高中生物-光合作用教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE光合作用的原理教學(xué)內(nèi)容第5章第四節(jié)光合作用的原理教學(xué)時間2015年5月29日主備人【目標(biāo)展示】教學(xué)目標(biāo)：了解光合作用的探究歷程理解光合作用的過程和原理認(rèn)同科學(xué)是在不斷的觀察、實(shí)驗、探索和爭論中前進(jìn)的教學(xué)重點(diǎn)：光合作用的過程和原理教學(xué)難點(diǎn)：光合作用的過程和原理課時安排：1課時【設(shè)計思路】1、整堂課以光合作用的探究過程貫穿始終，以時間順序為主線，圍繞科學(xué)家的實(shí)驗進(jìn)行光合作用的反應(yīng)過程，以及光合作用的原理進(jìn)行探究。根據(jù)科學(xué)設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。2、在光合作用的探究歷程中，讓學(xué)生利用學(xué)案分組自學(xué)、討論，教師再用課件動畫及實(shí)驗演示過程，分析光合作用過程中的物質(zhì)和能量變化，并設(shè)計表格讓學(xué)生對比。3、對于光合作用原理的應(yīng)用，仍然是在尊重科學(xué)家的研究的同時讓學(xué)生積極的思考，討論，并運(yùn)用現(xiàn)代研究方法進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗設(shè)計能力和資料分析能力，并能運(yùn)用準(zhǔn)確的實(shí)驗方法解決實(shí)際問題，4、在光合作用的講解過程中，把逐步的過程進(jìn)行板書，給學(xué)生留有直觀的印象，在講解完成后，以動畫的形式進(jìn)行展示光合作用的總過程，并在最后進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生比較光反應(yīng)過程和暗反應(yīng)過程，完善表格的填寫。5、最后引出光合作用的應(yīng)用，讓學(xué)生帶著問題去預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容，為下節(jié)課埋下伏筆。光【導(dǎo)入】光首先，通過一首詩歌，讓學(xué)生朗讀，進(jìn)行導(dǎo)入至光合作用。引出光合作用是一個神奇的過程，在小小的葉綠體中就能進(jìn)行著令人不可思議的反應(yīng)，因此被譽(yù)為“陽光下最偉大的魔術(shù)”。這節(jié)課我們就沿著科學(xué)家的路線，來共同探討光合作用的原理?！拘抡n】探究一：光合作用反應(yīng)方程式的探究：早在公元前三世紀(jì)，著名的古希臘學(xué)者亞里士多德就提出:植物所需的營養(yǎng)物質(zhì)都來自于土壤。他的觀點(diǎn)正確么？17世紀(jì)初，科學(xué)家海爾蒙特給出了我們答案。教師展示海爾蒙特的實(shí)驗過程。師問：通過這個實(shí)驗，我們可以得出什么結(jié)論？生答：樹木成長時主要吸收的不是土壤中的養(yǎng)分，而是水。師問：海爾蒙特的這種說法是否正確？在這個過程中，是不是只有水起到了作用？展示普利斯特利的實(shí)驗過程。師問：探究一：普利斯特利實(shí)驗的結(jié)論是？生答：植物可以更新污濁的空氣。后來很多科學(xué)家重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗，都沒有成功。師問：探究二，如果在暗室里重復(fù)進(jìn)行普利斯特利的實(shí)驗，請預(yù)期實(shí)驗現(xiàn)象。生答：暗室中小鼠存活時間更短，蠟燭燃燒時間更短。師問：大家分析普利斯特利的實(shí)驗在什么條件下才能成功？生答：光照條件。是什么物質(zhì)導(dǎo)致了空氣的污濁，又是什么物質(zhì)導(dǎo)致空氣變清新了呢？給出探究3：1785年，法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，并得出O2支持燃燒，CO2不支持燃燒的結(jié)論。師問：據(jù)此我們能得出什么結(jié)論？生答：植物光合作用吸收的是O2，釋放的是CO2。板書：光光葉綠體CO2+H2O——→O2+？很顯然，光合作用過程中，除了產(chǎn)生氧氣外，肯定還要有另外一種含碳化合物存在，那么接下來我們來看一下薩克斯的實(shí)驗過程，大家認(rèn)真看，然后完成學(xué)案上的問題。播放視頻。（提問學(xué)案上內(nèi)容）生答：實(shí)驗步驟：第一步，將天竺葵放置在黑暗條件中“饑餓”處理一晝夜。第二步，將葉片一半曝光一半遮光，曝光為對照組，遮光為實(shí)驗組。第三步，用酒精進(jìn)行脫色處理。第四步，用碘液處理脫色后的葉片，觀察實(shí)驗現(xiàn)象。繼續(xù)提問生答：1.