光合作用的过程板书设计

光合作用教学案例

【教材地位分析】

本节内容是人教版高中生物必修１分子与细胞第5章第4节《能量之源──光与光合作用》第1节课的教学内容；，主要学习色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能，掌握提取、分离色素的实验方法。光合作用在高中生物的整个教材中都是处于重要地位。本章节内容按照课标安排应2课时完成：第一课时学习“光合作用的发现”和通过实验“叶绿体中色素的提取和分离”实验来学习有关光合色素的知识，第二课时具体学习“光合作用的过程”。本节教学设计是该节的第一课时内容。第一课时我准备让学生以经典的光合作用研究历史中的重要事件为线索，结合自己所动手完成的实验，遵循科学家的探索思路，总结出光合作用的探究历程。

了解科学家探究科学的艰辛历程和学会探究的一般方法，为以后的学习打下基础。

【设计理念】

以高中生物课程标准的“提高科学素养；面向全体学生；倡导研究性学习；注重与现实生活的联系”的课程理念来设计教与学的过程。最想突出的处理：

1．还原科学研究的历史面貌，突出生物学的“实验学科”特点；2．以实验探究贯穿整个教学。

【学情分析】

学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，而且生活实践中也对光合作用有所了解。但是，对于光合作用的发现历史却很陌生，关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之

甚少。高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。在教学过程中，教师要尽量创设学生活动的机会，让学生成为学习活动的主体，教师只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。

教学目标

1、知识方面 ⑴. 了解光合作用的结构和物质基础；

⑵.

理解光合作用的发现、反应方程式、概念、过程、意义；

⑶. 掌握光合作用的过程、图解和实质及在实际中的应用。

2、过程与方法

通过分析科学家发现光合作用的过程，尝试提出问题、做出假设，设计方案验证假设。理解假设的提出要有实验和观察的依据，需要严谨的推理和大胆的想象，并通过观察和实验进一步验证和完善。同时，理解实验技术的进步所起的作用。

3、情感、态度、价值观

①关注“能量之源──光与光合作用”与人们生活的关系，认识生物科学的价值；

②讨论科学史上的经典人物和实验，避免知识“去背景”和“简单化”。

③明确科学的研究态度在实验探究中的重要性

④认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观

。

⑤学会参与、合作和交流

4、能力方面

①掌握科学实验探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则；

②培养观察、分析综合能力。

三、教学重点

①光合作用的发现及研究历史；

②实验设计的两个基本原则——对照实验原则，单因子变量原则

四、教学难点

单因子变量原则中实验变量与无关变量的辨析

五、教学准备

【教具准备】

搜集相关图片和素材；制作Flash多媒体课件

【课时安排】

2课时

六、教学过程：

第一课时

播放绿色植物硕果累累的图片；人和其他动物吃的各种食物的照片。

结合初中所学知识谈谈你对绿色植物进行光合作用的了解？

学生活动：小组讨论。

设计意图：激情引趣，引起学生对光合作用的重视

1、光合作用概念：教师在学生讨论后归纳出:光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并且释放氧气。

(问:光合作用是怎样被人们发现的?) 设计意图：激发学生的探究欲望和学习兴趣

2、光合作用的发现

学生活动：教师指导学生看书，要每个同学对几个著名实验的实验年代、科学家人名、国籍、实验过程、实验结论逐一整理。

让同学们根据自己体会讲述如何自己设计实验证明植物可以更新空气,进行光合作用的场所、条件、原料和产物。

为加深印象，教师通过Flash多媒体课件演示植物可以更新空气,进行光合作用的场所、条件、原料和产物并归纳实验结果。

1864年法国科学家萨克斯的实验证明了绿叶在光合作用中产生淀粉；

1880年恩吉尔曼的实验证明氧是叶绿体释放出来的，故叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所；

20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门实验证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。

从光合作用发现过程我们看到科学工作者对科学事业执着追求，严谨的科学态度，巧妙的思维方法值得我们很好学习，我们更需要学习科学家们科研方法、科学思想、科学精神。

设计意图：感受科学发现过程，提高学生探索求实的科学素养。进一步培养学生科学实验探究的原则和方法。

问:我们刚刚学习过了德国科学家恩吉尔曼1880年实验证明光合作用场所是叶绿体。那么同学们回忆第二章学习过叶绿体亚显微结构，分析比较叶绿体中哪些结构与光合作用功能相适应? 学生活动：请一学生上台对着细胞挂图讲述细胞中叶绿体的结构

