生物教學(xué)設(shè)計光合作用

1、.生物教學(xué)設(shè)計光合作用教學(xué)目的一、知識方面1、使學(xué)生理解光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。2、使學(xué)生理解葉綠體中色素的種類、顏色及其吸收的光譜；初步學(xué)習(xí)光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布。3、掌握光合作用的概念、本質(zhì)、總反響式、光反響、暗反響的詳細(xì)過程、光反響與暗反響的區(qū)別與聯(lián)絡(luò)及光合作用的意義。4、應(yīng)用所學(xué)的光合作用的知識，理解植物栽培與合理利用光能的關(guān)系。二、才能方面1、通過葉綠體色素的提取與別離實驗，初步訓(xùn)練學(xué)生的實驗室操作技能及相關(guān)儀器、藥品的使用才能。2、通過討論光合作用的氧來源，初步訓(xùn)練學(xué)生的實驗設(shè)計才能。3、通過分析、討論光合作用的光反響和暗反響詳細(xì)過程，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。三、情感、態(tài)

2、度、價值觀方面1、通過學(xué)生對綠色植物的光合作用意義的理解，增強學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識。2、通過學(xué)生討論“如何利用光合作用的原理進(jìn)步作物產(chǎn)量這一問題，加強對科學(xué)、技術(shù)、社會STS的關(guān)注。很多植物的葉片到秋天會變紅，很多植物的花在一天的不同時間中也會呈現(xiàn)不同的顏色，學(xué)生知道這是什么的原因嗎？此題涉及了植物細(xì)胞中色素及其比例變化的問題。一般來說，正常葉片的葉綠體中有兩大類光合色素，其中葉綠素和類胡蘿卜的分子比例為三比一，葉綠素a和葉綠素b也約三比一，葉黃素和胡蘿卜的比為二比一。由于綠色的葉綠素比黃色的類胡蘿卜素多，占優(yōu)勢，所以正常葉子總是呈現(xiàn)綠色。秋天、條件不正常或葉衰老時，由于葉綠素較易被破壞或先

3、降解，數(shù)量減少，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，所以葉片呈現(xiàn)黃色。至于紅葉，不是葉片中葉綠體的色素造成的，而是由細(xì)胞液泡中的花色素引起的。因秋天溫度降低，植物體內(nèi)積累較多糖分以適應(yīng)寒冷，體內(nèi)的可溶性糖多了，就形成較多的花色素儲存于液泡中。而花色素類似于酸堿指示劑，從堿性到酸性會呈現(xiàn)從藍(lán)色到紅色顏色漸變，詳細(xì)而言是，pH=78 時呈淡紫色；pH&lt；3時，呈紅色；pH&gt；11那么呈藍(lán)色。由于秋天時液泡中花色素增多，且細(xì)胞液pH值又偏酸性，因此葉子就變紅了。不僅如此，花色素的顏色也會隨環(huán)境中存在的不同的金屬離子而改變，所以同一種花色素在不同的花中，或是同一種花由于種植的土壤不同，都能顯

4、出不同的顏色。學(xué)生可以回家做一個小實驗，找一朵開紅花的牽牛花，用手把花瓣使勁揉一揉，使花瓣細(xì)胞的液泡破裂，然后把這朵花放到洗衣粉水中堿性環(huán)境，花瓣的顏色會由紅色變?yōu)樗{(lán)色。這樣學(xué)生就可以理解其中的原因了。第二課時1、引言教學(xué)時可從光合作用的總反響式入手，或從與初中階段的光合作用總反響式的比較入手，可采用老師講授，或?qū)W生討論，或?qū)W生根據(jù)總反響式提出光合作用氧來源假設(shè)，即水中的氧是來源于水還是二氧化碳，還是共同來源于二者，條件好的班還可讓學(xué)生想方法證明這些假設(shè)，以訓(xùn)練學(xué)生的實驗設(shè)計才能。在搞清楚光合作用中的全部氧氣來自于水中的氧后，讓學(xué)生回憶初中生物學(xué)課本中的光合總反響式，并讓學(xué)生對該反響式配平，要

