第一篇:“探究影響光合作用的因素”教學(xué)設(shè)計(jì)
“探究影響光合作用的因素”教學(xué)設(shè)計(jì)
影響光合作用的因素,是在學(xué)生了解了光合作用的探究歷程和光合作用的過程的基礎(chǔ)上,教師按學(xué)科邏輯,通過引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)進(jìn)行“環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”探究實(shí)驗(yàn),加深對(duì)光合作用的理解,獲得相關(guān)知識(shí),從而提出能夠提高光合作用效率、使農(nóng)作物增產(chǎn)的方法,讓學(xué)生能夠用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐。
教材中安排學(xué)生通過調(diào)查和收集資料,了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上提高農(nóng)作物光合作用強(qiáng)度的措施,分析各項(xiàng)措施分別是改變了影響光合作用的什么因素。并且教材中向?qū)W生提供了參考案例,即探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。選擇實(shí)驗(yàn)材料
教師在課前可用多種植物葉片進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),觀察比較每種葉圓片在25℃、充足光照和2%的NaHCO3 溶液中上浮的速度,挑選在15 min內(nèi)能全部上浮的10片葉圓片作為實(shí)驗(yàn)材料??傊?,選擇正當(dāng)季、生長旺盛的植物,光合作用強(qiáng)度大,葉圓片上浮速度快。如果葉 片面積大而厚、葉色較深而非革質(zhì)的,便于打孔和真空滲水排氣。例如,青菜葉、菠菜葉、蠶豆葉和珊瑚葉等,取材方便、經(jīng)濟(jì)?;蛘邔W(xué)生分組實(shí)驗(yàn),分別采用不用種類的植物葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn),比較不同種植物葉片光合作用的強(qiáng)度差異。獨(dú)立嘗試探究
本探究實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的思維和過程,而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不是最重要的。教師需要提前為學(xué)生準(zhǔn)備好必須的探究實(shí)驗(yàn)方案素材庫。素材庫包括實(shí)驗(yàn)探究的一般過程:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則、實(shí)驗(yàn)自變量控制和因變量觀測(cè)的方法、探究實(shí)驗(yàn)裝置案例等等。使學(xué)生通過素材庫得到啟發(fā)和借鑒,幫助并指導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案。小組合作探究
教師要求每位學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)方案,并在課前進(jìn)行分組,課上以分好的小組為單位進(jìn)行合作探究,探究之前小組成員內(nèi)部先進(jìn)行思路和操作意見的統(tǒng)一,再明確分工,合理操作,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要求每個(gè)小組完成一篇詳實(shí)具體的報(bào)告。最后小組成員共同上臺(tái)匯報(bào)本組的做法、結(jié)果和結(jié)論。其他小組和教師負(fù)責(zé)為其評(píng)定打分,包括課前準(zhǔn)備情況、課堂探究情況、小組匯報(bào)情況、報(bào)告撰寫情況幾方面,最后選出最佳探究小組。思考、反思和評(píng)價(jià)
本實(shí)驗(yàn)中涵蓋了知識(shí)性的要點(diǎn),可能是學(xué)生還不能理解的或者需要學(xué)生進(jìn)一步思考的,教師應(yīng)在探究結(jié)束提出以下問題,引發(fā)學(xué)生思考,幫助學(xué)生梳理知識(shí)障礙:
(1)實(shí)驗(yàn)原理是什么?實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量、對(duì)照組是什么?定性實(shí)驗(yàn)與定量實(shí)驗(yàn)的原理有何異同?
(2)葉片下沉和上浮的原因是什么?葉片的上浮速度受到哪些因素的影響?(3)實(shí)驗(yàn)步驟是什么?如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表和統(tǒng)計(jì)表并進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換?
(4)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明什么?可以得出哪些結(jié)論?
此外,教師針對(duì)本探究實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的操作和匯報(bào)過程,提出問題引發(fā)學(xué)生的反思,比如:小組給出的信息足以使人準(zhǔn)確重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎?有哪些缺失或不完整?材料選擇的依據(jù)何在?