饑餓處理的目的：消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)2.脫色的目的：防止色素對顏色反應(yīng)產(chǎn)生干擾教師課件展示實(shí)驗現(xiàn)象師問：請描述實(shí)驗現(xiàn)象，并得出結(jié)論。生答：現(xiàn)象：曝光一側(cè)變藍(lán)，遮光一側(cè)不變。結(jié)論：光合作用的產(chǎn)物除O2外還有淀粉。光葉綠體光葉綠體CO2+H2O——→O2+（CH2O）總結(jié)反應(yīng)過程，指出，光合作用是一個復(fù)雜的多步反應(yīng)，那么在這個反應(yīng)過程中，各種物質(zhì)的去向是如何的呢？探究二：光合作用的分步反應(yīng)——光反應(yīng)1937年，英國科學(xué)家希爾通過實(shí)驗發(fā)現(xiàn)：將離體的葉綠體，加入到特殊的水溶液中，在無CO2的條件下給予光照，發(fā)現(xiàn)葉綠體中有O2放出的現(xiàn)象，請同學(xué)們寫出反應(yīng)過程：光光葉綠體H2O——→ O2+？在這個過程中產(chǎn)生另外一種物質(zhì)[H]（還原性氫）那么，在這個過程中。產(chǎn)生的O2中的氧是來自于水還是來自于CO2？同學(xué)們討論一下給出實(shí)驗方案。給學(xué)生留1分鐘的時間去探究?？茖W(xué)家的探究也是經(jīng)過漫長的過程，有時候物理的或者化學(xué)上的科技的進(jìn)步也會給我們生物學(xué)上的探究帶來意想不到的效果。隨著放射性同位素的發(fā)現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)了一種新的研究問題的方法。師問：請根據(jù)導(dǎo)學(xué)案上提供的材料設(shè)計實(shí)驗：探究光合作用產(chǎn)物O2中氧的來源。實(shí)驗材料及儀器：H218O、H2O、C18O2、CO2小球藻，燒杯，同位素探測儀實(shí)驗方法：同位素標(biāo)記法，用18O分別標(biāo)記水和二氧化碳。生答：實(shí)驗過程：取兩只燒杯，分別加入等量的小球藻，標(biāo)號1,2。向1號燒杯中加入被標(biāo)記的水和未標(biāo)記的二氧化碳。向2號燒杯中加入被標(biāo)記的二氧化碳和未標(biāo)記的水。用放射性同位素探測儀探測周圍的空氣中是否有放射性。實(shí)驗現(xiàn)象：若1號周圍有放射性物質(zhì)說明，氧來自水。若2號周圍有放射性物質(zhì)說明，氧來自二氧化碳。若均出現(xiàn)，說明水和二氧化碳均可釋放氧氣。教師展示實(shí)驗過程，并進(jìn)行總結(jié)學(xué)生討論：那在光合作用過程中，還有哪些反應(yīng)進(jìn)行呢，我們來看一下美國科學(xué)家阿爾農(nóng)實(shí)驗，一：對離體的葉綠體供給ADP與Pi并給予光照，體系中就會有ATP產(chǎn)生。光酶光酶生答：ADP+Pi——→ATP接下來阿爾農(nóng)實(shí)驗二：1957年他發(fā)現(xiàn)這個反應(yīng)與水的光解同步進(jìn)行。在光下同時進(jìn)行幾個過程？生答：兩個總結(jié)光合作用的兩個過程及能量變化過程。并在黑板上板書光合作用光反應(yīng)過程，然后引出光合作用的暗反應(yīng)過程。探究三、光合作用的分步反應(yīng)——暗反應(yīng)阿爾農(nóng)的實(shí)驗：條件過程現(xiàn)象1黑暗提供CO2和ATP、[H]產(chǎn)生（CH2O）2黑暗提供CO2,不提供ATP、[H]不產(chǎn)（CH2O）3光照提供CO2,不提供ATP、[H]產(chǎn)生（CH2O）師問：CO2變成（CH2O）的過程需要光么？生答：不需要光，但是需要ATP、[H]因此我們把這種在暗下可以進(jìn)行的反應(yīng)叫做暗反應(yīng)。師問：自然條件下，暗反應(yīng)在暗室中能夠持續(xù)進(jìn)行嗎？生答：不能，自然條件下，暗反應(yīng)所需ATP、[H]是由光反應(yīng)提供的所以，暗反應(yīng)有光無光均可以進(jìn)行。暗反應(yīng)的過程是CO2形成（CH2O）的過程，那么，在這個復(fù)雜的過程中，我們可以利用什么方法來探究一下這個過程呢？生答：同位素示蹤法我們可以利用同位素示蹤法，用14C標(biāo)記CO2?？栁挠?4C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C的去向?qū)嶒炦^程：一、當(dāng)向反應(yīng)體系中充入一定量的14CO2，光照30秒后，檢測到了多種14C標(biāo)記的化合物。二、縮短實(shí)驗時間，光照五秒后，檢測到了含有14C標(biāo)記的C3、C5和C6。三、將光照時間逐漸縮短到幾分之一秒的時候，發(fā)現(xiàn)95%的放射性，集中在一種C3中。師問：第一種產(chǎn)物是什么？此后又有哪些物質(zhì)生成？