设计意图：巩固已学知识。

3、叶绿体中色素：教师展示叶绿体亚显微结构图帮助同学回忆，用几分钟讲述实验六“叶绿体中色素的提取和分离”的实验原理、实验结果。

学生活动:学生4人一组完成叶绿体中色素的提取和分离实验。

设计意图：认识实验探究过程都必须依据一定的科学道理。体验合作学习过程。

学生实验结束后，教师可给学生演示叶绿体的色素吸收光谱的现象。方法是：用红、橙黄、绿、蓝紫色的薄膜，分别遮住同一光源。把盛有叶绿体的色素提取液的试管，分别放在红、橙黄、绿、蓝紫色光前、让学生观察这些光透过色素提取液的情况。可明显地看到红和蓝紫色光透过的较少（暗），橙黄和绿色光透过的较多（亮）。引导学生分析这些现象，得出叶绿体中的色素，主要吸收红光和蓝紫光。在此基础上，出示教材中的光合色素吸收光谱曲线，引导学生分析曲线含义，总结光合色素吸收光波的不同特点。教师还可引导学生进一步分析叶绿体结构特点与其光合作用功能相适应的特点，例如：与光

合作用有关的各种酶集中分布于叶绿体中，有利于光合反应高效地进行；再如，叶绿体内的片层薄膜，垛叠成基粒，每个基粒由10~100个片层结构组成，这样的结构可增大叶绿体内的膜表面，扩大色素的附着面，有利于提高光能的利用效率

教师强调，由此可见叶绿体为光合作用的场所与它的结构相关联。

(教师稍停顿，让同学静思) 学生活动：教师引导学生阅读课文P55叶绿体中叶绿素吸收光谱图，引导学生得出叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光并用于光合作用，关于光合作用的过程将在下一个课时学习。请同学回忆本节课所学内容回答以下问题: 4课堂练习：⑴.恩吉尔曼实验在设计上有什么巧妙之处? 学生活动：小组内讨论交流培养了学生观察、分析综合能力。而且学会参与、合作和交流。

师生归纳,恩吉尔曼实验设计上巧妙有四个方面: (1)选材方面，选用水绵为实验材料。水绵不仅具有细长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察、分析研究。

(2)将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了光线和氧气的影响，从而确保实验正常进行。

(3)选用了极细光束照射，并且选用好氧细菌检测，从而能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。

⑵.请按时间先后顺序排列下列文件

①德国科学家萨克斯证明了绿叶在光合作用中产生了淀粉。

②美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法证明，光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。

③英国科学家普里斯特利指出植物可以更新空气。

④德国科学家恩吉尔曼用水绵做实验证明:氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。

A.①②③④ B.④③②① C.③①④② D.①③②④

⑶．学生知道我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的吗？

⑷．浅海中自上而下为什么会出现绿藻、褐藻、红藻等藻类植物的分层分布现象？

⑸．很多植物的叶片到秋天会变红，很多植物的花在一天的不同时间中也会呈现不同的颜色，学生知道这是什么的原因吗？

学生活动：学生讨论作答。

（如果时间不允许⑶、⑷、⑸可做为作业完成）

5布置作业：教材P57.一

七、教学反思

在整个教学设计和实施的过程中我有以下几点体会：

1、课题特点和材料处理

有关光合作用的知识是整个高中教学的难点和重点，本节课对“光合作用的发现”进行探讨学习和“叶绿体中色素的提取和分离”实验合作完成。就知识目标看较少，比较容易达到；但是该节课的能力目标却很高，是学生要通过本节课的学习，达到“掌握科学实验探

究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则”的目标，为以后生物学的学习扫除障碍。所以我在教材处理上，按时间线索对有关光合作用的经典实验，沿着科学家的脚印进行了光合作用的发现探究之旅。使学生在体会科学的艰辛和严谨的同时，体验掌握了科学探究的一般方法。

2、教学中始终坚持“学生为主体、教师为主导”

新课程的教育体系要求教学过程要以学生的发展为本，提出“学生是教学的主体”。因此我在设计本课的教学过程时，充分考虑学生的认知心理，循序渐进，通过相应的现象或情境引入，然后让学生自己动手、观察实验现象，通过讨论由学生自己去归纳，做出结论，充分发挥了学生的主观能动性，使学生进入到一种主动学习的状态。

而我则紧紧抓住学生的思维，激发其强烈的求知欲，真正成为了教学活动的组织者。

3、本节课也有些失误的地方，最重要的是：由于本课题实验多，跨度大，学生又没有科学探究实验设计的基础，在学生讨论、师生互动的过程中，如果时间不把握好，很难完成教学计划。