换过程。能分析外界因素对光合作用强度的影响并提出合理的提高农作物产量的有效措施。2、过程与方法：经历实验、探究和交流讨论的学习过程，认识光合作用的过程与实质。3、情感态度与价值观：通过了解光合作用的研究历史，感悟许多科学家专注于科学探索的精神，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。培养科学探究精神和探究技能，体验科学创意的美妙。认同科学家不仅要继续前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理部分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度，激发学习兴趣，关注身边的事，学会从观察中发
5、现问题。通过学习光合作用基础知识与相关的实验，体验生物体内各种生理活动及生化反应对于生物体的重要意义。通过对影响光合作用的因素分析，初步建立限制因素与主要矛盾的对应哲学观念。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 二期课改高中生命科学教学设计孔慧敏上海市真如中学2 五、教学重点与难点重点：光合作用研究历史所体现的科学研究思路和方法。绿叶中色素的种类和作用光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系影响光合作用强度的环境因素难点
6、：光合作用过程中物质变化和能转换过程影响光合作用强度的环境因素探究六、教学用具：自制PPT 七、教学过程：教学设计和内容教师行为学生行为媒体导入，引起注意。光合作用的意义。光 合 作 用 的 研究 历史。以 问 题 引 导 学生 思考 科 学 发 现 的内 在逻 辑 和 实 验 设计 的原理。通 过 记 录 整 理思 考结果。提 醒 学 生 注 意合 理解释实验现象。注意实验条件。注意实验设计。注意实验方法。注 意 实 验 方 法和 设计。生命世界是丰富多彩的，是什么养活了地球上那么多的生命？光合作用不仅为植物自身物质代谢的基础，也为其它生物提供了生存必须的食物和能源。我们是怎么知道光合作用的
7、进行过程的？让我们与科学家一起重走发现之路吧。请在阅读时注意把科学的工作分类，看他们主要完成了什么工作，没完成什么工作，后来的人又如何继续研究的？为什么他们的实验能证实他们的结论？实验设计巧妙在那里？请记录下你们的认识。赫尔蒙特的结论正确吗？为什么? 英格豪斯的实验时而成功，时而失败，他自己不能解释原因，你知道原因吗？萨克斯是如何让人信服地证实了光合作用产物的？分子那么小，谁都看不见，怎么知道光合作用中分子是如何转变的？为什么把暗反应称为卡尔文循环，请参考P71 发现之路。接受信息，思考，交流。阅读教材。阅读教材，提出自己的观点，与同伴交流。记下自己和同伴的主要观点论述。试图解释，从光合作用的
8、条件出发思考。研究萨克斯的实验，找出设计中的巧妙之处。研究鲁宾和卡门的实验。研究卡尔文的实验。茂盛的植物和动物的视频。课题：第四章第2节光合作用一、光合作用的意义。二、光合作用发现简史。光合作用发现简史的动画演示， 反复播放，与教材配合，供学生观察。记录学生提出的要点。赫尔蒙特实验。英格豪斯的实验。萨克斯的实验。鲁宾和卡门的实验。卡尔文的实验。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 二期课改高中生命科学教学设计孔慧敏上海