“科學(xué)探究能力的多元化評(píng)價(jià)的特點(diǎn)是評(píng)價(jià)主體的多元化,即學(xué)生、教師都參與評(píng)價(jià),有些以教師評(píng)價(jià)為主,有些以學(xué)生評(píng)價(jià)為主,有些則兩者并重”。本次探究實(shí)驗(yàn),課前準(zhǔn)備情況和課堂探究情況以教師評(píng)價(jià)為主,小組匯報(bào)情況、報(bào)告撰寫情況則采用師生共同評(píng)價(jià),體現(xiàn)了評(píng)價(jià)主體多元化的思想。
第二篇:影響光合作用的因素教案
影響光合作用的因素教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析
教材上關(guān)于光合作用這一部分內(nèi)容只介紹了光合色素、光合作用的原理和應(yīng)用、光合作用的過程和化能合成作用,而影響光合作用的因素以及這些因素是怎樣影響光合作用的,并沒有過多提及。但是,在實(shí)際應(yīng)用中,這些與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān),在歷年高考中也占據(jù)了十分重要的地位,所以,這一部分的內(nèi)容是不可忽略的。
二、學(xué)情分析
這節(jié)課的授課對(duì)象是高一年級(jí)的學(xué)生,是在學(xué)習(xí)了光合作用的相關(guān)知識(shí)后的一個(gè)拓展內(nèi)容。雖然他們剛剛進(jìn)入高中,但是已經(jīng)具備了一定的邏輯思考能力。而且經(jīng)過前幾節(jié)課的鋪墊,對(duì)光合作用相關(guān)知識(shí)也已經(jīng)有了一定的理論知識(shí)基礎(chǔ)。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、掌握光合作用過程中,外界條件的變化對(duì)光合作用的進(jìn)行有著怎樣的影響。
2、通過對(duì)影響因素的分析,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì),初步學(xué)會(huì)科學(xué)研究的一般方法,鍛煉科學(xué)探究能力。
3、能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相聯(lián)系,更好的應(yīng)用于生產(chǎn)生活實(shí)踐,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物科學(xué)的價(jià)值,從而提高對(duì)生物的興趣。
四、教學(xué)方法設(shè)計(jì)
板書和多媒體相結(jié)合,利用板書進(jìn)行上節(jié)課有關(guān)光合作用過程的回顧,并引出本節(jié)課的內(nèi)容。因?yàn)檎n程所需要的圖像比較多,所以本節(jié)課以多媒體教學(xué)為主,板書為輔。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),同學(xué)們已經(jīng)了解了光合作用的大致過程,那么咱們首先來回顧一下這個(gè)過程(利用板書進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的復(fù)習(xí))
根據(jù)光合作用的過程,我們可以看到二氧化碳和光照都會(huì)影響光合作用的進(jìn)行,那么它們的變化會(huì)使光合作用有怎樣的改變呢?我們今天一起來探討一下。
在探討光合作用的變化之前,咱們先來看幾個(gè)概念(PPT給出):呼吸速率、凈光合速率、總(真正)光合速率,并用二氧化碳的釋放、二氧化碳的吸收、氧氣的釋放、氧氣的吸收、有機(jī)物的積累來表示上述三個(gè)概念。
了解以上幾個(gè)概念,那么開始進(jìn)行今天的主要內(nèi)容:
1、光照強(qiáng)度與光合作用的關(guān)系(1)
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)曲線圖進(jìn)行分析:
A點(diǎn):光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,二氧化碳釋放量表示此時(shí)的光照強(qiáng)度。
B點(diǎn):光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,即光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn):最適光照強(qiáng)度下的光合作用強(qiáng)度,即光飽和點(diǎn)??v坐標(biāo)OA段代表呼吸作用強(qiáng)度??v坐標(biāo)BC段代表凈光合作用強(qiáng)度??v坐標(biāo)OC段代表真正光合作用強(qiáng)度。
AB段、BC段:隨著光照強(qiáng)度的增加,光合作用強(qiáng)度逐漸增加。(總)真正光合作用=凈光合作用+呼吸作用
(2)拓展關(guān)于光合午休的相關(guān)知識(shí)
老師: 為什么會(huì)出現(xiàn)C點(diǎn)這樣一個(gè)低谷? 師生互動(dòng)、生生互動(dòng)進(jìn)行討論,最后由老師給出結(jié)論:隨蒸騰作用增強(qiáng),葉片表皮上的氣孔大量關(guān)閉,CO2供應(yīng)減少,導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度相對(duì)減弱,即光合午休。
老師:請(qǐng)大家課下思考,B、D兩點(diǎn)均為峰值,為什么B點(diǎn)高于D點(diǎn)?
PPT上給出兩道習(xí)題,課堂上解決。
2、二氧化碳濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
根據(jù)上面對(duì)光照強(qiáng)度影響光合作用強(qiáng)度的分析思路,嘗試完成二氧化碳濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的曲線繪圖,并簡(jiǎn)要解釋,啟迪學(xué)生思考和討論并分析曲線上的AB段、B點(diǎn)。著重強(qiáng)調(diào)“最適二氧化碳濃度”“在一定范圍內(nèi)”等。
PPT上給出一道習(xí)題,課堂上解決。
3、溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
提問:溫度影響光合作用的實(shí)質(zhì)是什么?