生答：C3此后又有C5C6問題一：被標(biāo)記的14CO2如何形成C3？生答：三個二氧化碳？展示C3的結(jié)構(gòu)。在這個基礎(chǔ)上提出碳的循環(huán)假說，降低難度問題二：在光下，中斷CO2的供應(yīng)，C3含量如何變化？C5含量如何變化？生答：C3減少，C5增加問題三：關(guān)燈時，供應(yīng)CO2，C3含量如何變化？C5含量如何變化？生答：C3增加，C5減少總結(jié)暗反應(yīng)過程，指出假說演繹法正確。小組活動構(gòu)建模型最后展示整個光合作用過程的動畫小結(jié)：1：總結(jié)光合作用的探究歷程及光合作用過程。2、比較光合作用中光反應(yīng)過程和暗反應(yīng)過項目光反應(yīng)暗反應(yīng)場所葉綠體的類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行條件需色素和光酶需要多種酶酶物質(zhì)變化酶酶酶2H2O→4[H]+O2↑酶ADP+PiATP酶CO2的固定：CO2＋C5→2C3酶C3的還原：2C3→(CH2O)能量變化光能→ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系1、光反應(yīng)為暗反應(yīng)準(zhǔn)備了還原劑[H]和能量ATP；2、暗反應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充消耗掉的ADP和Pi。練習(xí)：課件上相應(yīng)習(xí)題。作業(yè)：導(dǎo)學(xué)案上相應(yīng)的習(xí)題備注【學(xué)導(dǎo)結(jié)合】以輕松的話題導(dǎo)入新課，并復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)習(xí)的與光合作用有關(guān)的知識，使學(xué)生輕松自然地進(jìn)入課題。學(xué)生邊聽邊在學(xué)案上作筆記激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)光合作用過程的欲望。通過對有關(guān)材料的分析掌握知識要點(diǎn)，遇到疑問探討解決。通過學(xué)習(xí)小組之間的合作和交流，共同解決重難點(diǎn)內(nèi)容。利用課件演示使知識形象的再現(xiàn)，加深學(xué)生的理解。板書激發(fā)學(xué)生求知欲望。讓學(xué)生書寫化學(xué)式讓學(xué)生思考，并聯(lián)系實(shí)際提出措施，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)已有知識解決問題的能力?！旧罨卣埂堪鍟鶕?jù)實(shí)驗分析現(xiàn)象，探究光合作用的暗反應(yīng)過程運(yùn)用假說演繹法降低難度，讓學(xué)生分析在實(shí)驗過程中的變化板書【梯度訓(xùn)練】【跟進(jìn)反思】板書設(shè)計：光合作用反應(yīng)式的探究光合作用過程的探究教后記：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)課的設(shè)計就是真正以學(xué)生為本，以學(xué)生的思考分析代替老師的“講”，以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和討論代替教師的“灌”，讓學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)，學(xué)會合作學(xué)習(xí)，真正成為學(xué)習(xí)的主體，教師只是一位交換意見的“參加者”，一位幫助發(fā)現(xiàn)矛盾論點(diǎn)而不是拿出現(xiàn)成真理的“顧問”。因而這節(jié)課學(xué)生反應(yīng)活躍，對自已得出的知識印象深刻，教學(xué)反應(yīng)效果很好。當(dāng)然，本節(jié)課的不足之處是某些問題給學(xué)生的自學(xué)時間和討論時間較短，有些學(xué)生的疑問沒有解決，以后在教學(xué)中還要注意學(xué)生的分層教學(xué)，增加選學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)各類學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。高中階段的學(xué)生都比較的沉默，學(xué)習(xí)的主體意識不強(qiáng)，因此，課堂教學(xué)中應(yīng)該盡可能讓學(xué)生多動腦想、動手做、動眼看、動嘴說，讓學(xué)生親自去體驗知識的形成過程，培養(yǎng)學(xué)生自主探究、主動參與課堂問題解決的習(xí)慣。