《光合作用的探究歷程》教學(xué)設(shè)計(省獲獎教案

1、 1 / 10 光合作用的探究歷程教學(xué)設(shè)計 教材分析 本節(jié)課為高中必修1分子與細(xì)胞（人教版）第5章第4節(jié)能量之源光與光合作用中的內(nèi)容。 第4節(jié)包括“捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)”、“光合作用的原理和應(yīng)用”兩大部分，其中“光合作用的探究歷程”這部分內(nèi)容往往被許多老師在上課時一帶而過，并未加以重視。事實上，光合作用探究過程中的經(jīng)典實驗，從一定程度上反映了科學(xué)探究的一般方法，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)研究方法的好素材，為后面眾多的實驗打下一個良好的感知基礎(chǔ)，也為講述光合作用的原理、過程做好知識鋪墊。 因此，“光合作用的探究歷程”這部分內(nèi)容相當(dāng)重要，不容忽視。 教學(xué)目標(biāo) 知識性目標(biāo)： 1說出光合作用的

2、探究歷程。 2初步掌握科學(xué)探究的一般方法。 技能性目標(biāo)： 嘗試分析實驗、設(shè)計實驗。 情感性目標(biāo)： 1關(guān)注科學(xué)工作的方法和過程，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及創(chuàng)新、合作的科學(xué)精神。 2體驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難和科學(xué)家們的智慧力量，確立進行科學(xué)研究的欲望和信心。 教學(xué)重點 2 / 10 1光合作用的探究歷程。 2科學(xué)探究實驗的基本方法。 教學(xué)難點 真正領(lǐng)悟探究實驗的科學(xué)原理和方法，并很好地運用到設(shè)計實驗中。 教學(xué)方法 探究與發(fā)現(xiàn)式教學(xué)；小組合作學(xué)習(xí) 教學(xué)媒體 實物投影、多媒體課件 教學(xué)設(shè)計思路 本節(jié)課以“光合作用的探究歷程”為主線，遵循科學(xué)家的探索思路，通過對幾個經(jīng)典實驗的討論分析，采取“提出問題探究解決問題”的

3、教學(xué)方法，層層遞進，環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生對科學(xué)探究有一個比較完整的認(rèn)識，從中領(lǐng)悟科學(xué)探究的原則和一般方法。 在教學(xué)中，采用多元化的教學(xué)方式：利用視頻動畫、錄像等教學(xué)手段，讓學(xué)生對實驗過程有直觀感性的認(rèn)識；通過學(xué)生課前設(shè)計表格、角色扮演、代表介紹等手段，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動積極性；把學(xué)生分為若干小組活動，使學(xué)生在較短的時間內(nèi)確定實驗方案，培養(yǎng)團隊合作精神；通過師生共同總結(jié)并同步板書，讓學(xué)生更深入地理解光合作用的概念和總反應(yīng)式中的各個部分；通過課堂實驗設(shè)計，及時加深鞏固本節(jié)課所學(xué)習(xí)、涉及到的實驗原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神。 在探究問題的過程中，使學(xué)生感受到知識產(chǎn)生與發(fā)展是受當(dāng)時科學(xué)發(fā)展水

4、平限制的，并通過一些具體的數(shù)據(jù)：500多次、300多年，讓學(xué)生體會到科學(xué)上的每一項發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的背后都凝聚著無數(shù)探索者的辛勤勞動，更好地理解為什么說生物學(xué)的發(fā)展史就是一部眾多生物學(xué)家不計個人名利為科學(xué)事業(yè)奉獻(xiàn)畢生精力的奮斗史，對學(xué)生進行情感教育，這也是本節(jié)課的重中之重。 3 / 10 教學(xué)過程 光合作用的探究歷程教學(xué)設(shè)計第1頁 教學(xué)內(nèi)容 創(chuàng)設(shè)情景， 引入新課教師活動 視頻播放一小段有關(guān)原始地球的錄像，然后就 人類生存而言，讓學(xué)生比較原始地球和現(xiàn)在地球氣 體成分中最大的不同是什么？ 氧氣的產(chǎn)生與什么生理過程有關(guān)呢？ 那么，什么是光合作用呢？ （課件同步顯示） 光合作用是怎樣被人們發(fā)現(xiàn)的呢？今天，我

5、們 就一起回到歷史長河中去，共同解開光合作用之 謎。 視頻展示：植物生長的一生 疑問：植物為什么長大？所需營養(yǎng)物質(zhì)來自哪 里？ 課件展示背景資料（亞里士多德觀點） 觀點是否正確？怎樣證實？ （課前已發(fā)給學(xué)生相關(guān)英文資料閱讀，并要求將數(shù) 據(jù)整理成表格） 4 / 10 投影12名學(xué)生設(shè)計的表格 柳苗 土壤 通過實驗，海爾蒙特推翻了亞里士多德的錯誤 觀點，那他的實驗結(jié)論完全正確嗎？ 從植物生活環(huán)境的角度分析，還應(yīng)考慮什么因 素？ 引導(dǎo)提出問題：空氣對植物的生長有影響嗎？ Flash動畫演示實驗過程，引導(dǎo)思考： 1.幾組實驗的現(xiàn)象是什么？ 2.有無植物的兩組實驗裝置起什么作用？ 3.該實驗裝置中玻璃罩

