光合作用的原理和應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“光合作用的原理和應(yīng)用”的教學(xué)設(shè)計(jì)富源縣第二中學(xué)劉興榮1 設(shè)計(jì)思想“光合作用的原理和應(yīng)用”是人教版生物·必修 1·分子與細(xì)胞教材第五章“細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用”第四節(jié)第二、三課時(shí)的內(nèi)容。普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該部分的要求是“認(rèn)識(shí)人類對(duì)光合作用的探索過(guò)程，并總結(jié)?！币蠼處煱础袄斫馑健边M(jìn)行教學(xué)。根據(jù)新課程的理念，高中生物教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物科學(xué)素養(yǎng)，提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。因此，該部分內(nèi)容的教學(xué)以“自主探索科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法”為設(shè)計(jì)思想，切實(shí)落實(shí)學(xué)生的主體性、自主性、合作性、探究性的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生識(shí)圖

2、、析圖、信息獲取、信息處理能力，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的思維方法。2教學(xué)分析2 1教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)3 1 1教學(xué)重點(diǎn)：普利斯特利實(shí)驗(yàn)過(guò)程、薩克斯實(shí)驗(yàn)過(guò)程及原理、魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)過(guò)程及原理、對(duì)光合作用過(guò)程圖解的理解。4 12教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)光合作用過(guò)程圖解的理解。5 2教材分析本部分內(nèi)容是兩課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，第一課時(shí)是光合作用研究歷程。首先是普利斯特利實(shí)驗(yàn)，證明了光合作用可更新空氣；薩克斯實(shí)驗(yàn)證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉；魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)證明了光合作用釋放的O2 來(lái)自于水。通過(guò)對(duì)這三位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納和總結(jié)，可以得出光合作用的總反應(yīng)式。第二課時(shí)是依據(jù)卡爾文實(shí)驗(yàn)總結(jié)出光合作用圖解，通過(guò)對(duì)圖解的學(xué)習(xí)和討論可以總結(jié)出影響

3、光合作用的外界因素，再對(duì)影響光合作用的外界因素進(jìn)行討論，可以得出提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施光合作用原理的應(yīng)用。第一課時(shí)的教學(xué)重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和提高學(xué)生歸納總結(jié)的推理能力，第二課時(shí)的重點(diǎn)是提高學(xué)生識(shí)圖、析圖、信息獲取、信息處理能力和理解能力。6 3學(xué)情分析7 31知識(shí)基礎(chǔ)方面：學(xué)生通過(guò)前一段（初中）的學(xué)習(xí)，已經(jīng)對(duì)光合作用有了大體的認(rèn)識(shí)，如“光合作用制造氧氣，制造營(yíng)養(yǎng)”等，在上一節(jié)課已經(jīng)對(duì)光合作用場(chǎng)所葉綠體的結(jié)構(gòu)、葉綠體中所含有的色素進(jìn)行了學(xué)習(xí)，具備了對(duì)“光合作用原理和應(yīng)用”的學(xué)習(xí)鋪墊了基礎(chǔ)。8 32能力與思維方面：學(xué)生的能力與思維有差異，特別是思維方面，有的邏輯思維強(qiáng)而有的形象思維差，有的形象

4、思維強(qiáng)但邏輯思維差，等等。這樣，在讀圖、析圖時(shí)，教師應(yīng)對(duì)少數(shù)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。在小組討論時(shí)，教師應(yīng)加強(qiáng)指導(dǎo)、督促，讓每一個(gè)同學(xué)都參與，使不同層次的學(xué)生都能在討論中得到升華、得到發(fā)展。2 4教學(xué)條件分析本部分的教學(xué)內(nèi)容多是介紹科學(xué)家的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，為了給學(xué)生動(dòng)態(tài)、直觀的感受，教師應(yīng)多借助多媒體。另外，根據(jù)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的感受，巧妙設(shè)疑，使教學(xué)過(guò)程層層遞進(jìn)。3教學(xué)目標(biāo)3 1知識(shí)了解光合作用的研究歷程；理解光合作用的過(guò)程和原理；理解影響光合作用的環(huán)境因素；應(yīng)用光合作用的原理解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。3 2技能通過(guò)對(duì)光合作用研究歷程的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力；通過(guò)對(duì)光合作用過(guò)程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)和提高學(xué)生