所以本節(jié)課采用了“過程式教學(xué)”模式，在教學(xué)過程中充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，通過設(shè)疑質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析并得出結(jié)論，使學(xué)生在積極參與的基礎(chǔ)上強(qiáng)化科學(xué)思維，提高科學(xué)探究能力。另外，在教學(xué)中區(qū)別對待不同基礎(chǔ)的學(xué)生也是尤為重要的，讓不同興趣的學(xué)生都有充分的發(fā)展空間，體現(xiàn)了當(dāng)前素質(zhì)教育對課堂教育的要求。良好的學(xué)習(xí)方法是學(xué)習(xí)成功的必要條件，在課堂教學(xué)中我注重對學(xué)生學(xué)習(xí)方法進(jìn)行指導(dǎo)，讓學(xué)生不僅僅學(xué)會，更要會學(xué)。結(jié)合本節(jié)課內(nèi)容的特點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生主要采用以下學(xué)習(xí)方法：（1）自學(xué)法在教師的指導(dǎo)和幫助下，學(xué)生進(jìn)行有目的、有側(cè)重地閱讀教材，自主獲取知識，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。（2）歸納法引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)素材進(jìn)行觀察、對比、歸納，使所學(xué)知識系統(tǒng)化、完善化。（3）討論法創(chuàng)設(shè)課堂論壇，使學(xué)生具有展示自我的空間,充分發(fā)揮學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力；同時,在討論中也培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維習(xí)慣。本節(jié)課，堅持啟發(fā)式家學(xué)，環(huán)環(huán)相扣，引導(dǎo)學(xué)生步步深入地分析，具體方法是：結(jié)合前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容，由教師提出問題，引發(fā)思考，復(fù)習(xí)舊知識，在此基礎(chǔ)上由教師歸納總結(jié)出結(jié)論；

采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，從本節(jié)課的實(shí)際出發(fā)，使用多媒體教室，將許多地方用多媒體課件來表達(dá)，從而增強(qiáng)直觀效果。

學(xué)生的學(xué)習(xí)效果較好。指導(dǎo)學(xué)生從本節(jié)的學(xué)習(xí)中掌握設(shè)計實(shí)驗的方法，

學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過，光合作用是“綠色植物通過葉綠體,利用光能,把水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物并釋放氧氣的過程”。但看似簡單的結(jié)論其實(shí)是許多科學(xué)家長期不懈探索的結(jié)晶。接著課件展示“海爾蒙特的柳樹實(shí)驗”，一方面使學(xué)生了解更早之前人類在此過程的探索，一方面指出，此后，漫長的探索之旅逐漸展開，光合作用的面紗一步步被揭開。最后學(xué)生在實(shí)驗中如何觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象、分析問題、總結(jié)規(guī)律。本章教材主要是在學(xué)生學(xué)習(xí)了關(guān)于生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和生命的基本單位——細(xì)胞的基礎(chǔ)上,比較詳細(xì)地講述了酶和ATP在新陳代謝中的作用，植物、動物和人體內(nèi)新陳代謝的主要過程和特點(diǎn)，以及新陳代謝的基本類型等知識基礎(chǔ)。使學(xué)生通過本章的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生更加深入地理解新陳代謝是生物體進(jìn)行一切生命活動地基礎(chǔ)，是生物地最基本的特征。所以說它是我們高中生物學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識。本節(jié)教材主要講述了光合作用的發(fā)現(xiàn)過程、葉綠體中的色素、光合作用的過程以及光合作用的重要意義等四個方面的內(nèi)容。

（1）光合作用的發(fā)現(xiàn)，是建立在初中教材中講述了光合作用的基礎(chǔ)知識上，安排了綠葉在光下制造淀粉實(shí)驗的基礎(chǔ)上，更加深入地從產(chǎn)物和場所等方面講述光合作用的發(fā)現(xiàn)過程中的幾個著名的實(shí)驗。