9、市真如中学3 小结科学家都有哪些共同的特点？提出自己的看法，交流，记录合理内容。记录主要观点。导入，引起注意。进 行 光 合 作 用的 器官。了解叶绿体结构。注意色素的分布。引 导 学 生 了 解叶 绿体色素的特点。了解色素的量。了解叶绿素的特点。与 光 合 作 用 过程 联系。请注意看屏幕，显示的是什么结构？所有植物都能进行光合作用吗？绿色植物的所有细胞都能进行光合作用吗？细胞内进行光合作用的场所是什么？请描述叶绿体的亚显微结构。注意到色素分布在什么结构上？叶绿体色素有什么特点？有几种？分别是什么颜色？有什么功能？为什么具有四种色素的叶子一般是绿色的？为什么落叶大都是黄色的？从叶绿体色素的分
10、布分析由光引发的反应在那里进行？观察，回忆。观察、回忆，讨论。观察，了解叶的结构和叶肉细胞。观察，阅读，叙述。观察，叙述。观察，阅读，交流。从图中寻找信息，交流。合理推论。叶绿体亚显微结构图。绿色植物，菟丝子图片。叶横切片模拟图。课题：三、叶绿体及其色素叶绿体亚显微结构图。叶绿体色素层析结果图叶绿体色素的吸收光谱。叶绿体色素层析结果图叶绿体亚显微结构图小结请叙述叶绿体的结构和功能。叙述。导入，引起注意。光合作用反应式。光反应的过程。以 填 表 的 形 式整 理信 息 ， 记 录 学习 结果。归纳光反应实质。转向研究暗反应。引 导 学 生 研 究暗 反应的过程。帮 助 学 生 理 解卡 尔从科学
11、家的研究中我们能总结出光合作用的反应式吗？从研究中我们知道光合作用包括光反应和暗反应两个紧密联系的过程组成，那么光反应是怎么发生的呢？想清楚了的话，请填好表格内的相应内容。光反应必须的条件是什么？光反应的场所在哪里？光反应具体发生了哪些物质变化？这其中能量是如何转变的？光反应完成的时间是多久，知道吗？用最简洁的话说，光合作用完成了什么转化？光反应进行的时候叶绿体基质中在发生什么变化呢？请说说你看到了什么？如果同时有6 个 C5 化合物参与到回忆，试图写出反应式。观察，提问，叙述，交流，填表。交流。交流。交流、辨析，修改。交流，辨析，修改。接受信息，了解生化反应的时间单位。归纳，总结光反应。注意
12、力转移。提问，叙述，交流。观察，思考，论述，交流。课题：四、光合作用的过程。光合作用反应式。光反应过程动画演示。比较表中光反应内容。暗反应过程动画演示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 二期课改高中生命科学教学设计孔慧敏上海市真如中学4 文循环的意义。引 导 学 生 看 懂循 环图，理解环境因素对暗反应的影响。通过填表整理信息。提供反馈的机会。归 纳 定 义 ， 突出 实质。了 解 光 合 产 物的 种类。这个循环
13、中，结果会怎样？如果没有光照了，这个循环会停留在那个环节？如果由于某种原因光照不变，但CO2 供应终止了，循环又会停止在那个环节？请填写比较表中暗反应的相关内容。大家的认识一样吗？作为一个完整的过程，光反应和暗反应是如何联系的？光合作用的定义是什么？光合作用形成的产物是什么？观察，思考，交流。观察，思考，交流。填表，小型交流，修改。班级交流。观察，叙述，交流。阅读。阅读，分类。表中暗反应内容。光合作用过程示意图。小结说说你所理解的光合作用。叙述。导入，引起注意。引 导 学 生 从 不同 角度看问题。介 绍 影 响 光 合作 用的内部因素。引 导 讨 论 影 响光 合作用的外部因素。引 导 学
14、生 读 懂图 中曲线的含义。引 导 学 生 读 懂曲 线上的关键点的含义。提供学习反馈机会。其他条件的影响。与 温 度 对 酶 活性 的影响联系。这株植物能不断发展的原因是什么？那么影响光合作用的因素有哪些呢？先说大的方面。内部因素有生长时期，叶片所处位置等。我们今天主要讨论外部因素。直接反映光合作用强度的环境因素是什么？图中曲线为什么不是从原点开始的？请把纵坐标和曲线向下延长，在交点处写上A，曲线与横坐标的交点标为B，曲线不再增高的点标为 C，请分析 A、B、C 三点的含义。我们先看 A 点能说明什么？与纵轴相交说明什么？数值表示什么？B 点又说明什么？与横轴相交说明什么？数值是多少？如果光