5、求尤其要求反響式左右氧原子的配平，通過這個工作，可使學(xué)生深切認(rèn)識到，光合作用的反響物與產(chǎn)物中都需要水這一重要生物學(xué)事實。2、光合作用的詳細(xì)過程可以老師講解為主，可用板圖、掛圖、或多媒體課件的形式盡量把微觀的物質(zhì)變化形象化。在講清楚光合作用光反響與暗反響的過程后，應(yīng)把重點放在光反響與暗反響的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)上，可利用表解的形式讓學(xué)生分析討論：光反響暗反響區(qū)別反響性質(zhì)光化學(xué)反響酶促反響與光的關(guān)系必須在光下進(jìn)展與光無直接關(guān)系，在光下和暗處都能進(jìn)展與溫度的關(guān)系與溫度無直接關(guān)系與溫度關(guān)系親密場所葉綠體基粒片層構(gòu)造的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中必要條件光、葉綠體光合色素、酶多種酶物質(zhì)變化水光解為復(fù)原性氫和氧氣；由ADP

6、合成ATP二氧化碳的固定、三碳化合物的復(fù)原、五碳化合的再生能量變化光能轉(zhuǎn)變ATP中活潑的化學(xué)能ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑裙夂袭a(chǎn)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)絡(luò)準(zhǔn)備階段：為暗反響的順利進(jìn)展準(zhǔn)備了復(fù)原性氫和能量ATP完成階段：在多種酶的作用下，承受光反響提供的復(fù)原性氫和ATP，最終將二氧化碳復(fù)原為葡萄糖。之后，還可提出一些綜合性的問題，加深學(xué)生對光合作用的理解，例如可以提出下面的問題：“當(dāng)光合作用的光反響過程被人為阻斷，你認(rèn)為暗反響會停頓嗎？反過來，當(dāng)暗反響過程被人為阻斷，你認(rèn)為光反響會怎樣變化？通過以上的分析可以看出，光合作用的光反響與暗反響是互相聯(lián)絡(luò)的，而它們之間的聯(lián)絡(luò)紐帶是復(fù)原力，即ATP和復(fù)原

7、性氫。當(dāng)光反響停頓時如植物在黑暗條件下，暗反響的ATP和復(fù)原性氫的來源被阻斷，暗反響會停頓；而反過來，當(dāng)暗反響停頓時如植物在氣孔完全關(guān)閉，或無二氧化碳，光反響是不是也受到影響呢？答案是肯定的，暗反響停頓，光反響也會隨之停頓，因為光反響產(chǎn)生的ATP和復(fù)原性氫沒有被暗反響消耗，根據(jù)化學(xué)平衡的原理，相當(dāng)于光反響的產(chǎn)物濃度升高，化學(xué)平衡會向反向進(jìn)展，從而光反響就停頓了。時間允許的話，還可引導(dǎo)學(xué)生討論影響光合作用的因素，進(jìn)而討論“如何進(jìn)步光合效率的途徑，“采取哪些措施進(jìn)步農(nóng)業(yè)產(chǎn)量？等問題，使學(xué)生體會到學(xué)習(xí)生物學(xué)理論的實際價值，強化學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)絡(luò)的理念。例如，可提出下面的問題供學(xué)生討論：“你能利用

8、光合作用原理，提出在農(nóng)業(yè)消費中進(jìn)步作物產(chǎn)量的詳細(xì)措施嗎？對光合作用的影響在消費上的應(yīng)有光光合作用是光化學(xué)反響，所以光合作用隨著光照強度的變化而變化。光照弱，光合作用減慢，光照逐步增強光陰合作用隨著加快；但是光照增強到一定程度，光合作用速度不再增加，另外，光的波長也影響光合作用速度，通常在紅光下光合作用最快，藍(lán)、紫光次之，綠光最差。延長光合作用時間；通過輪作，延長全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進(jìn)展光合作用的時間，是合理利用光的一項重要措施。增加光合作用面積，合理密植是增加光合作用面積的一項重要措施。溫度光合作用的暗反響是酶促反響，溫度低，酶促反響慢，光合速率降低，隨著溫度進(jìn)步，光合作用加快；溫度過

9、高時會影響酶的活性，使光合作用速率降低，一般植物的光合作用最適溫度在25-30之間。適時播種：溫室栽培植物時，可以適當(dāng)進(jìn)步室內(nèi)溫度。二氧化碳濃度二氧化碳是光合作用的原料，原料增加，產(chǎn)物必然增加，大氣中的二氧化碳含量是0.03%，假如濃度進(jìn)步到0.1%， 產(chǎn)量可進(jìn)步一倍。假如濃度進(jìn)步到一定程度后，產(chǎn)量不再進(jìn)步。假如二氧化碳濃度降低到0.005%，光合作用就不能正常進(jìn)展。3、進(jìn)展光合作用的意義的教學(xué)時，可以在課前自己搜集或讓學(xué)生搜集諸如當(dāng)今世界面臨的糧食、化石能源、環(huán)境污染、生物多樣性受到破壞等資料，課上可以采取分組討論的形式，選擇幾個典型的事例，圍繞光合作用的生態(tài)意義這個中心，引發(fā)學(xué)生的考慮和討