5、的理解能力、識(shí)圖能力以及圖文轉(zhuǎn)換能力；通過(guò)對(duì)光合作用原理的應(yīng)用的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)解決生產(chǎn)、生活實(shí)踐中實(shí)際問(wèn)題的能力。9 3情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)光合作用研究歷程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、熱愛實(shí)驗(yàn)的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)精神；通過(guò)對(duì)光合作用原理的應(yīng)用的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的科學(xué)情感。4教學(xué)模式和策略10 1 教學(xué)模式：在以“學(xué)生為課堂教學(xué)的主體”，倡導(dǎo)“自主、合作、快樂、探究”的教學(xué)理念，本部分的內(nèi)容從“自主、探究、合作”三個(gè)維度進(jìn)行教學(xué)。以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為指導(dǎo)，用“設(shè)疑”激起學(xué)生的“探究”欲望和興趣，融合討論、比較、歸納總結(jié)等多種方法，并輔以多媒體，給學(xué)生以多角度的感

6、知，引發(fā)多維度的思維，使學(xué)生在多方面的能力上得到培養(yǎng)、提升。11 2教學(xué)策略教學(xué)用兩個(gè)課時(shí)，第一課時(shí)學(xué)習(xí)光合作用的探究歷程，第二課時(shí)學(xué)習(xí)光合作用的過(guò)程、原理及應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探索過(guò)程，領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法；直觀形象的呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，分化教學(xué)難點(diǎn)；采用“設(shè)疑導(dǎo)入 引導(dǎo)探索歸納總結(jié)拓展升華”的教學(xué)程序。12 3教學(xué)手段通過(guò)多媒體展示實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)過(guò)程，提出問(wèn)題讓小組分析、討論，教師再總結(jié)小組的討論成果，引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)果。5教學(xué)過(guò)程教教學(xué)內(nèi)容學(xué)過(guò)教師活動(dòng)（包括問(wèn)題設(shè)置和學(xué)習(xí)任務(wù)的布置等）學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖程設(shè)多媒體展示“一棵小樹長(zhǎng)成一棵大樹”的動(dòng)畫，據(jù)已有知識(shí)回答：因?yàn)閯?chuàng)設(shè)問(wèn)題疑設(shè)問(wèn)：小樹為什么能長(zhǎng)

7、成大樹？學(xué)生是沒有見過(guò)光合情境，激導(dǎo)再問(wèn)：你見過(guò)光合作用嗎？作用的。發(fā)學(xué)生的入沒有，科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)光合作用的呢？探究興趣，導(dǎo)入新課。（ 一 ） 光合作用的探究歷程：通過(guò)1 、 1771 年普利斯特利的實(shí)驗(yàn)：多媒體課多媒體展示普利斯特利的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果觀看實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果，件展示，學(xué)光設(shè)疑：為什么有植物一組的小鼠不易窒息、蠟燭積極思維，回答問(wèn)題。生能夠直合不易熄滅？觀地感受作組織討論：該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？科學(xué)家的用討論結(jié)束，屏幕展示：植物的光合作用能更新空 氣探究歷程，的同時(shí)深刻探2、 1779 年英格豪斯的實(shí)驗(yàn)：仔細(xì)閱讀資料。體驗(yàn)科學(xué)究閱讀教材，討論：家們科學(xué)學(xué)生討論過(guò)程中的探究方歷 程（ 1

