光合作用的發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計

1、光合作用的發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計設(shè)計理念 高中生物課程標準的“提高科學(xué)素養(yǎng)；面向全體學(xué)生；倡導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)；注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系”的課程理念來設(shè)計教與學(xué)的過程。最想突出的原理： 1還原科學(xué)研究的歷史面貌，突出生物學(xué)的“實驗學(xué)科”特點；2以實驗探究貫穿整個教學(xué)。教材分析 光合作用是整個第三章乃至整個高中教材中處于重要地位。本章節(jié)內(nèi)容按照課標安排應(yīng)2課時完成，我準備改為3個課時：第一課時只學(xué)習(xí)“光合作用的發(fā)現(xiàn)”，第二課時“通過實驗學(xué)習(xí)有關(guān)光合色素的知識”，第三課時具體學(xué)習(xí)“光合作用的過程”。本節(jié)教學(xué)設(shè)計是該節(jié)的第一課時內(nèi)容。光合作用研究的歷史，本來不需一個課時的時間，但我準備讓學(xué)生以經(jīng)典的光合作用研

2、究歷史中的重要事件為線索，遵循科學(xué)家的探索思路，總結(jié)出光合作用的探究歷程。 了解科學(xué)家探究科學(xué)的艱辛歷程和學(xué)會探究的一般方法，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。學(xué)情分析 學(xué)生在初中生物課中學(xué)習(xí)過有關(guān)光合作用的知識，而且生活實踐中也對光合作用有所了解。但是，對于光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史卻很陌生，關(guān)鍵對于我們這節(jié)課要達到的目標“科學(xué)探究的一般方法”知之甚少。高中學(xué)生具備了一定的觀察和認知能力，分析思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，對事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并對探索科學(xué)的過程與方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思考。在教學(xué)過程中，教師要盡量創(chuàng)設(shè)學(xué)生活動的機會，讓學(xué)生成為學(xué)

3、習(xí)活動的主體，教師只是為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供必要的指導(dǎo)和知識鋪墊。一、教學(xué)目標1、知識方面 光合作用以及對它的認識過程； 光合作用的概念及反應(yīng)式2、過程與方法通過分析科學(xué)家發(fā)現(xiàn)光合作用的過程，嘗試提出問題、做出假設(shè)，設(shè)計方案驗證假設(shè)。理解假設(shè)的提出要有實驗和觀察的依據(jù)，需要嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅⑼ㄟ^觀察和實驗進一步驗證和完善。同時，理解實驗技術(shù)的進步所起的作用。3、情感、態(tài)度、價值觀關(guān)注“能量之源光與光合作用”與人們生活的關(guān)系，認識生物科學(xué)的價值；討論科學(xué)史上的經(jīng)典人物和實驗，避免知識“去背景”和“簡單化”。明確科學(xué)的研究態(tài)度在實驗探究中的重要性認識到技術(shù)的發(fā)展在科學(xué)研究中的

4、作用，尊重科學(xué)且用發(fā)展的觀點看待科學(xué)、樹立辨證的科學(xué)觀 。學(xué)會參與、合作和交流教學(xué)環(huán)節(jié)   教學(xué)過程   設(shè)計意圖   教師活動   學(xué)生活動   創(chuàng)設(shè)情景   播放綠色植物碩果累累的圖片；人和其他動物吃的各種食物的照片。結(jié)合初中所學(xué)知識談?wù)勀銓G色植物進行光合作用的了解？   討論，踴躍發(fā)言。   激情引趣，引起學(xué)生對光合作用的重視。 

5、  提出問題引入課題   在聽取學(xué)生發(fā)言并給以肯定后，提出：那么光合作用是怎么發(fā)現(xiàn)的呢？       激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。   實驗一：1648年，赫爾蒙特(Helmont)柳樹實驗   【課件顯示】 “公元前3世紀，亞里士多德提出，植物生長在土壤中，土壤是構(gòu)建植物體的唯一原料?！碧岢鰡栴}：你認為他的觀點正確嗎？你能設(shè)計一個什么實驗裝置來探究你的假設(shè)嗎？   學(xué)生的討

6、論，提出大膽猜想“不對”，并設(shè)計出實驗裝置。   通過情景導(dǎo)入使學(xué)生嘗試提出問題，作出假設(shè)。   老師給以引導(dǎo)，在總結(jié)學(xué)生方案的基礎(chǔ)上出示1648年，赫爾蒙特(Helmont)柳樹實驗裝置（如圖一）：   討論得出結(jié)論：植物生長所需的大部分物質(zhì)并非來自于土壤；而得出：水分是建造植物體的唯一原料！   培養(yǎng)學(xué)生的概括能力、語言表達能力和理解能力。   進一步提問：這個結(jié)論又科學(xué)嗎？   忽略空氣對植物的影響。 