10、論，使學(xué)生實在體會到“光合作用是生物界最根本的能量和物質(zhì)代謝和消費、環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。探究活動探究光強、光質(zhì)、溫度、二氧化碳濃度對光合作用的影響【實驗?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)光強、光質(zhì)、溫度、二氧化碳濃度等外界條件對光合作用的影響【實驗原理】因為影響光合作用的內(nèi)部及外部因素不斷變化而相起，因此植物光合作用強度經(jīng)常改變著。影響光合作用的外界因素主要有光強、光質(zhì)、溫度、二氧化碳濃度。影響光合作用的內(nèi)部因素主要有葉片葉綠素的含量、葉片含水量、葉片的發(fā)育階段等等。一般而言，光強增加，光合作用強度增強。但由于植物的生活習(xí)性不同，在光強增加一樣的情況下，光合作用強度的增強程度并不一樣，并且當(dāng)光強增加到一定限度時

11、，光合作用不再增加了。因光合色素對不同性質(zhì)的光的吸收值是不同的，因此不同顏色的光也會影響光合作用的強度，紅光、藍(lán)紫光光合作用強度大，其它顏色的光會使光合強度下降，綠光的光合強度幾乎為零。因溫度直接影響光合作用過程中光反響與暗反響酶的催化活性，因此也會影響光合作用的強度。一般而言，溫度在0-35之間時，每增加10光合強度增加一倍；但超過40-50后，光合強度下降。因二氧化碳是光合作用的底物之一，因此它的含直接影響光合強度，在一定的濃度范圍內(nèi)，增加二氧化碳濃度，光合作用強度加強?！緦嶒灢牧虾陀镁摺亢谠寤蚪痿~藻、碳酸氫鈉、高瓦數(shù)聚光燈、溫度計、大燒杯等?！緦嶒灢襟E】1、光強度對光合作用的影響。取幾條

12、黑藻或金魚藻，將其剪成幾段，放在裝有自來水的大燒杯中杯中已放入少量的碳酸氫鈉以產(chǎn)生二氧化碳，使燒杯中水高于植物體2-3厘米。把此裝置放在聚光燈下，很快有氣泡從切口中冒出。把此裝置放在距光源分別為10cm、30cm、50cm的地方用冰塊控制各燒杯中的水溫，用溫度計監(jiān)測水溫。每個間隔 都每隔一定的時間計數(shù)排出的氣泡數(shù)。2、光質(zhì)對光合作用的影響。取幾條黑藻或金魚藻，將其剪成幾段，放在裝有自來水的大燒杯中杯中已放入少量的碳酸氫鈉以產(chǎn)生二氧化碳，使燒杯中水高于植物體2-3厘米。把此裝置放在聚光燈下，很快有氣泡從切口中冒出。把此裝置放在距光源300cm地方控制各燒杯中的水溫一致，分別用紅色、藍(lán)色、黃色、綠

13、色的透明玻璃紙把該裝置包起來。每種顏色的光質(zhì)都每隔一定的時間計數(shù)排出的氣泡數(shù)。3、溫度對光合作用的影響。取幾條黑藻或金魚藻，將其剪成幾段，放在裝有自來水的大燒杯中杯中已放入少量的碳酸氫鈉以產(chǎn)生二氧化碳，使燒杯中水高于植物體2-3厘米。把此裝置放在聚光燈下，很快有氣泡從切口中冒出。把此裝置放在距光源300cm地方，用冰塊和熱水控制各燒杯中的水溫在室溫、0攝氏度、50攝氏度。每種溫度都每隔一定的時間計數(shù)排出的氣泡數(shù)。4、二氧化碳濃度對光合作用的影響。取幾條黑藻或金魚藻，將其剪成幾段，放在裝有自來水的大燒杯中，使燒杯中水高于植物體2-3厘米。放在黑暗處一天，使黑藻或金魚藻體內(nèi)的機物消耗掉。把此裝置放