討論分析后得出,溫度是通過影響酶的活性進(jìn)而影響光合作用的速率。在一定范圍內(nèi),光合作用速率隨著溫度的增加而增加,超過這一范圍,溫度過高會(huì)影響酶的活性,光合作用速率降低。
PPT上給出一道習(xí)題,課堂上解決。
課堂回顧、總結(jié),布置家庭作業(yè),預(yù)習(xí)下一節(jié)課程內(nèi)容,下課。
附:板書設(shè)計(jì)
影響光合作用的因素
一、課前回顧:光合作用的過程
二、呼吸速率:氧氣消耗量
凈光合速率:氧氣釋放量、二氧化碳消耗量、有機(jī)物積累量 總(真正)光合速率:呼吸速率+凈光合速率
三、影響光合作用的因素
1、光照
2、二氧化碳
3、溫度
第三篇:光合作用探究公開課教學(xué)設(shè)計(jì)
光合作用的探究歷程的教學(xué)設(shè)計(jì)
蕭縣中學(xué) 劉宏新
“光合作用的探究歷程”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)
蕭縣中學(xué)劉宏新
設(shè)計(jì)說明:生物科學(xué)史的教學(xué)不是簡(jiǎn)單地讓學(xué)生學(xué)生記住這段歷史和結(jié)論,而是要將探究性學(xué)習(xí)和教學(xué)方法整合其中,充分應(yīng)用二手資料創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生重走科學(xué)家之路,體驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、深化認(rèn)識(shí)的過程和探索的精神。本案例中,用二手資料探究光合作用發(fā)現(xiàn)的科學(xué)過程,讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)發(fā)現(xiàn)過程,既掌握了相關(guān)的知識(shí),又可以學(xué)會(huì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法,并培養(yǎng)了他們學(xué)習(xí)的能力。
一、設(shè)計(jì)思想
普通高中《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,高中生物學(xué)的課程基本理念之一是提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),尤其是發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)值觀,它是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成中重要的組成部分。生物科學(xué)發(fā)現(xiàn)史的探究性學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)此課程基本理念的極為有效的載體,生物學(xué)史能夠?qū)⒅R(shí)傳授、能力培養(yǎng)和情意發(fā)展三方面教育融合起來,很好地體現(xiàn)了生物學(xué)科的特點(diǎn)和新課程理念的要求。
光合作用探究歷程中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),從一定程度上反映了科學(xué)探索的一般方法,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的好素材。但是在教學(xué)過程中如果僅僅只是照本宣科介紹幾個(gè)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不能激發(fā),學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不能調(diào)動(dòng),要通過光合作用探究歷程的再現(xiàn),達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和創(chuàng)新思維能力的目的,就必須充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。
本課教學(xué)的設(shè)計(jì)思路主要是:在教學(xué)過程中,以光合作用探究歷程的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為探究的載體,以真實(shí)的問題情境作為探究的背景,以真正理解探究過程和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)策略并學(xué)以致用為中心目標(biāo),采用以問題(任務(wù))驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí),引導(dǎo)自主、探究和合作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,在教學(xué)過程中貫穿從“過去”到“現(xiàn)在”再到“未來”,從“課外”到“課堂”再到“課外”的開放式思想。
二、教材分析
本節(jié)課為人教版第高中必修一第五章 第四節(jié)“能量之源──光與光合作用”的第二部分內(nèi)容“光合作用的原理和應(yīng)用”的第一課時(shí):光合作用的探究歷程。
本冊(cè)教材第五章介紹了細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,第四節(jié)是對(duì)細(xì)胞的能量來源進(jìn)行探討,光合作用在綠色植物的新陳代謝以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中,具有十分重要的意義,是必修一的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
關(guān)于光合作用的探究歷程,本節(jié)課的內(nèi)容是在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)初中生物光合作用的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,主要介紹普利斯特利、、英格豪斯、梅耶、薩克斯、魯賓和卡門、卡爾文等科學(xué)家關(guān)于光合作用的研究。課文還結(jié)合卡爾文等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn),介紹了同位素標(biāo)記法這一生物科學(xué)領(lǐng)域經(jīng)常使用的研究方法。并通過這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)歸納得出光合作用的概念和反應(yīng)式。
這些內(nèi)容能利用科學(xué)史的“故事性”,有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;可從科學(xué)家三百多年的研究歷程體會(huì)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難;重溫先人勇于探索的過程,懂得實(shí)驗(yàn)是探究生物科學(xué)的基本方法,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、不斷探求新知識(shí)的創(chuàng)新精神;可以從光合作用經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到科學(xué)家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的智慧,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力;還能感受到科學(xué)研究方法的重要、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙,新技術(shù)、新理論的發(fā)現(xiàn)和綜合應(yīng)用在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要作用,從中也可以深切體會(huì)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(duì)生物學(xué)起到的推動(dòng)作用,再一次體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的理念;在科學(xué)發(fā)現(xiàn)每前進(jìn)一步,都要沖破固有的思想、觀念、理論的束縛,每一步的前進(jìn)都是發(fā)散思維的勝利,有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng)新意識(shí)。也為講述光合作用過程原理做好知識(shí)鋪墊。
三、學(xué)情分析
(1)我校作為重點(diǎn)中學(xué),學(xué)生有一定的分析問題能力,實(shí)施問題探究教學(xué)是可行的。
(2)學(xué)生已經(jīng)在小學(xué)的《常識(shí)》和初中的《自然科學(xué)》中學(xué)習(xí)了關(guān)于光合作用的部分基礎(chǔ)知識(shí),特別是初中新課程的學(xué)習(xí),已經(jīng)初步掌握了光合作用的務(wù)件、產(chǎn)物和概念等光合作用的相關(guān)知識(shí),也做過“綠葉在光下制造淀粉”這個(gè)實(shí)驗(yàn),因此對(duì)光合作用的探究實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一定的認(rèn)識(shí),為這節(jié)課打下了知識(shí)基礎(chǔ)。