8、）普利斯特利實(shí)驗(yàn)為什么在光下才能成功？人人參與，生生互動(dòng)，法和思想。（ 2）植物吸收了空氣中的什么氣體？放出什么氣體？學(xué)生相互啟發(fā)，共同探講述：直到1785 年人們才明確綠葉在光下放出氧究，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。氣，吸收二氧化碳。設(shè)疑過(guò)渡：那么光能變成化學(xué)能儲(chǔ)存于什么物質(zhì)呢？吸收的二氧化碳轉(zhuǎn)變成了什么物質(zhì)？3、 1864年薩克斯的實(shí)驗(yàn)多媒體展示薩克斯實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果設(shè)疑：（屏幕依次展示）（ 1）為什么要把綠葉放在暗處幾小時(shí)？講解并展示：消耗原有的淀粉，避免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果（ 2）該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處是什么？遮光和曝光（ 3）這個(gè)實(shí)驗(yàn)是否設(shè)置了對(duì)照組？哪組是？曝光組為對(duì)照組（ 4）實(shí)驗(yàn)中所需控制的單一變量是什么？光

9、（ 5）實(shí)驗(yàn)中哪些處理用于排除干擾？放置暗處幾小時(shí)（ 6）這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？光合作用的產(chǎn)物有淀粉設(shè)疑過(guò)渡：光合作用的原料有水和二氧化碳，那么光合作用釋放的氧氣來(lái)自水還是二氧化碳？建議：閱讀教材“魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)”4、 1939年魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)多媒體展示魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果設(shè)疑：屏幕展示問(wèn)題并組織學(xué)生討論（ 1）用18O分別標(biāo)記什么物質(zhì)？（ 2）該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？屏幕展示光合作用產(chǎn)物中各種元素的來(lái)源讓學(xué)生思考。從而順利過(guò)渡到薩克斯實(shí)驗(yàn)觀看實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果積極思考，主動(dòng)展示學(xué)習(xí)成果，闡明自己的觀點(diǎn)和見解，交流合作，形成最佳答案，達(dá)到對(duì)知識(shí)的深入理解和拓寬。學(xué)生積極思考并認(rèn)真閱讀教材學(xué)生

10、人人參與討論從而順利 過(guò)渡到薩 克斯實(shí)驗(yàn)。學(xué)生能夠 直觀地感 受科學(xué)家 的探究歷 程。引導(dǎo)學(xué)生 思考薩克 斯的實(shí)驗(yàn) 假設(shè)是什 么？利用 薩克斯的 裝置還可 以探究什 么問(wèn)題？引起學(xué)生 積極思考 并認(rèn)真閱 讀教材讓學(xué)生自 己通過(guò)觀 察并討論 而得出答 案課 堂 小 結(jié)這節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)了光合作用的探究歷程的四個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，大家學(xué)習(xí)后都有什么感悟？請(qǐng)交流。課下作業(yè)：1 、填寫科學(xué)家對(duì)光合作用探究歷程實(shí)驗(yàn)表格的內(nèi)容。 （見導(dǎo)學(xué)案）2、閱讀教材P103“光合作用的過(guò)程”，總結(jié)影響光合作用的因素有哪些？教教學(xué)內(nèi)容學(xué) 過(guò) 程教師活動(dòng)（包括問(wèn)題設(shè)置和學(xué)習(xí)任務(wù)的布置等）學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖設(shè)設(shè)疑：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)科學(xué)

11、家對(duì)光合作用探究歷 程，誰(shuí)能說(shuō)出光合作用的原料、產(chǎn)物、場(chǎng)所和條積極思考并回答教師 所提出的問(wèn)題。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題 情境，激 發(fā)學(xué)生的疑 導(dǎo) 入件是什么？能用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式表示？屏幕展示：（ CO2 H2* O 光能 /葉綠體（CH2O） *O2）學(xué)習(xí)興趣， 導(dǎo)入新課。反應(yīng)式表示出光合作用條件、場(chǎng)所、反應(yīng)物、 生成物各是什么，它并不能表達(dá)光合作用具體過(guò) 程，那么光合作用的具體過(guò)程怎樣？（ 二 ） 光合作用的過(guò)程。人們常常根據(jù)反應(yīng)過(guò)程是否需要光這個(gè)條 件，將光合作用全過(guò)程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè) 大的階段。學(xué)生觀看光合作給學(xué)直觀 生動(dòng)態(tài)的 反應(yīng)過(guò)程。引起學(xué)生 積極思考 并認(rèn)真閱 讀教材。規(guī)范學(xué)生 的語(yǔ)言表