14、在聚光燈下，很快有氣泡從切口中冒出。把此裝置放在距光源300cm地方控制各燒杯中的水溫一致，各燒杯中放入碳酸氫鈉量分別從0依次增加一些，并用玻璃棒攪拌一下。每個燒杯都每隔一定的時間計數(shù)排出的氣泡數(shù)。探究觀察氣孔運動及估測氣孔數(shù)量【實驗?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)觀察氣孔運動和估測氣孔數(shù)量的技術(shù)和方法【實驗原理】用透明直尺與顯微鏡測量氣孔數(shù)量的方法：1、微米是一毫米的一千分之一。用符號表示微米就是 。2、可以通過將微觀物體的大小與圓形視野的大小做比較而估計出微觀物體的大小。要確定視野的大小，可以在載物臺上放一把透明的直尺，用低倍物鏡獲得尺子上分格的明晰圖像。小心挪動尺子使它有刻度的一邊通過視野的正中心，并數(shù)在你的

15、視野中所看到的分格的數(shù)目。尺子上刻度將顯示得相當(dāng)寬，l 是從一個刻度的中心到另一個刻度的中心的間隔 。用 記錄你的顯微鏡中低倍物鏡的視野直徑。3、計算高倍物鏡的視野直徑是多少毫米，使用下面的等式：高倍物鏡的放大倍數(shù)/低倍物鏡的放大倍數(shù)=A低倍物鏡的視野直徑/A=高倍物鏡的視野直徑例如，假如你的低倍物鏡的放大倍數(shù)是12X，而你的高倍物鏡的放大倍數(shù)是48X，那么A=4。假設(shè)低倍物鏡的視野直徑是l.6mm，那么高倍物境的視野直徑是1.6mm/4，或0.4mm?！緦嶒灢牧虾陀镁摺匡@微鏡、透明直尺最小刻度為1mm、載玻片、蓋玻片、鑷子、解剖針、清水、滴管等；吸水紙、50%甘油、不同種的植物葉片等。【實驗

16、步驟】一、觀察氣孔的運動實驗前把植物放在光線充足及比較潮濕的地方，以便使用時氣孔更好地張開。撕下葉子的下表皮，放在載玻片上的清水中，展平后蓋上蓋玻片。然后在顯微鏡下觀察正常狀態(tài)的氣孔。找到明晰的開放著的氣孔物像后，在蓋玻片的一側(cè)滴加2-3滴50%的甘油，同時在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸，同時在顯微鏡下觀察。此時可以觀察保衛(wèi)細(xì)胞開場發(fā)生質(zhì)壁別離現(xiàn)象，氣孔也隨之關(guān)閉了。10-15分種后，由于甘油可透過保衛(wèi)細(xì)胞的原生質(zhì)層而進(jìn)入液泡，從而導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁別離復(fù)原現(xiàn)象，這時會發(fā)現(xiàn)氣孔又隨之張開了。在蓋玻片的一側(cè)滴加2-3滴清水，同時在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸，同時在顯微鏡下觀察。此時可以觀察到由于保衛(wèi)

17、細(xì)胞大量吸水而導(dǎo)致氣孔張得更大了。二、估測葉片氣孔的數(shù)量1、請用自己組的設(shè)計方案，或者用參考的設(shè)計方案來研究：1同種植物單位面積葉片上、下表皮氣孔數(shù)量有何差異？2不同植物單位面積葉片上的氣孔數(shù)量差異如何？2、一些提示：臨時裝片的制作方法要點：滴清水、撕葉片表皮只要透明部分、展平、蓋蓋玻片注意防氣泡、觀察注意顯微鏡的正確使用。3、實驗步驟1拿起葉片，使下外表朝上，以一定角度撕取一部分下表皮。撕下的應(yīng)是伸到葉片綠色部分以外的、窄而無色的邊緣部分。2把表皮放在載玻片上，用解剖刀切成小塊，滴加一滴清水，蓋上蓋玻片，勿使表皮枯燥。3在低倍境下找到一些氣孔。換到高倍鏡下觀察。4在高倍鏡下，數(shù)出下表皮5個不