(3)學(xué)生剛學(xué)過細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史、細(xì)胞學(xué)說的建立和發(fā)展過程、對(duì)細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)及特性的研究、酶的發(fā)現(xiàn)等科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程,對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)史的講述已不再陌生,對(duì)科學(xué)探究的一般過程也有一定的認(rèn)識(shí),使本節(jié)課的科學(xué)探究過程的教學(xué)自然而流暢。
(4)學(xué)生在初中以及高中《酶》中已經(jīng)學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),也使本節(jié)課最后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得以順利完成。
四、教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)方面
說明光合作用的發(fā)現(xiàn)過程;說出光合作用的原料、產(chǎn)物、場(chǎng)所、條件等基礎(chǔ)知識(shí)。
2.過程和方法能力方面
體驗(yàn)前人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的技能和思維方式;體驗(yàn)科學(xué)工作的方法和過程;經(jīng)歷科學(xué)探究的一般過程:提出問題→建立假設(shè)→實(shí)驗(yàn)探究→收集和處理事實(shí)→得出結(jié)論;初步學(xué)會(huì)合作交流、建立模型、提出假設(shè)、控制實(shí)驗(yàn)條件、設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)等方法。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀方面
感受科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難,領(lǐng)悟“科學(xué)知識(shí)真實(shí)可信,但它不是絕對(duì)真理”;激發(fā)科學(xué)興趣,增強(qiáng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的興趣和信心; 感受實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、堅(jiān)忍不拔的意志品質(zhì);養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,樹立“懷疑、創(chuàng)新、進(jìn)取”的科學(xué)精神。
五、重點(diǎn)難點(diǎn) 1.重點(diǎn)
(1)光合作用的探究歷程和科學(xué)研究的基本方法。
(2)應(yīng)用科學(xué)家的研究思路,進(jìn)行光合作用中關(guān)于原料和產(chǎn)物的探究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。2.難點(diǎn)
使學(xué)生真正領(lǐng)會(huì)光合作用發(fā)現(xiàn)過程的幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和方法,并運(yùn)用到設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的過程中去。
六、教學(xué)策略與手段
1.對(duì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理整合。
光合作用的探究歷程中有一系列實(shí)驗(yàn),本節(jié)課選取具有代表性的八個(gè)實(shí)驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)較多,不利于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和結(jié)論。所以打破以時(shí)間為線索的常規(guī)教學(xué),而把實(shí)驗(yàn)分為五類:植物為什么會(huì)生長?植物放出氧氣之謎?植物進(jìn)行光合作用的條件、產(chǎn)物和場(chǎng)所分別是什么?釋放的O2 來自于H2O還是CO2和有機(jī)物是如何合成的?近代科學(xué)家的研究。通過五個(gè)問題貫穿本節(jié)課,更有利于學(xué)生對(duì)光合作用探究歷程的理解。
2.多角度、多種方法引導(dǎo)質(zhì)疑、激發(fā)興趣。
在關(guān)注經(jīng)典實(shí)驗(yàn)過程的同時(shí),強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路、優(yōu)缺點(diǎn)的分析,通過啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑、進(jìn)行合理假設(shè)、參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),興趣小組學(xué)生利用課余時(shí)間收集關(guān)于光合作用探究歷程的信息資料、重復(fù)科學(xué)家的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)等多種方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。
3.形成自主探究的能力。
學(xué)生探究能力的形成決不是一蹴而就的,需要經(jīng)過模仿、練習(xí)、部分獨(dú)立設(shè)計(jì)到獨(dú)立設(shè)計(jì)等階段。經(jīng)典實(shí)驗(yàn)是學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)秀范例,此時(shí)趁熱打鐵,請(qǐng)學(xué)生思考是否還有需要研究的問題、如何研究,有助于學(xué)生“學(xué)以致用”。
4.面向未來。
學(xué)生不應(yīng)該僅僅了解科學(xué)的過去,更重要的是接觸現(xiàn)代科學(xué)的許多生長點(diǎn),現(xiàn)代生命科學(xué)不息的脈動(dòng),以此喚起一代新人的努力,把今日的學(xué)習(xí)融合到促進(jìn)生命科學(xué)未來發(fā)展的事業(yè)中去。因此在教學(xué)中增加近代光合作用研究的簡(jiǎn)況介紹,并介紹多位科學(xué)家因此而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。
5.充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。
多媒體課件集聲音、圖象、文字等多種信息于一體,展示了光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史,讓學(xué)生跨越時(shí)空,把科學(xué)家的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)形象直觀地展現(xiàn)在學(xué)生眼前,再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,增加課堂的容量,幫助學(xué)生充分感知知識(shí)、理解知識(shí),發(fā)現(xiàn)和領(lǐng)悟其中的科學(xué)原理。多種媒體與先進(jìn)的教學(xué)設(shè)計(jì)理念相整合,能有效地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。
七、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備
學(xué)生收集了解關(guān)于光合作用研究歷史。興趣小組做關(guān)于光合作用的探究實(shí)驗(yàn)。2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備
指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)教材、收集了解關(guān)于光合作用研究歷史;制作的多媒體課件;準(zhǔn)備實(shí)物投影等課堂用品。
3.教學(xué)用具的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備
(1)多媒體課件(2)實(shí)物投影儀
八、課時(shí)安排 1課時(shí)
九、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情景,導(dǎo)入新課:
【多媒體】展示一組優(yōu)美的配樂風(fēng)景圖片。
【教師】植物的每一片綠葉就好像是一個(gè) “綠色工廠”源源不斷地生產(chǎn)者有機(jī)物。在自然界中綠色植物隨處可見,你看到過植物正在進(jìn)行光合作用嗎?沒有。那么,科學(xué)家們到底是怎樣發(fā)現(xiàn)光合作用這一生理過程的呢?(創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)興探究興趣,導(dǎo)入新課。)
(二)光合作用的探究歷程: 1,亞里士多德的觀點(diǎn):
【教師】植物種在土壤,能不斷的生長。植物為什么會(huì)生長呢?如果你是公元前的某個(gè)人你可能會(huì)怎樣想?