15、合强度已经到了C 点，还要提高，可以采取什么措施？为什么？CO2 浓度会如何影响光合强度呢？温度对光合作用的那个阶段影响更大？水和无机离子的影响。接受信息，回答问题。思考从哪些方面回答。接受信息，建立联系。读图，注意到标题和纵横坐标的标注。阅读、讨论，试图解释。思考、交流、解释、提问、记录。交流，修正。交流、修正。交流、修正。思考，交流。思考、交流。接受信息。植物发芽、生长、开花、结果的过程视频。课题：五、影响光合作用的因素。菜豆叶片光合速率与光照强度关系图。按要求改变后的曲线。A 点含义。B 点含义。C 点含义。二氧化碳浓度的影响温度的影响。小结你怎么看外界因素对光合作用的叙述。名师资料总结
16、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 二期课改高中生命科学教学设计孔慧敏上海市真如中学5 影响？八、板书：第四章第 2 节光合作用一、光合作用的意义二、光合作用的研究历史1、探究光合作用原料的实验2、探究光合作用产物的实验3、探究光合作用过程的实验4、科学探究的一般规律5、科学家的共同特点三、叶绿体及其色素1、叶绿体结构2、叶绿体色素种类及功能四、光合作用过程1、定义2、反应式3、光反应4、暗反应5、光反应和暗反应的联系五、影响光
17、合作用的因素1、光合速率2、影响光合作用的内部因素3、影响光合作用的外部因素1）光照强度2）光质3）CO2 浓度4）温度5）其它因素：水、无机离子等九、评价：1、将一株植物在黑暗环境中放置48 小时，然后将一片叶的主脉切断，如图所示，在阳光下照射4 小时，将此叶片脱色处理后，再用碘液处理，结果a部呈褐色， b 部呈蓝色，这个实验验证光合作用需要（）A、光B、CO2 C、水D、叶绿素2、1771 年，英国科学家普里斯特利把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间，但后来有人重复这个实验，有的成功， 有的却没有成功，以下关于对这一现象的叙述，不正确的是（） 。A、
18、该实验并不科学，没有可重复性B、该实验的成败与否，要看是否将装置置于阳光下C、该实验说明光合作用释放的氧与小白鼠需要的氧达到了平衡D、该实验说明光合作用需要的CO2 与小白鼠呼出的CO2 达到了平衡3、绿色植物置于下列哪种光下产生的氧气最多（）A、蓝紫光B、红光C、绿光D、白光4、某科学家用含14C 的 CO2来追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移，最可能的途径是（）A、 CO2叶绿素 ATP B、 CO2 ATP 叶绿素名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共
19、7 页 - - - - - - - - - 二期课改高中生命科学教学设计孔慧敏上海市真如中学6 C、 CO2三碳化合物葡萄糖D、 CO2酒精葡萄糖5、在叶绿体中，消耗ADP 和 Pi 与产生 ADP 和 Pi 的部位依次是（）内膜基粒片层基质外膜A、B、C、D、6、在绿色植物光合作用生成的葡萄糖中，碳、氢、氧分别来自（）五碳化合物三碳化合物水二氧化碳A、B、C、D、7、在温室栽培条件下，除哪项措施外，均有利于提高光能利用率（）A、适当增加空气湿度B、适当增大二氧化碳浓度C、适当增加光照强度D、延长光照持续时间8、根据光合作用的原理，下列提高农作物产量的措施中，哪些与该原理有关（）A、适时播种、