18、同區(qū)域中的氣孔數(shù)目。計算每 葉表皮上的平均氣孔數(shù)目方法見前面的實驗原理部分。5用同樣的方法對同一葉片的上表皮上的氣扎進(jìn)展計數(shù)，盡可能現(xiàn)察多種類型的葉。比較每類葉的上、下表皮上的每 的氣孔教目。4、測量記錄：你所用的顯微鏡，其低倍物鏡的視野直徑及視野面積視野直徑視野面積氣孔數(shù)目個你所用的顯微鏡，其高倍物鏡的視野直徑及視野面積視野直徑視野面積氣孔數(shù)目個植物種類上表皮下表皮5、討論：1葉片上表皮不同區(qū)域每平方毫米的氣孔數(shù)目有何不同？葉片下表皮不同區(qū)域的氣孔數(shù)目有何不同？葉片上表皮與下表皮相比，氣孔數(shù)目有何不同？在你得出結(jié)論前，必須做出什么假設(shè)？2不同的植物葉片上表皮或下表皮氣孔數(shù)目及分布有何差異？教

19、學(xué)建議教材分析因為光合作用在綠色植物的新陳代謝以及整個生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中，具有非常重要的意義，所以本節(jié)是本章的重點內(nèi)容之一。教材這一節(jié)主要講述了光合作用的發(fā)現(xiàn)過程、葉綠體和其中的色素并且安排了葉綠體中色素的提取和別離的學(xué)生實驗、光合作用的過程、光合作用的重要意義以及植物栽培與光能的合理利用。義務(wù)教育初中生物教材已經(jīng)講述了光合作用的根底知識，安排了綠葉在光下制造淀粉的實驗。本節(jié)在此根底上，更加深化地從產(chǎn)物和場所等方面講述了光合作用發(fā)現(xiàn)過程中的幾個著名的實驗；講述葉綠體和其中的色素、讓學(xué)生學(xué)會提取和別離葉綠體色素。一、教材首先向?qū)W生展示了人類研究光合作用這種地球上最重要的生理過程的艱辛

20、歷程，同時介紹了在研究光合作用過程中的幾個著名實驗，如：1771年，英國科學(xué)家普利斯特利證明植物可以更新空氣實驗；1864年，德國科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉的實驗；1880年，德國科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)展光合作用的場所，并從葉綠體放氧的實驗；20世紀(jì)30年代美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來自水的實驗。介紹這些實驗的目的是使學(xué)生懂得實驗是探究生物科學(xué)的根本方法，從而培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度、不斷探求新知識的創(chuàng)新精神。二、葉綠體中的色素是本節(jié)的重點，實驗是本節(jié)的難點。學(xué)生必須在搞清楚葉綠體中色素的種類及其吸收光譜，基粒片層構(gòu)造的垛疊形

21、式、色素在片層上的分布、基粒和基質(zhì)的關(guān)系根底上，才有可能深化理解光合作用的光反響和暗反響及其互相關(guān)系。教材在介紹葉綠體中的色素時，設(shè)計了一個學(xué)生實驗，即?葉綠體中色素的提取和別離?，使學(xué)生易于對葉綠體色素有一個感性認(rèn)識。本實驗可以在講授完葉綠體色素后作為驗證實驗處理，也可用于葉綠體色素的探究實驗；另外教材中葉綠體中各色素的吸收光譜也可作為課上學(xué)生討論葉綠體色素生理作用的探究課題處理。三、教材中光合作用的過程是本節(jié)的重點內(nèi)容，也是本節(jié)的難點。1、其中光合作用的總反響式，即概括出了光合作用的場所、條件、原料、產(chǎn)物及氧氣的來源，但是，該反響式缺乏以表示光合作用的詳細(xì)過程。因此，教材以圖解的形式簡明扼

22、要地介紹了光合作用的兩個重要過程，即光反響和暗反響。2、光反響階段教材中光反響階段可概括為光反響場所和光反響過程兩個方面。1光反響場所：葉綠體基粒片層構(gòu)造的薄膜類囊體上進(jìn)展。2光反響過程：光反響的本質(zhì)是由可見光引起的光化學(xué)反響，可分為兩方面內(nèi)容：水的光解反響：通過光合色素對光能的吸收、傳遞，在其中部分光能作用下把水分解為氫和氧，氧原子結(jié)合形成氧氣釋放出去，氫與NADP結(jié)合形成NADPH，用H表示，叫做復(fù)原性氫，作為復(fù)原劑參與暗反響。ATP的合成反響：另一部分光能由光合色素吸收、傳遞的光能轉(zhuǎn)移給ADP，結(jié)合一個磷酸形成ATP，也就將光能轉(zhuǎn)變成活潑的化學(xué)能儲存在高能磷酸鍵上。3、暗反響階段教材中暗