（2）光合作用的過程及重要意義，首先，教材從光合作用的總反應(yīng)式入手，說明光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物。從而引出根據(jù)是否需要光，將光合作用的過程分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段。之后教材對這兩個階段分別從反應(yīng)場所、條件、物質(zhì)變化、能量變化等方面進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析。得出兩個階段是一個整體，在光合作用的過程中，二者緊密聯(lián)系、缺一不可的辨證結(jié)論。緊接著講述了光合作用的重要意義，最后還補(bǔ)充了植物栽培與光能的合理利用，意在指導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際1、在光合作用中，需消耗ATP的是（）A、三碳化合物的還原B、CO2的固定C、水在光下分解D、葉綠素吸收光能2、光合作用過程中，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是（）A、[H]和ATPB、[H]和O2C、O2和ATPD、[H]和H2O3、在光合作用的暗反應(yīng)過程中，沒有被消耗掉的是（）A、[H]B、C5化合物C、ATPD、CO24、在光照充足的環(huán)境里，將黑藻放入含有18O的水中，過一段時間后，分析18O放射性標(biāo)記，最先（）A、在植物體內(nèi)的葡萄糖中發(fā)現(xiàn)B、在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn)C、在植物體內(nèi)的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)中均可發(fā)現(xiàn)D、在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn)5、光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列說法正確的是（）A.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)B.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng)C.葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)D.葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng),不進(jìn)行光反應(yīng)6、某科學(xué)家用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的C原子，這種C原子的轉(zhuǎn)移途徑是（）A、CO2葉綠體ATPB、CO2葉綠素ATPC、CO2乙醇糖類D、CO2三碳化合物糖類7、光合作用過程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分別來自（）A．呼吸作用產(chǎn)生的ATP和光能B．都是呼吸作用產(chǎn)生的ATPC．光能和光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPD．都是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP8、將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降C.下降；上升；上升D.上升；下降；下降9、光合作用過程中，產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為()①外膜②內(nèi)膜③基質(zhì)④類囊體膜A．③②B．③④C．①②D．④③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)課的設(shè)計就是真正以學(xué)生為本，以學(xué)生的思考分析代替老師的“講”，以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和討論代替教師的“灌”，讓學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)，學(xué)會合作學(xué)習(xí)，真正成為學(xué)習(xí)的主體，教師只是一位交換意見的“參加者”，一位幫助發(fā)現(xiàn)矛盾論點(diǎn)而不是拿出現(xiàn)成真理的“顧問”。因而這節(jié)課學(xué)生反應(yīng)活躍，對自已得出的知識印象深刻，教學(xué)反應(yīng)效果