6、有什么作用？（引導(dǎo)分析， 并指出實驗設(shè)計中的基本原則：對照、單一變量等） 普利斯特利的實驗看似簡單，但后人做得實驗 很多不能成功，這是為什么呢？引導(dǎo)提出問題。 鋪墊：簡介荷蘭科學(xué)家英格豪斯 告訴大家一個好消息，我們有幸地“請到了” 荷蘭科學(xué)家英格豪斯，請他針對這個問題給大家作 報告。實驗前實驗后重量變化學(xué)生活動觀看錄像 討論回答：氧氣 5 / 10 討論回答：光合作用回憶光合作用概念，歸納進行光合作用的原料、產(chǎn)物、條件及場所。 思考 新課教學(xué) 光合作用的 探究歷程 11642年 比利時海 爾蒙特實驗 21771年 英國普利 斯特利實驗 31779年 荷蘭英格 豪斯此實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論呢？觀看視

7、頻 思考討論 閱讀、質(zhì)疑 思考回答 分析評價 小組討論總結(jié)：水分是植物建造自身的原料。 質(zhì)疑 6 / 10 討論發(fā)言：光、空氣等。 思考并作出假設(shè)：有影響。 觀看動畫 小組分析討論，得出結(jié)論：植物可以更新空氣。 思考，提出問題：植物在什么情況下可以更新空氣呢？鼓掌歡迎 光合作用的探究歷程教學(xué)設(shè)計第2頁 41845年 德國博耶 51864年 德國薩克 斯實驗 課堂小結(jié)傾聽，幫助交換意見 旁白：直到1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成， 人們才明確這一結(jié)果。可見生物科學(xué)的發(fā)展需要建 立在其他學(xué)科的基礎(chǔ)上。 在這一過程中，光能哪去了？ 鋪墊：簡介德國科學(xué)家博耶 我們有幸“請到了”德國科學(xué)家博耶，下面請

8、他談?wù)効捶ā?過渡：光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，貯存于什么物質(zhì)中呢？ 問題：植物光合作用除了釋放氧氣，還產(chǎn)生什么物 7 / 10 質(zhì)呢？ 播放視頻錄像 引導(dǎo)思考： 1暗處理這一步是否可以省略？為什么？ 2本實驗是否存在對照組？若有，請指出單一變 量。 3這個實驗可得出什么結(jié)論？ （強化科學(xué)探究實驗設(shè)計的基本方法、原則） 補充：除淀粉外，還可產(chǎn)生其他有機物，表示為 （CH 2O）。 結(jié)合課件引導(dǎo)歸納每個實驗結(jié)論，并同步板書： 條件 光能 H 2O+CO 2（CH 20）+O 2 葉綠體 原料產(chǎn)物 8 / 10 場所 進一步強化光合作用的概念及其要點。 結(jié)合板書，引導(dǎo)提出問題。“英格豪斯”扮演者用課件演示并

9、指出普利斯特利的實驗只有在陽光照射下才能成功，植物體只有綠葉才能更新空氣。 進一步提出問題：由于當(dāng)時化學(xué)發(fā)展水平的限制，不清楚植物吸收、釋放氣體的成分，同學(xué)們根據(jù)現(xiàn)有的知識，知道是什么嗎？其他學(xué)生回答：吸收CO 2，放出O 2。 鼓掌歡迎 “博耶”扮演者用課件顯示能量轉(zhuǎn)換和守恒定律，指出植物在進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來。 思考 課外小組代表結(jié)合錄像介紹實驗過程及現(xiàn)象。 小組討論回答，得出結(jié)論：光合作用的產(chǎn)物除了氧氣，還有淀粉。 歸納，參與小結(jié) 光合作用的探究歷程教學(xué)設(shè)計第3頁 61939年 美國魯賓、 卡門實驗 720世紀(jì) 40年代美 國卡爾文 9 / 10 實驗 總結(jié) 課堂探

10、究 課后作業(yè)問題：應(yīng)標(biāo)記哪一元素？怎樣設(shè)計實驗？提出問題：光合作用釋放的氧氣，到底來自于H 2O還是CO 2？閱讀課本第102頁相關(guān)內(nèi)容，了解同位素標(biāo)記法。 小組討論設(shè)計思路，展示他們的小點評學(xué)生的實驗設(shè)計，肯定他們的優(yōu)點，指出組實驗設(shè)計方案。經(jīng)過全體同學(xué)的質(zhì)疑和探討，完善實驗方案。 存在的不足。 課件簡要展示實驗過程，并引導(dǎo)得出結(jié)論。 討論得出結(jié)論：光合作用釋放的氧氣來自水。 問題：光合作用產(chǎn)生的有機物又是怎樣合成的呢？ 閱讀課本第102頁相關(guān)內(nèi)容簡述卡爾文循環(huán) 今天我們只是簡單了解光合作用的生理過程， 具體是如何進行的呢？我們將在后面繼續(xù)學(xué)習(xí)。 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們可以看到幾代科學(xué)家 歷

11、經(jīng)三百多年才對光合作用這一生理過程有了較 清楚的認(rèn)識，可見科學(xué)發(fā)展的道路是很艱難的，不 感悟科學(xué)道路的艱辛僅包含了科學(xué)家們的艱辛和智慧，還與科學(xué)技術(shù)的 進步發(fā)展密切相關(guān)。光合作用是個非常復(fù)雜的過 10 / 10 程，仍有許多未知領(lǐng)域，對光合作用更深層次的探 索，目前仍在進行，希望在以后的研究成果中能看 到同學(xué)們的名字。 提供材料引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗：證明CO 2是綠色植小組合作討論設(shè)計實驗物光合作用的原料。 師生分析、評價 完成第103頁思考與討論，并設(shè)計實驗：證明氧氣是光合作用的產(chǎn)物。 教學(xué)反思 新課程主張教學(xué)過程的重心由知識傳授轉(zhuǎn)向?qū)W生發(fā)展，教師的職責(zé)是越來越少地傳授知識，而越來越多地激勵學(xué)生思考。因此本節(jié)課在設(shè)計上就是真正以學(xué)生為本，以學(xué)生的表演代替老師的“講”，以學(xué)生