23、反響階段也可概括為暗反響場所和暗合應(yīng)過程兩個方面。1暗反響場所：葉綠體基質(zhì)中進(jìn)展。2暗反響過程：暗反響實際上是一個由多種酶的催化才能完成的酶促反響，光對暗反響沒有影響。主要包括三個步驟：二氧化碳的固定：一個二氧化碳分子與一個五碳化合物分子結(jié)合形成兩個三碳化合物分子，這個反響的作用在于使反響活性不高的二氧化碳分子活化。三碳化合物的復(fù)原：在有關(guān)酶的催化下，一些三碳化合物承受光反響產(chǎn)生的ATP分解時釋放的能量并被光反響產(chǎn)生的H復(fù)原，經(jīng)一系列復(fù)雜的變化，形成糖類，一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接產(chǎn)生的。五碳化合物的再生：另一些三碳化合物那么經(jīng)復(fù)雜的變化，又重新生成五碳化合物，從而使暗反響階段的化學(xué)

24、反響不斷地進(jìn)展下去。4、教材中光合作用的意義可從以下幾個方面歸納：光合作用是生物界有機物的來源； 光合作用是生物生命活動所需要能量的來源；光合作用可調(diào)節(jié)大氣中氧氣和二氧化碳的含量；光合作用在生物的進(jìn)化具有重要作用，即：使無氧呼吸進(jìn)化為有氧呼吸成為可能，同時為水生生物進(jìn)化到陸生生物創(chuàng)造了條件。教材在最后總結(jié)道：“光合作用是生物界最根本的能量和物質(zhì)代謝，充分概括光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的地位。5、植物栽培與光能的合理利用是教材的選學(xué)內(nèi)容，其目的是使學(xué)生意識到科學(xué)、技術(shù)、社會STS的理念，這部分內(nèi)容易于調(diào)動起學(xué)生的討論熱情。教法建議1、引言因為與光合作用相關(guān)的問題涉及面非常廣泛，尤其是一些廣為人們關(guān)注的

25、話題，所以本節(jié)可引入的話題很多，如可從全世界面臨的一些生態(tài)危機，如糧食、化石能源、環(huán)境污染等，或從花卉、農(nóng)作物、果蔬的栽培方法或增產(chǎn)的措施；或從一些自然災(zāi)害，蝗災(zāi)、沙塵暴等入手；或動物、植物的同化作用區(qū)別等等方面切入光合作用的。這樣的引入方式，可有意識地培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，也可較好地表達(dá)科學(xué)、技術(shù)、社會的教育的精神。2、光合作用的發(fā)現(xiàn)這部分的教學(xué)要特別重視，這不僅僅是進(jìn)展科學(xué)史的教育，學(xué)生可從科學(xué)家二百多年的研究歷程體會到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的困難；同時還能感受到科學(xué)研究方法的重要；實驗設(shè)計的巧妙，如1880年德國科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)展光合作用的場所，并從葉綠體放氧的實驗；以及新技術(shù)、新理論的發(fā)

26、現(xiàn)和綜合應(yīng)用在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要作用，再一次體驗科學(xué)、技術(shù)、社會的理念。例如，沒有核科學(xué)的進(jìn)展，就不會有放射性同位素示技術(shù)，也就不會有美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來自水的實驗。3、引導(dǎo)學(xué)生討論葉綠體中的光合色素及其生理功能時，?實驗八 葉綠體中色素的提取和別離?可以在講授完光合色素后作為驗證實驗處理，也可用于光合色素的探究實驗，這樣做不但可使學(xué)生學(xué)會有關(guān)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，還可加深對這部分知識的認(rèn)識，同時訓(xùn)練其實驗探究才能；在引導(dǎo)學(xué)生討論葉綠體中各色素的吸收光譜時，教材上的光合色素吸收光譜曲線可作為課本探究的素材，以訓(xùn)練學(xué)生分析曲線的才能。4、光

27、合作用過程的的教學(xué)是本節(jié)的核心內(nèi)容。教學(xué)時可從光合作用的總反響式入手，或從與初中階段的光合作用總反響式的比較入手，可采用老師講授，或?qū)W生討論，或?qū)W生根據(jù)總反響式提出光合作用氧來源假設(shè)，即水中的氧是來源于水還是二氧化碳，還是共同來源于二者，條件好的班還可讓學(xué)生想方法證明這些假設(shè)，以訓(xùn)練學(xué)生的實驗設(shè)計才能。通過總反響式的分析，應(yīng)使學(xué)生明確光合作用氧來源這一關(guān)鍵問題。在學(xué)生理解了光合作用總反響式的根底上，使學(xué)生明確另一個重要觀點，即光合作用是非常復(fù)雜的多步反響，總反響式不能表示光合作用詳細(xì)的進(jìn)展歷程，這樣很自然地就引入了光合作用的光反響和暗反響的過程的學(xué)習(xí)。光合作用光反響與暗反響教學(xué)時，因為都是較為

28、枯燥的化學(xué)反響過程，且又無法在實驗中讓學(xué)生看到這些變化，可采取圖解、表解或多媒體動畫的方式展示給學(xué)生，這樣學(xué)生一是樂于承受，二是學(xué)生能“親眼看到物質(zhì)的微觀化學(xué)變化，也降低了理解這部分知識內(nèi)容的難度。還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論光合作用的光反響與暗反響之間的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)，尤其是二者的聯(lián)絡(luò)應(yīng)多加注意。時間允許的話，還可引導(dǎo)學(xué)生討論影響光合作用的因素，進(jìn)而討論“如何進(jìn)步光合效率的途徑，“采取哪些措施進(jìn)步農(nóng)業(yè)產(chǎn)量？等問題，使學(xué)生體會到學(xué)習(xí)生物學(xué)理論的實際價值，強化學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)絡(luò)的理念。5、進(jìn)展光合作用的意義的教學(xué)時，可以在課前自己搜集或讓學(xué)生搜集諸如當(dāng)今世界面臨的糧食、化石能源、環(huán)境污染、生物多樣性受到破壞

29、等資料，課上選擇幾個典型的事例，圍繞光合作用的生態(tài)意義這個中心，引發(fā)學(xué)生的考慮和討論，使學(xué)生實在體會到“光合作用是生物界最根本的能量和物質(zhì)代謝。6、植物栽培與光能的合理利用的教學(xué)，可以綜合性討論題的形式，比方：學(xué)生能利用光合作用原理，提出在農(nóng)業(yè)消費中進(jìn)步作物產(chǎn)量的詳細(xì)措施嗎？這樣的問題容量使學(xué)生有更大的想象和思維的空間，也易于在高中學(xué)生中展開討論。教學(xué)設(shè)計方案【課題】 第三節(jié) 光合作用【教學(xué)重點】光合作用的發(fā)現(xiàn)過程；葉綠體中色素的種類；顏色及其吸收的光譜；光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布；光合作用的概念、本質(zhì)、總反響式、光反響、暗反響的詳細(xì)過程；光反響與暗反響的區(qū)別與聯(lián)絡(luò)及光合作用的意義；

30、植物栽培與合理利用光能的關(guān)系?！窘虒W(xué)難點】光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布；光反響與暗反響的區(qū)別與聯(lián)絡(luò)及光合作用的意義【課時安排】2課時【教學(xué)手段】板圖、掛圖、多媒體課件、實驗【教學(xué)過程】第一課時1、引言本節(jié)可引入的話題很多，如：可從全世界面臨的一些生態(tài)危機，如糧食、化石能源、環(huán)境污染等入手；或從花卉、農(nóng)作物、果蔬的栽培方法或增產(chǎn)的措施入手；或從一些自然災(zāi)害，蝗災(zāi)、沙塵暴等入手；或動物、植物的同化作用區(qū)別等等方面切入光合作用；還可通過教材提供的光合作用的發(fā)現(xiàn)所列舉的幾個著名實驗為切入點進(jìn)入光合作用的學(xué)習(xí)，其中較易作為切入點的實驗有：德國科學(xué)家薩克斯成功地證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉的

31、實驗學(xué)生在初中就做過；德國科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)展光合作用場所，且氧由葉綠體釋放出來的實驗；20世紀(jì)30年代美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來自水的實驗。老師應(yīng)特別重視光合作用發(fā)現(xiàn)這部分內(nèi)容的教學(xué)，因為通過分析科學(xué)家對光合作用的研究歷程，學(xué)生可以不僅理解到放射性元素示蹤技術(shù)在生物學(xué)研究中的重要作用，從中也可以深切體會到技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，特別是物理、化學(xué)技術(shù)的使用對生物學(xué)起到的推動作用，因此有人說“技術(shù)是人類延長了的手臂。2、葉綠體及其光合色素用板圖或掛圖顯示出葉綠體構(gòu)造形式圖，提問復(fù)習(xí)葉綠體的亞顯微構(gòu)造，老師應(yīng)適時指出，光合作用所以能在葉綠體中進(jìn)展一是由

32、于其中含有催化光合作用的酶系，這些酶分布在葉綠體的基質(zhì)中和片層的薄膜上；二是在基粒片層的薄膜上，有吸收轉(zhuǎn)化光能的色素，這樣就引出了葉綠體上的光合色素這一教學(xué)內(nèi)容。1學(xué)生做?實驗八 葉綠體中色素的提取和別離?可作為探究實驗，也可作為驗證實驗，但實驗過程都應(yīng)讓學(xué)生自己看書總結(jié)，之后引導(dǎo)學(xué)生討論下面的問題：“想要做好?葉綠體中色素的提取和別離?實驗，學(xué)生應(yīng)注意哪些問題？這個實驗是高中生物學(xué)實驗難度較大的一個，涉及的藥品多，實驗原理復(fù)雜，實驗操作也較煩瑣，而且實驗現(xiàn)象也不是很明顯。如何才能順利地完成這個實驗?zāi)?？下面就這個實驗要注意的問題做一些說明。提取光合色素過程中，關(guān)鍵是速度。提取光合色素過程中，因

33、為光合色素都是脂溶性的，因此用丙酮這種有機溶劑作為提取液，因為丙酮易揮發(fā)且有一定毒性，因此提取過程要速度要快，同時提取液要用膠塞塞好，以防止其揮發(fā)；利用二氧化硅硬度極大的特點，其粉末可增加研磨時磨擦力，加快研磨的速度；又因為葉綠素容易破壞，因此需要保護(hù)，而碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞；把綠葉剪碎的目的也是為了加快研磨速度。劃濾液細(xì)線是本實驗的結(jié)果明顯明晰的關(guān)鍵。濾液細(xì)線必須待第一次完全枯燥后才能劃第二遍，重復(fù)次數(shù)可多一些，濾液細(xì)線要齊、細(xì)、顏色深，其中齊更重要一些。用紙層析法別離色素時，特別要注意濾液細(xì)線一定要處于層析液的上面，否那么光合色素會溶解于層析液中，而不會沿層析液向上擴散、別離，這

34、會使實驗效果極差，甚至不發(fā)生別離，導(dǎo)致實驗無效；另外，層析液是石油醚、丙酮、苯等有機溶劑的混合液，具有揮發(fā)性且有毒，要注意密閉。正常的實驗現(xiàn)象從上到下應(yīng)為：胡蘿卜素橙黃色、葉黃素黃色、葉綠素a、葉綠素b，一般可看到下面三種色素，最上面的胡蘿卜素假如操作不適當(dāng)效果可能不很明顯。還有這個實驗過程用了有毒的有機藥品，因此實驗后要用肥皂把手洗干凈。在學(xué)生觀察的根底上，老師總結(jié)光合色素的種類、色素顏色、色素的吸收光譜及在濾紙條分布。學(xué)生實驗完畢后，老師可給學(xué)生演示葉綠體的色素吸收光譜的現(xiàn)象。方法是：用紅、橙黃、綠、藍(lán)紫色的薄膜，分別遮住同一光源。把盛有葉綠體的色素提取液的試管，分別放在紅、橙黃、綠、藍(lán)紫

35、色光前、讓學(xué)生觀察這些光透過色素提取液的情況?？擅黠@地看到紅和藍(lán)紫色光透過的較少暗，橙黃和綠色光透過的較多亮。引導(dǎo)學(xué)生分析這些現(xiàn)象，得出葉綠體中的色素，主要吸收紅光和藍(lán)紫光。在此根底上，出示教材中的光合色素吸收光譜曲線，引導(dǎo)學(xué)生分析曲線含義，總結(jié)光合色素吸收光波的不同特點。老師還可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析葉綠體構(gòu)造特點與其光合作用功能相適應(yīng)的特點，例如：與光合作用有關(guān)的各種酶集中分布于葉綠體中，有利于光合反響高效地進(jìn)展；再如，葉綠體內(nèi)的片層薄膜，垛疊成基粒，每個基粒由10100個片層構(gòu)造組成，這樣的構(gòu)造可增大葉綠體內(nèi)的膜外表，擴大色素的附著面，有利于進(jìn)步光能的利用效率2有條件的學(xué)校或班級還可引導(dǎo)學(xué)生對色素、光合色素有關(guān)的問題做較為深化的討論