12、述。光 合 作 用 的 過(guò) 程多媒體演示類囊體上光反應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生觀察。1 、光反應(yīng)階段請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀教材P103圖 5-15 “光合作用過(guò)程圖解”光反應(yīng)部分并思考下列問(wèn)題。（屏幕展示）（ 1）光反應(yīng)的部位在何處？（ 2）光反應(yīng)的條件是什么？（ 3）色素吸收的光能有哪兩個(gè)方面的用途？（ 4）試用反應(yīng)式寫出物質(zhì)變化，通過(guò)反應(yīng)式描述光反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量是怎樣變化的？（ 5）光反應(yīng)中產(chǎn)生的H 和 ATP到哪里去了？（屏幕展示）發(fā)生部位: 葉綠體片層結(jié)構(gòu)薄膜上反應(yīng)條件: 光、水色素分子、酶水的光解和ATP的形成物質(zhì)變化a. 水的光解:用過(guò)程的多媒體演示，自學(xué)課本，獨(dú)立思考，強(qiáng)化記憶。在

13、已有的知識(shí)背景下讓學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建新的知識(shí)體系，然后回答老師提出的問(wèn)題。歸納整理出本課的重要知識(shí)點(diǎn)，在此過(guò)程中全面掌握光合作用的全過(guò)程，注重反應(yīng)式。對(duì)照板書適時(shí)鞏固， 對(duì)較難理解的尋求老師幫助。b.ATP形成 :能量轉(zhuǎn)變:光能ATP中活躍化學(xué)能 H 和 ATP用于暗反應(yīng)2、暗反應(yīng)階段請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀教材P103圖 5-15 “光合作用過(guò)程圖解”暗反應(yīng)部分并思考下列問(wèn)題。(屏幕展示)(1) 暗反應(yīng)的場(chǎng)所在何處？(2) 暗反應(yīng)的條件是什么？是否一定不能有光?(3)CO2發(fā)生了哪些變化？(4) 暗反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化是怎樣？試用反應(yīng)式寫出物質(zhì)變化。(屏幕依次展示并講解)發(fā)生部位: 葉綠體基質(zhì)中反應(yīng)條

14、件: CO2、 多種酶，不需要光 CO2被固定和還原物質(zhì)變化a.CO2固定: CO2 C5 酶2C3；b.C3化合物還原:2C3ATP/H/酶(CH2O)C5。能量轉(zhuǎn)變:ATP 中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能。設(shè)疑：光合作用中光反應(yīng)與暗反應(yīng)有什么聯(lián)系？(屏幕展示)1 、光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供H 和 ATP。2、暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供合成ATP的原料ADP和Pi 。3、兩者相互獨(dú)立又同時(shí)進(jìn)行，相互制約又密切聯(lián)系。檢查上一節(jié)課的課后作業(yè)，轉(zhuǎn)入下內(nèi)容：同學(xué)們，在上一節(jié)我要求大家認(rèn)真閱讀教材并總結(jié)“影響光合作用的因素有哪些？”請(qǐng)回答屏幕展示光照溫度CO

15、2( 三 ) 光合作用原理的應(yīng)用根據(jù)影響光合作用的因素，請(qǐng)同學(xué)們思考、討論自學(xué)課本，獨(dú)立思考， 強(qiáng)化記憶，并給與評(píng)價(jià)。在已有的知識(shí)背景下讓學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建新的知識(shí)體系，然后回答老師提出的問(wèn)題。歸納整理出本課的重要知識(shí)點(diǎn)，在此過(guò)程中全面掌握光合作用的全過(guò)程，注重反應(yīng)式。對(duì)照板書適時(shí)鞏固， 對(duì)較難理解的尋求老師幫助。根據(jù)問(wèn)題，認(rèn)真讀圖并積極思考，回答問(wèn)題。學(xué)生根據(jù)課外作業(yè)積 極回答。積極思考并參與討論引起學(xué)生 積極思考 并認(rèn)真閱 讀教材，培 養(yǎng)學(xué)生自 學(xué)、識(shí)圖能 力規(guī)范學(xué)生 的語(yǔ)言表 述。引起學(xué)生 積極思考檢查上一 節(jié)課的課 后作業(yè)，轉(zhuǎn) 入下內(nèi)容 實(shí)現(xiàn)順利 過(guò)渡設(shè)疑引導(dǎo)“如何提高農(nóng)作物的產(chǎn)量？”學(xué)生積

16、極屏幕展示思考，主動(dòng)參與討論。1 、選育優(yōu)良品種，提高光合作用效率；2、增加CO2濃度；規(guī)范學(xué)生3、大棚采用透光率好的薄膜；的語(yǔ)言表4、大棚適當(dāng)增大晝夜溫差；5、采用間種、套種，提高光能利用率。述。課 堂這一節(jié)課學(xué)習(xí)了：1 、光合作用的過(guò)程，包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階對(duì)學(xué)過(guò)的 知識(shí)作簡(jiǎn)小單回顧和結(jié)段；總結(jié)。2、光合作用原理的應(yīng)用。6教學(xué)反思遵照上述教學(xué)設(shè)計(jì)，我實(shí)施了這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)活動(dòng)，時(shí)間充沛，學(xué)生有思考的空間并取得了成功。主要表現(xiàn)為：課堂氣氛活躍，學(xué)生的自主探究和合作探究都很深入，學(xué)生之間的互動(dòng)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)得到充分的發(fā)展，學(xué)生真正成為了學(xué)習(xí)的主體，培養(yǎng)和提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，但在教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中也

17、發(fā)現(xiàn)了存在的問(wèn)題和一些應(yīng)該注意的地方，如果能夠做好這些，課堂教學(xué)的效果會(huì)有進(jìn)一步的提高。1 、指導(dǎo)思想明確強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。教師的主要任務(wù)就是幫助學(xué)生完成從對(duì)知識(shí)的初步理解深化到綜合理解和應(yīng)用上，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，真正地發(fā)揮主導(dǎo)作用，這樣就保證了把課堂還給學(xué)生的新課程理念。2、教學(xué)設(shè)計(jì)特色體現(xiàn)了新課程理念，充分體現(xiàn)了自主探究和合作學(xué)習(xí)方式，學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，真正轉(zhuǎn)變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，以探究性學(xué)習(xí)為主體來(lái)獲取知識(shí)，強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)過(guò)程和方法的培養(yǎng)，光合作用的探究歷程通過(guò)分組學(xué)習(xí)和討論交流，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程、勤于動(dòng)手和動(dòng)腦，逐步培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力

18、、分析和解決問(wèn)題的能力，以及交流和合作的能力。改變了以往以教師講授為主的教學(xué)方式，這是本節(jié)的顯著特色。3、課前準(zhǔn)備充分使用自主探究和合作探究的教學(xué)模式完成基礎(chǔ)學(xué)案和板書提升落實(shí)知識(shí)體系，有利于課堂活動(dòng)的連續(xù)性和遞進(jìn)性。例題貼近生活，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。4、教學(xué)效果評(píng)價(jià)光合作用的探究歷程這一部分，讓學(xué)生分組分配好任務(wù)，每一組負(fù)責(zé)一個(gè)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)過(guò)程及分析，先自學(xué)并查找有關(guān)資料，再小組討論歸納，課堂用來(lái)展示歸納并解答疑難問(wèn)題。學(xué)生模擬了當(dāng)時(shí)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，興趣濃厚，把自己置身于科學(xué)家的研究過(guò)程中，體會(huì)了科學(xué)家探索科學(xué)的方法，其他同學(xué)通過(guò)提問(wèn)方式加深了對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和分析，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，提高了學(xué)生的興趣，取得了