7、;  提出矛盾，激發(fā)學(xué)生思考，再逐步釋疑，效果更好。   實驗二：1771年普里斯特利(J.Priestley)實驗   出示動畫（如圖二中的動畫截圖）   觀看動畫演示   觀察能力的培養(yǎng)   根據(jù)實驗內(nèi)容，提出問題   1、這兩組實驗的現(xiàn)象是什么？   單獨密封的蠟燭很快熄滅、老鼠很快死去，與綠色植物一起的蠟燭暫時不會熄滅、老鼠會存活很長時間。 

8、0; 了解對照實驗原則、單因子變量原則實驗中的相關(guān)應(yīng)用。   2、有無植物的兩組實驗裝置，起什么作用？ 實驗說明什么問題？   對照作用、綠色植物可以 更新空氣。   3、該實驗裝置中玻璃罩有什么作用？   排除干擾因素（外界空氣的影響）。   教師指出：當時他并不知道植物更新了空氣的哪種成分，也沒有發(fā)現(xiàn)光在這個實驗中的關(guān)鍵作用。當然現(xiàn)在我們知道所更新的是氧氣。    

9、0;  讓學(xué)生認識到技術(shù)的發(fā)展在科學(xué)研究中的作用。   提出問題   但是，后來很多科學(xué)家在重復(fù)普里斯特利的實驗時，總是有時成功，有時卻會失?。∵@是什么原因呢？   學(xué)生大膽猜想。   設(shè)疑引發(fā)興趣   實驗三、英格豪斯 實驗   重復(fù)普里斯特利的實驗，但始終在光下進行   確定了植物的綠色部分，只有在光下才能起到 “凈化”空氣的作用。（吸收CO2

10、,放出O2）   培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)且用發(fā)展的觀點看待科學(xué)、樹立辨證的科學(xué)觀 。   自然過渡   設(shè)疑：光合作用除了生成氣體，更新空氣外，還有其他物質(zhì)生成嗎？   回答問題。       實驗四、1864年，德國薩克斯實驗   （課件動畫展示）模擬薩克斯實驗   觀察動畫演示，看書52頁。   鍛煉學(xué)生觀察能

11、力。   提出有關(guān)該實驗的幾個問題：黑夜中消耗有機物這一步是否可以省略？為什么？本實驗是否存在對照組？若有，請指出單一變量。實驗可以得出的結(jié)論是什么？   討論答出：讓葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)（淀粉）消耗掉。部分遮光、部分曝光，進行對照。綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉   感受科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程，提高學(xué)生探索求實的科學(xué)素養(yǎng)。進一步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗探究的原則和方法   強調(diào)：綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉，一定需要光照。并設(shè)疑：什么是光合作用的場所呢？    

12、   實驗五、1880年恩格爾曼(Engelmann) 實驗   動畫演示，重現(xiàn)恩格爾曼的實驗過程   觀察思考   根據(jù)現(xiàn)象（結(jié)果）推出正確的結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、推理、判斷能力。   現(xiàn)象：裝片中好氧細菌分布在葉綠體所有受光部位的周圍。   結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所。   恩格爾曼實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處？   

13、小組討論發(fā)言：歸納出4個方面的巧妙之處。   小組內(nèi)討論交流培養(yǎng)了學(xué)生觀察、分析綜合能力。而且學(xué)會參與、合作和交流。   1、為什么選用水綿做為實驗材料？2、為什么選黑暗且沒有氧氣的環(huán)境？3、為什么先用極細光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下？4、實驗結(jié)論是什么？   學(xué)生充分小組討論的基礎(chǔ)上，每一小組發(fā)言歸納問題答案。   實驗六、自己設(shè)計實驗驗證光合作用產(chǎn)生氧氣   教師給實驗材料，如：金魚藻、大燒杯、三角漏斗、帶木塞的導(dǎo)管、 

14、清水、強光、帶火星的木條。   小組討論，設(shè)計方案。   鞏固已學(xué)知識，認識實驗探究過程都必須依據(jù)一定的科學(xué)道理。體驗合作學(xué)習(xí)過程。   給出參考實驗方案。   對比討論本小組的成功與失敗之處，體驗成功。   課外的練習(xí)   光合作用消耗CO2的實驗       培養(yǎng)實際應(yīng)用的能力   情境設(shè)疑  

15、 光合作用釋放的O2到底是來自H2O，還是CO2呢，還是兩者兼而有之？   討論       實驗七、1930年，（美）魯賓和卡門實驗   提示：同位素標記進行光合作用的實驗，是為了弄清楚在光合作用中產(chǎn)生的氧到底是來自水還是二氧化碳？還是兩者兼而有之？同學(xué)們考慮一下，應(yīng)標記哪一種元素？如何設(shè)計這個實驗?zāi)兀?#160;  討論后分析回答問題：用氧的同位素18O分別標記H2O和CO2,使它分別成為H218O和C18O2。   培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的知識和技能解決實際問題的能力。   閱讀P53實驗，得出什么結(jié)論？   光合作用中釋放的氧氣全部來自于水       光合作用概念   光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。   通過學(xué)生主動參與建構(gòu)概念的整個過程，加深對概念的理解