20、套种B、施用有机肥料C、合理密植、间作D、及时松土9、下列关于光合作用的叙述中，不正确的是（）A、水的分解发生在叶绿体片层结构的薄膜上B、光反应和暗反应都有许多酶参与C、温度降到0，仍有植物进行光合作用D、NADP 在暗反应中起还原作用，并将能量转移到糖分子中。10、光反应和暗反应比较表项目光反应暗反应实质时间条件场所物质变化能量变化关系十、反思：光合作用的过程的一些解释采用了不同与老教材的内容，选题和解释时都要注意。上课时把 ATP 的形成比喻为水库发电，我很得意，学生有些不买账，看我的眼神有些怪，也许他们不需要比喻就能理解吧，要个别交流一下，看看有没有更好的解释。上课注意把光反应和暗反应的
21、过程图联系了起来，但由于已经是放假期间，没注意准备工作纸给学生，自己觉得有些粗，也要个别访谈一下，看看上课的效果。为了让学生看懂图，把另两种不同的光合作用示意图也画给了学生，课堂反应似乎还可以，究竟怎样，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 二期课改高中生命科学教学设计孔慧敏上海市真如中学7 要看考试结果了。在影响光合作用因素的讲解中把P75 的图不只加了三个关键点，还加深为包含光合净量和总量两层含义的图， 没有及时的
22、作业跟进，不知学习效果如何，作业也不能及时评讲，有点玄， 以后要注意时间配合。由于自己对光合作用的发现史教学不明确，因此比较重视，花了较多的精力，考虑教发现史究竟该教什么，二中开课的时候也特地选了发现史的课听，教师比较突出科学家的个人素养，通过分析列出了科学家有助于进行科学探究的品格，但课堂上学生呼应并不热烈，促使我考虑如何才能让学生有深入体会。转了一圈之后，重读课程目标，发现其实其中指出了主要学习要求，因为花了功夫，所以问题设置比较能促进学生的思考，学生当堂反应比较好，但好像还没理出头绪，应该是这么几根线：探究了什么？结论是什么？发展了什么？余留了什么问题？使用了什么技术？他的发现和他的兴趣
23、爱好有关吗？他的发现和他所受的教育有关吗？对于光合作用的过程、意义和影响因素的教学因为时间太紧，教得不够流畅，通过测试反馈发现学生不了解过程，不能分析影响因素，复习中要好好补习。08-06 研究光合作用历史让学生先填学案表格，然后交流中加深问题和思考，但前者效果好， 后者效果不好，改成学生完成后先投影再问深入的问题不知是否可行。2011-10 在讲解光合作用研究过程时抓住前人的实验装置、过程和结果、结论之间的关系，让学生学会分析。另一个要点是分析探索者如何发掘研究课题，前人没分析或不清楚的地方时继续探究的课题。第三点，纵观不同阶段的研究，可以看到技术手段发展和科学研究的发展历程。光合作用的教学
24、中利用表格让学生把自己的理解写出来，有难度，需要帮助（学生板书和校对），将光反应和暗反应联系起来的图帮助大家理解光合作用是完整过程，学生有整体了解，学案中没有图，需要加入。影响光合作用的因素教学中利用曲线图，说明外界因素对光合作用的影响，也让学生学习将曲线转化为文字描述，但学案中遗漏此部分，应补充。以为什么研究光合作用着手，说明光合作用对于人类的重要性。而后，从光合作用需要条件看外界因素对光合作用强度影响，以坐标曲线图说明光合作用强度的测定指标为单位时间单位面积氧气释放量或者二氧化碳吸收量，然后出示光强、温度、CO2 浓度对光合作用强度影响曲线图，要求学生用语言描述曲线所表达的含义，以此提高学
25、生读图和语言表达能力，形成曲线图和语言描述两种形式的转换。要求学生解释温度影响光合作用的原因，让学生复习酶的特性，并与光合作用为酶促反应相联系，以雪莲为例说明一般与特殊的区别，讲解CO2 浓度影响时说明大鹏可作CO2 空气施肥，但要注意人生安全。突然想到，应该找到农业生产中利用外界因素增产的实例给学生，然后进行分析，会有意思得多。2011-11 课件要将光反应和暗反应联系起来,过程很复杂 ,那些不必要的内容可以省略需要再想想,学案如何和课件配合? 2012-11 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -