科学家访谈　探索生物大分子的奥秘教学实录与评析

《光合作用的原理和过程》说课稿

各位评委老师，大家上午好，我说课的题目是《光合作用的原理和应用》。下面，我从“课标教材分析，学情分析，教学教法，教学过程”四个方面进行说课。

一、课标教材分析

1、新课标要求

本节课是“人教版高中生物课标教材”必修一《分子与细胞》，第5章

细胞的能量和利

用，第4节

能量之源----光与光合作用

，二、光合作用的原理和应用

的内容。

该内容在2017版《普通高中生物学课程标准》中，对应的要求是：说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。

2017版课标在“学业质量水平”中提出的要求是：说出、说明，光合作用和呼吸作用中的物质与能量转换。

本课内容在新课标中有4个等级水平的要求，体现出新课标：“发展学生的学科核心素养”即生命观念、学科思维、学科探究、社会责任的理念；“内容聚焦大概念”，精简容量，突出重点，明确学习要求的特点；“教学过程重实践”即强调学生主动参与学习过程，通过探究性学习活动完成学习任务的思想。

2、地位作用

本节内容与初中生物七年级上第三单元第5章第一节“光合作用吸收氧气释放二氧化碳”相衔接。是在初中生物基础上的提升。

从高中生物学课程整体来看，必修一第3章第2节“细胞器之间的分工”对叶绿体的结构和功能有介绍，“用高倍镜观察叶绿体”，第5章第2节“ATP的合成中”能量之一来自光合作用，所以，本节内容顺理成章，水到渠成的出现了，光合作用也为必修三第5章第2节“能量的流动”第3节“物质循环”，这些生态功能的学习奠定基础，与第6章生态系统的保护密切联系。可见本节内容不仅起到承接初高中知识的作用，而且，对整个高中生物知识体系的构建中起着核心桥梁作用。

3、确定教学目标

确定理由：依据2017版新课标的要求，

（1）、概念知识方面：说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。

（2）、生命观念方面：明确植物通过光合作用形成有机物并储存能量。

（3）、科学探究方面：能够基于给定的资料，分析实验探究光合作用的过程。

（4）、科学思维方面：能够基于给定材料归纳光合作用的过程，能够用模型方法解释光合作用

1

的过程。

确定重难点的理由：依据课标要求，考纲要求，历年高考重点，我确定本科重点为

[重点]：1、光合作用的发现及研究历史

2、光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

确定重难点的理由：学生对微观、抽象的光合作用过程问题难以理解，对能量与物质之间转化的联系认识不足，我确定难点为：

[难点]：光反应和暗反应的过程。

二、学情分析

知识：（1）通过初中阶段学习，学生对光合作用大体内容有所了解，具有一定的理论基础。但对本节课学习的支撑作用很薄弱。

（2）在高中阶段：必修一、第3章第2节“细胞器之间的分工”，掌握了光合作用的场所“叶绿体的结构、功能，以及和能量转换有一定关系”，并使“用高倍镜观察叶绿体”，第5章第2节“ATP的合成中也离不开光合作用”，具有能量和物质转化的知识基础。

能力：（1）具备一定的自学能力，并掌握了一定的学习方法。

（2）具有一定分析问题能力。

（3）具有一定的图、文的转化能力。

但是，这些能力水平还是有限的，在知识理解的深度广度上，还需要老师的引导、点拨。

情感态度价值观：通过光合作用的探究历程，学生能体验前人设计实验的技能和思维方式，认识科学探索的重要性。通过光反应和暗反应关系的分析，能树立科学的辨证观点。

实际生活经验：新疆水果甜的原因在于较强的光照，生态环境的改善离不开绿色植物的光合作用。

三、教法学法

为了让学生更好的理解和掌握教学内容，落实17版课标“高度重视学生学习过程中的实践经历，强调学习过程的主动参与，积极动手动脑，通过探究性学习活动”等多方面的要求，我制定了以下的教法学法。

1．教法设计 由于本课涉及光合作用的探究历程学习，和光合作用中光反应和暗反应的比较，所以，我将采用“分组讨论—合作探究”的教学模式，融合比较法，归纳法，练习法，以导学案为工具，以多媒体为辅助教学手段。

2.学法设计

为了实现17版课标“提高学科核心素养”“让学生主动参与学习过程”等这些目标，学生在导学案和多媒体的辅助下，对资料、图片、动画、习题进行分组合作讨论，让学生在探究中建构知识、生成能力、获得情感体验，成为课堂的主人，从而进行有效的教与学。

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四．教学过程

整节课教学环节、教学策略可概括为以下几句话：

情景再现，温故知新。

回眸历史，启发探究。

多重策略，突破难点。

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

采用传统的教学方式，起到“温故”作用，自然的引出本节“新知”，同时活跃思维，将新旧知识顺理成章的建立联系，符合学生的认知能力

以一张分离色素的滤纸条图片开始，回顾“色素的提取和分离”的实验内容：

问题1：图片每条带都是那些色素？

问题2：叶绿体中的色素有什么功能？

问题3：四种色素都主要吸收哪些种类的光？

重温旧

知，引出新知

在教师问题的引导下，回忆，回答问题，复习第一课时的内容，带着疑问，准备开始新内容的开始。

叶绿体

列表呈现相关内容，引导学生讨论回答问题。

年代

科学家

实验

思考

将一棵重2.3Kg的

柳树栽种到盛有回眸90Kg土壤的木桶历史，海尔蒙中，只用纯净水浇这个实验能说明1642 启发特

灌柳树，五年后柳什么？

探究

树增重74.5Kg，而土壤仅减少0.075Kg 1771年

追问：色素捕获光能进行光合作用，那么人们是如何发现光合作用的呢？

在导学案的引导下，让学生阅读教材P101-102内容，按照表格提示，结合教材里给出的材料，图片，进行小组的合作交流，去体验探究过程。按照时间的顺序，整理，表述每个经典实验的设计、实验材料，实验方法，实验现象和实验结论等，用投影展示不同组的成果，师生互评。最后，让学生试着写出光合作用的总方程式。

光

CO2+H2O

（CH2O）+O2 英国的普利斯特利

将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡1、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什么气体？

3

阅读读教材P101-102内容，

分成8个小组进行合作探究，每个小组完成一个实验的过程研究，回答导学案中的问题，与其他讨论组的成员分享成果。

思考、讨论、回答

思考、讨论、回答

重现光合作用的科学发现史，让学生模拟科学发现的一般过程，体会科学家严谨的科学精神，领悟科学研究的一般方法。

落实“课标--科学探究方面”的教学目标，和

烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不易窒息而亡。

1779后

1845年

荷兰的英格豪斯

德国的梅耶

将普利斯特利所做的实验装置分别放2、这个实验说明什么问题？

与前人相比，实验做了什么改梅耶得出结论的依据是什么？

1、为什么对天竺葵先进行暗处理？

2、为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？

3、这个实验说明什么问题？

哪位科学家的实验证明了光合作用的场所？

1、为什么选用水在光下和黑暗中做

进？

绿色叶片→暗处理→叶片一半曝光另1864年

德国的萨克斯

一半遮光→碘蒸汽处理→

颜色变化（深蓝色出现）

1880年

美国的恩格尔曼

利用水绵在不同光照条件下对好氧细菌分布的影响

绵做为实验材料？

2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？

3、这个实验说明什么问题？

二位科学家采用采用同位素标记法分别标记H2O和1939年

美国的鲁宾和卡门

CO2，进行两组光合作用的实验。第一组向绿色植物提供H2O和CO2；第二组1818了什么研究手段？

光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有

思考、讨论、回答

阅读回答

思考、讨论、回答

思考、讨论、回答

阅读同位素标记法内容

思考、讨论、回答

思考、讨论、回答

情感态度价值观的目标。

突破了第一个教学重点！

学习同位素标记法，体会科学技术在科学研究中的重要作用

提供H2O和CO2。

之？ 20世纪40年代

美国的卡尔文

用C标记CO2，供小球藻进行光合作用。

1414二氧化碳中碳的循环途径是什么？

阅读P103-104相让学生解读4

导问：光合作用具体过程是怎样的呢？光合作用的整个过

程都需要光吗？

引导学生阅读P103-104相关课文及P103的图解，引导学

生分析回答每阶段进行的部位、条件、主要的物质变化、能量

变化等，并总结光反应、暗反应的反应式。

多重策教师借助多媒体播放光反应、暗反应阶段Flash动画: 略，突列表比较光合作用光反应和暗反应的区别和联系

破难

光反应阶段

暗反应阶段

点。

部类囊体的薄膜上

叶绿体的基质中

光合作位

用的过条程

光、色素、水、酶

[H]、ATP、CO2、酶

件

物质变能量变化

联系

光能转变成活跃的化学能储存在ATP中

①水的光解：2H2O→4[H]＋O2

②ATP的形成：ADP＋Pi＋能①CO2的固定：CO2＋酶C52C3 酶②2C3 (CH2O)＋C5＋H2O

酶化

量ATP ATP中活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在各类有机物中。

关课文及P103的图解，初步认识光合作用的光反应和暗反应。

通过动画演示，结合教材内容，分析每阶段进行的部位、条件、主要的物质变化、能量变化等，并总结光反应、暗反应的反应式。

完成表格

教材中的光合作用流程，学会从图中获取信息。

让学生学会使用比较学习的方法深入学习光合作用的两个反应阶段。

实现“概念知识，生命观念，学科思维”三方面的教学目标。

同时突破了重难点！

①光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。②光反应与暗反应是光合作用全过程的两个阶段。既有区别又有联系，是缺一不可的整体。

教师要及时，补充，纠正。

练习：.下列分别是叶绿体模型图和绿色植物光合作用过程图解，请根据图回答：

(1)吸收光能的色素分布在叶绿体的 [③]类囊体的薄膜 上。

(2)暗反应中需要光反应提供的物质是[④] 【H】 和[⑤]

ATP 。

(3)过程Ⅳ称为 三碳化合物的还原 ，其代谢产物为 糖类和五碳化合物 。

(4)Ⅱ表示的阶段化学反应在

叶绿体基质

中进行。夏日的午后，如果气温过高，叶片的

气孔关闭，导致[⑥] 二氧化碳

供应大大减少，C3 的产量随之 减少 (填“增加”或“减少”)。

(5)科学家利用 同位素标记 法，证明了光合作用产生的

O2 来自 水 。

(6)Ⅰ、Ⅱ过程的总方程式为：

课堂练习

完成练习

评价学生学情

光能

光能

CO2＋H2O

叶绿体

(CH2O)＋O2

或者

6CO2＋12H2O

叶绿体

C6H12O6＋6H2O＋6O2

5

课堂小结

倾听，补充合作小组的反馈内容

4、板书设计

第4节 能量之源——光与光合作用

二

光合作用的原理和应用

（一）．光合作用的探究历程

海尔蒙特实验——植物增重来自水

普里斯特利——植物可以更新空气

英格豪斯实验——动力：光

梅耶——光能转化成化学能

恩格尔曼实验

——叶绿体是光合作用的场所

萨克斯实验——产物：淀粉(实验组) 鲁宾和卡门实验——O2中的O来源于H2O 卡尔文——卡尔文循环

（二）．光合作用的过程

小组代表展示总结内容

巩固知识

1、光反应

2、暗反应

能量变化：

物质变化

物质变化

水的光解

ATP的合成

能量变化：

光能→ATP中活跃化学能

CO2的固定

C3的还原

ATP中活跃化学能→有机物中稳定化学能

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教学流程

重温旧知，引出新知

教师：学案导学，领航探究

回眸历史，启发探究

学生：体验科学探究的一般方法，体会科学精神的严谨性。

师生互评，实现教学目标

学生活动：通过实验分析得出光合作用的原料、产物、场所、条件，写出光合作用的反应式

多媒体：播放光反应与暗反应过程

学生活动：通过表格比较光反应与暗反应的物质变化和能师生共同总结提升

学生练习、课堂总结

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