【學(xué)生推測(cè)】植物種在土壤,植物的生長當(dāng)然來源于土壤。
【教師】公元前3世紀(jì),古希臘學(xué)者亞里士多德以為,小小的種子之所以能夠長成參天大樹,完全依靠于土壤。果真是來自土壤嗎?我們要分析是怎樣得出此結(jié)論的。
【學(xué)生思考后回答】亞里士多德的結(jié)論實(shí)際上只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)上的推測(cè),并沒有進(jìn)行相應(yīng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。(使學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的生物學(xué)結(jié)論的得出需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)每茖W(xué)實(shí)驗(yàn)位基礎(chǔ)。)
2,海爾蒙特的實(shí)驗(yàn): 【多媒體】展示材料1(圖片和文字):海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)過程。
【教師】如果亞里士多德的結(jié)論是正確的,你推測(cè)一下,5年后柳樹增加的重量與土壤減少的重量是怎樣的關(guān)系?(讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)推測(cè)。)
學(xué)生推測(cè)后,教師展示海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:柳樹重量增加了73.7kg而土壤只減少了約0.06 kg。根據(jù)這一事實(shí)海爾蒙特會(huì)提出什么觀點(diǎn)? 據(jù)你了解該結(jié)論完全正確嗎?
(培養(yǎng)學(xué)生分析問題和交流的習(xí)慣和能力,以及面對(duì)現(xiàn)象提出合理假設(shè)的能力。)【學(xué)生討論并回答】1.海爾蒙特根據(jù)試驗(yàn)得出的觀點(diǎn):建造植物體的原料是水分。
2.當(dāng)時(shí)他沒有考慮到空氣的作用。
3,普利斯特利的實(shí)驗(yàn):
【教師】是誰首先想到植物的生長與空氣的作用有關(guān)的呢?1771—1777年,英國科學(xué)家約瑟夫·普利斯特利。
【多媒體】展示材料2:普利斯特利的實(shí)驗(yàn)圖示。
由重復(fù)了普里斯特利實(shí)驗(yàn)的部分興趣小組同學(xué)結(jié)合圖示講解實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?!窘處煛窟@個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么問題呢?
【學(xué)生分析回答】植物能夠凈化因燃燒或呼吸而變混濁的空氣?!径嗝襟w】展示材料3:
當(dāng)時(shí)又有多位科學(xué)家參照普利斯特利的實(shí)驗(yàn)過程重復(fù)實(shí)驗(yàn),卻發(fā)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有時(shí)與普利斯特利相同,但也有很多時(shí)候與普利斯特利不同,甚至是完全相反的,即與植物同時(shí)放在密閉鐘罩中的蠟燭熄滅的時(shí)間比不與植物同時(shí)放在密閉鐘罩中的蠟燭熄滅得更快;與植物同時(shí)放在密閉鐘罩中的小鼠比不與植物同時(shí)放在密閉鐘罩中的小鼠存活時(shí)間更短。由此他們認(rèn)為植物也能是空氣變污濁。
【教師】這又是什么原因?
【學(xué)生分析討論并回答】沒有認(rèn)識(shí)到光在其中的關(guān)鍵作用。(培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。)【教師】是誰發(fā)現(xiàn)了光在其中的關(guān)鍵作用? 【多媒體】展示材料4: 4,英根豪斯
1779年,荷蘭的英根豪斯做了500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn):普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在光下才能成功;植物體只有在光下才能更新污濁的空氣。
【教師】由于當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制,普利斯特利僅僅聯(lián)想到植物可以更新空氣,但不知道是空氣中的哪種成分在起作用,也沒有認(rèn)識(shí)到光在其中的關(guān)鍵作用。直到1785年,化學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了空氣的組成,人們才明確植物在光下吸收的是CO2,放出的是O2。
(使學(xué)生體會(huì)科學(xué)的研究需要不懈的努力,認(rèn)識(shí)科學(xué)是逐漸發(fā)展的過程,不同學(xué)科在科學(xué)發(fā)展過程中相互促進(jìn)。)
學(xué)生活動(dòng)一:驗(yàn)證綠色植物的 光合作用釋放氧氣
材料:金魚藻(或黑藻等沉水植物)。玻璃漏斗一個(gè),比漏斗直徑稍寬大的燒杯一個(gè),直徑再大一點(diǎn)的燒杯一個(gè),試管一只,剪刀或刀片,火柴一盒 無色塑料礦泉水瓶、水綿、火柴、木條等。5,1845年,德國科學(xué)家梅耶觀點(diǎn)
【教師】光是植物光合作用的必要條件。那么在這個(gè)過程中光能到哪里去了?
1845年,德國科學(xué)家梅耶指出:植物在進(jìn)行光合作用時(shí),把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來。6,薩克斯實(shí)驗(yàn)
【教師】光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能,貯存于什么物質(zhì)中? 部分興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了探究。【多媒體】展示材料5:部分興趣小組的同學(xué)重復(fù)薩克斯實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的錄像
【教師】為什么對(duì)天竺葵先進(jìn)行暗處理? 為什么讓葉片的一半曝光,另一半遮光呢?這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說明什么問題?
【學(xué)生回答】暗處理是為了將葉片內(nèi)原有的淀粉耗盡。部分遮光部分曝光,是為了進(jìn)行對(duì)照。碘遇淀粉變藍(lán),結(jié)果證明綠葉在光下制造了淀粉;光合作用需要光。
(進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。)學(xué)生活動(dòng)二:小組合作設(shè)計(jì)并展示實(shí)驗(yàn):
驗(yàn)證CO2是光合作用合成淀粉的原料
提醒:結(jié)合薩克斯等人的實(shí)驗(yàn)方法,考慮該實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量是什么?如何控制? 7,1880年,德國的又一位科學(xué)家恩吉爾曼也進(jìn)行了一個(gè)光合作用的實(shí)驗(yàn)。
【多媒體】展示材料6(圖片和文字結(jié)合):恩吉爾曼的水綿實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象 【教師】簡(jiǎn)介水綿和好氧型細(xì)菌的特點(diǎn)。
提問: ①為什么選用水綿做為實(shí)驗(yàn)材料?②為什么選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境?③為什么先用極細(xì)光束照射水綿,而后又讓水綿完全曝露在光下?④好氧細(xì)菌集中于葉綠體所有受光部位的周圍,這說明了什么問題呢?
【學(xué)生分析資料討論回答】①選用水綿作為實(shí)驗(yàn)材料,是因?yàn)樗d不僅有細(xì)而長的帶狀葉綠體,而且螺旋分布于細(xì)胞中,便于進(jìn)行觀察和分析研究。②先選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境,是為了排除實(shí)驗(yàn)前環(huán)境中光線和氧的影響,確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。③先選極細(xì)光束,用好氧細(xì)菌檢測(cè),能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位;而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照,從而證明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的,并且氧是由葉綠體釋放出來的。④氧是由葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。(培養(yǎng)學(xué)生分析問題和語言表達(dá)能力。)
【教師】恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)巧妙地證明了光合作用的場(chǎng)所是葉綠體。
通過上述探究歷程,可以歸納光合作用是怎樣過程?
光能 【學(xué)生】歸納得出光合作用的概念、反應(yīng)式: CO2 + H2O——→(CH2O)+ O2
葉綠體
8,釋放的O2 來自于H2 O還是CO2探究:魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)
【教師】光合作用釋放出的氧氣到底來自水,還是二氧化碳?
可以提示:在緒論中曾介紹的同位素示蹤法,應(yīng)標(biāo)記哪一種元素?如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>
181818【學(xué)生討論設(shè)計(jì)】用氧的同位素O分別標(biāo)記 H2O和CO2,使它分別成為H2O和CO2,然后進(jìn)行
1818兩組光合作用的實(shí)驗(yàn):第一組向綠色植物提供H2O和CO2;第二組向同種綠色植物提供H2O和 CO2。在相同的條件下,對(duì)兩組光合作用實(shí)驗(yàn)釋放出的氧進(jìn)行分析。
18【多媒體】展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果:第一組釋放的氧全部是O2,第二組釋效的氧全部是O2。結(jié)論:光合作用中釋放的氧全部來自水。
9,有機(jī)物是如何合成的探究:20世紀(jì)40年代美國科學(xué)家卡爾文實(shí)驗(yàn)
【教師】由原先寫的光合作用的化學(xué)表達(dá)式,提問產(chǎn)物(CH2O)中C來自反應(yīng)物中的什么?怎樣研究其形成有機(jī)物的過程?
【學(xué)生】借鑒魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn),很快想到用同位素示蹤法。
【多媒體】展示材料7:20世紀(jì)40年代美國科學(xué)家卡爾文實(shí)驗(yàn)的過程,最終探明了碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的過程,稱為卡爾文循環(huán)。
近代科學(xué)家對(duì)光合作用的研究:
【多媒體】展示材料8:部分興趣小組學(xué)生收集的近代科學(xué)家對(duì)光合作用的研究、因光合作用的研究獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家,并由興趣小組學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。例如:1954年D.I.阿爾農(nóng)的循環(huán)光合磷酸化的研究;英國的R.希爾光反應(yīng)系統(tǒng)的研究;1982年西德生化學(xué)家H.米舍爾生物膜上的色素復(fù)合體的成功分離; 德國的蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)分析專家R.休伯和J.戴維森這個(gè)復(fù)合體的復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的測(cè)定等。
并引導(dǎo)學(xué)生分析預(yù)測(cè)光合作用的研究對(duì)農(nóng)業(yè)、能源、國防、軍事、航天等領(lǐng)域的重要作用,對(duì)人們生產(chǎn)、生活的影響。
10,對(duì)科學(xué)家對(duì)光合作用探究歷程的歸納:
(1)在多媒體上對(duì)光合作用的探究歷程中主要科學(xué)家、年代、研究結(jié)論等內(nèi)容進(jìn)行列表歸納。【教師】從1771年至今科學(xué)家們歷經(jīng)三百多年,才對(duì)光合作用的生理過程有了比較清楚的認(rèn)識(shí)??梢姡茖W(xué)的發(fā)展道路是很艱難,這里不僅包含著科學(xué)家們的艱辛勞動(dòng)與智慧,還與社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展密切相關(guān)。科學(xué)的結(jié)論來源于長期科學(xué)的研究。
(2)由上述實(shí)驗(yàn)歸納光合作用的場(chǎng)所、動(dòng)力、原料、產(chǎn)物,得出光合作用的反應(yīng)式。
【學(xué)生】場(chǎng)所:葉綠體;動(dòng)力:光;原料:CO2 和H2O;產(chǎn)物:糖類等有機(jī)物和氧氣。
光能
×× 光合作用的概念、反應(yīng)式: CO2 + H2O——→(CH2O)+ O
2葉綠體 討論: 從人類對(duì)光合作用的探究歷程來看,生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)的眼就近站幽深么聯(lián)系?與技術(shù)手段的進(jìn)步有什么聯(lián)系?試舉例說明。
課后作業(yè):光合作用有關(guān)問題的自主探究設(shè)計(jì):
【教師】請(qǐng)學(xué)生思考有關(guān)光合作用的場(chǎng)所、動(dòng)力、原料、產(chǎn)物,是否還有需要研究的問題、如何研究,并以小組合作的方式討論、設(shè)計(jì)、匯報(bào)、修正實(shí)驗(yàn)方案。
【學(xué)生】以四人小組為單位,討論研究的問題,共同設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn),選擇四組學(xué)生代表在實(shí)物投影儀上展示探究問題及實(shí)驗(yàn)方案。(例如探究光合作用需要CO2嗎?)
其他小組可以提出問題進(jìn)行質(zhì)疑,通過交流、討論修正實(shí)驗(yàn)方案。
十、板書設(shè)計(jì)
光合作用的探究歷程 1,亞里士多德的經(jīng)驗(yàn)推測(cè)
2,1648 海爾蒙特 植物為什么會(huì)生長的探究 3,1771 普利斯特利
4,1779 英格豪斯 植物放出氧氣之謎的探究 5,1845 R.梅耶 6,1864 薩克斯
7,1880 恩格爾曼 植物進(jìn)行光合作用的條件、產(chǎn)物和場(chǎng)所的探究 8,1939 魯賓,卡門 釋放的O2 來自于H2 O還是CO2探究 9,20世紀(jì)40代 卡爾文 有機(jī)物是如何合成的探究 10,.對(duì)科學(xué)家對(duì)光合作用探究歷程的歸納:
場(chǎng)所:葉綠體;動(dòng)力:光;原料:CO2 和H2O;產(chǎn)物:糖類等有機(jī)物和氧氣。
光能
×× 光合作用的概念、反應(yīng)式: CO2 + H2O——→(CH2O)+ O
2葉綠體
十一、作業(yè)設(shè)計(jì)
每個(gè)小組在課后交流、討論、修正的基礎(chǔ)上,上交一份探究方案(包括探究的問題、作出的假設(shè)、設(shè)計(jì)的探究過程等內(nèi)容)。
【問題研討】
1.要注意時(shí)間的把握。本節(jié)課的內(nèi)容較多,要完成所有的教學(xué)內(nèi)容學(xué)生必需有較強(qiáng)的分析、解決問題的能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。同時(shí)教師要把握好上課的時(shí)間節(jié)奏,既要讓學(xué)生有充分的思考時(shí)間,又要完成教學(xué)內(nèi)容。
2.探究歷程的教學(xué)過程中,各位科學(xué)家的研究過程必須有不同的教學(xué)方法,才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和欲望,否則容易引起學(xué)生思維的惰性和學(xué)習(xí)的疲勞,達(dá)不到預(yù)期的效果。
第四篇:”環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響“教學(xué)設(shè)計(jì)
“環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”教學(xué)設(shè)計(jì)
崔敏(湖南省衡陽縣第三中學(xué) 湖南衡陽 421000)
摘要:本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)思路是以“環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”為主線,采用視頻、課件等多元化的教學(xué)方式,通過對(duì)環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)的討論分析,不僅讓學(xué)生對(duì)科學(xué)探究有一個(gè)比較完整的認(rèn)識(shí),從中領(lǐng)悟科學(xué)探究的原則和方法,更加培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神。
關(guān)鍵詞:環(huán)境因素 光合作用強(qiáng)度 教學(xué)設(shè)計(jì) 自主學(xué)習(xí)
1、教學(xué)內(nèi)容
《環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響》是高中生物學(xué)必修一“分子與細(xì)胞”第五章第四節(jié)的內(nèi)容,從知識(shí)體系和認(rèn)知能力上看,本節(jié)課是對(duì)“光合作用”認(rèn)識(shí)的最高點(diǎn),也是歷年高考必然涉及的重要主干知識(shí)。它在已學(xué)過的光合作用知識(shí)的基礎(chǔ)之上,讓學(xué)生深入地剖析影響光合作用的因素,將所學(xué)理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際,從而體會(huì)到環(huán)境因素對(duì)生產(chǎn)上的指導(dǎo)意義。本堂課重點(diǎn)探究光照強(qiáng)度等三大環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響,初步學(xué)會(huì)構(gòu)建“光照強(qiáng)度、CO2濃度與光合作用強(qiáng)度關(guān)系”的數(shù)學(xué)模型。
2、教學(xué)方式
在教學(xué)中,采用多元化的教學(xué)方式:利用觀看視頻、ppt展示等教學(xué)手段,讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程有直觀感性的認(rèn)識(shí);通過學(xué)生自主學(xué)習(xí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)積極性;通過師生共同總結(jié)并同步板書,讓學(xué)生更深入地理解環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響;通過課堂實(shí)驗(yàn)探究,及時(shí)加深鞏固本節(jié)所學(xué)習(xí)、涉及到的實(shí)驗(yàn)原理和方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神。
3、教學(xué)目標(biāo) 3.1 知識(shí)目標(biāo): 1.簡(jiǎn)述光合作用強(qiáng)度的概念;
2.分析影響光合作用強(qiáng)度的三大環(huán)境因素; 3.說出光合作用原理的應(yīng)用; 3.2 技能目標(biāo): 1.嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的三大環(huán)境因素;
2.學(xué)會(huì)構(gòu)建“光照強(qiáng)度、CO2濃度與光合作用強(qiáng)度關(guān)系”的數(shù)學(xué)模型(繪制坐標(biāo)圖); 3.3 情感目標(biāo):
1.參與“探究影響光合作用強(qiáng)度的因素”的合作學(xué)習(xí)和自我評(píng)價(jià); 2.體驗(yàn)自主性、探究式學(xué)習(xí)成功的快樂;
4、教學(xué)重難點(diǎn) 4.1 重點(diǎn):
嘗試探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響,構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型
4.2 難點(diǎn):
構(gòu)建光照強(qiáng)度、CO2濃度與光合作用強(qiáng)度關(guān)系的數(shù)學(xué)模型(繪制坐標(biāo)曲線圖);
5、課程類型:高一新授課
6、教學(xué)過程的實(shí)施 6.1 創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
教師引導(dǎo):視頻播放一段全球糧食危機(jī)的視頻,引導(dǎo)學(xué)生思考解決糧食危機(jī)提高糧食產(chǎn)量的措施有哪些?
學(xué)生討論:及時(shí)灌溉、適時(shí)施肥、合理密植、一年多熟等。
教師總結(jié):這些措施的根本目的都是為了提高光合作用強(qiáng)度。光合作用強(qiáng)度指的是什么?光合作用強(qiáng)度到底與哪些因素相關(guān)呢?讓我們一起來學(xué)習(xí)今天的新課《環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響》
6.2 光合作用強(qiáng)度的概念及表示方法
指導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教科書P.104最后一段文字,簡(jiǎn)述光合作用強(qiáng)度的概念,要求思考答出光合作用強(qiáng)度的表示方法。
課件展示:⑴概念:光合作用強(qiáng)度指光合作用的強(qiáng)弱,也稱“光合強(qiáng)度”、“光合速率”可以通過測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量地表示。⑵表示方法:①單位時(shí)間內(nèi)光合作用制造有機(jī)物的數(shù)量②單位時(shí)間內(nèi)光合作用釋放O2的量③單位時(shí)間內(nèi)光合作用吸收CO2的量。
6.3 影響光合作用強(qiáng)度的三大環(huán)境因素
教師引導(dǎo):影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素有哪些呢? 學(xué)生思考和短暫小議后,提問學(xué)生。
教師評(píng)價(jià)并補(bǔ)充學(xué)生的回答:光照強(qiáng)弱、CO2濃度、溫度是影響光合作用強(qiáng)度的三大環(huán)境因素。此外,含水量、礦質(zhì)元素、葉齡等也影響著光合作用強(qiáng)度。6.3.1光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
安排學(xué)生自主閱讀教科書P.105中的“參考案例”,讓學(xué)生分步思考本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是什么?自變量是什么?如何設(shè)置自變量?因變量是什么?因變量是如何觀測(cè)的? 帶著疑問觀看教學(xué)視頻,抽問學(xué)生,適度評(píng)價(jià)。課件展示:(1)實(shí)驗(yàn)原理:葉片在正常情況下,組織細(xì)胞間隙中充滿了空氣;可采取真空滲入法(排除間隙內(nèi)的空氣),充以水分,使葉片沉于水中;在光合作用過程中,利用不斷產(chǎn)生的氧氣在細(xì)胞間隙中的積累,致使下沉的葉片又逐漸上浮。
跟蹤練習(xí)1:明白了這個(gè)原理之后,我們來做個(gè)練習(xí)。
(2003年廣東江蘇卷)生長旺盛的葉片,剪成5毫米見方的小塊,抽去葉內(nèi)氣體,做下列處理(見圖及圖注),這四個(gè)處理中,沉入底部的葉片小塊最先浮起的是()
學(xué)生回答:C 教師總結(jié):葉片小塊需進(jìn)行光合作用才會(huì)浮起,此過程需要光照、適宜的溫度、CO2、H2O等條件。課件分步展示:(2)自變量:光照強(qiáng)度;設(shè)置方法:調(diào)節(jié)臺(tái)燈與實(shí)驗(yàn)裝置間的距離或改變燈的瓦數(shù);因變量:光合作用強(qiáng)度;觀測(cè)指標(biāo):觀測(cè)同一時(shí)間段內(nèi)被抽去空氣的小圓葉片上浮數(shù)量。
提示學(xué)生細(xì)致觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生回答:距離越遠(yuǎn),小葉片浮起的數(shù)量越少,距離越近,小葉片浮起的數(shù)量越多。
教師補(bǔ)充:前提條件是在相同的光照強(qiáng)度下,相同時(shí)間內(nèi)觀察。教師引導(dǎo):那么我們由這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到什么結(jié)論呢? 學(xué)生回答:光照強(qiáng)度增大,光合作用速率隨著增強(qiáng)
教師總結(jié):光合作用的強(qiáng)度受光照強(qiáng)度的影響,在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi),隨光照強(qiáng)度升高光合作用速率逐漸增強(qiáng)。
實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究:同學(xué)們想一想,這個(gè)實(shí)驗(yàn)是否完美,有沒有需要改進(jìn)的地方?提示學(xué)生,白熾燈會(huì)產(chǎn)生熱量,是否對(duì)燒杯內(nèi)水溫產(chǎn)生影響?
學(xué)生思考后回答:可以在白熾燈和燒杯之間放置一玻璃水柱,吸收熱量,防止熱量對(duì)燒杯內(nèi)水溫的影響。
學(xué)生回答:也可以使用冷光源。
教師總結(jié):同學(xué)們想的很對(duì),在今后的學(xué)習(xí)中,同學(xué)們也應(yīng)積極思考,開拓思路。教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建光照強(qiáng)弱影響光合作用強(qiáng)度的曲線圖(橫坐標(biāo)用光照強(qiáng)度表示,縱坐標(biāo)用CO2吸收量和釋放量來表示光合速率),啟迪學(xué)生對(duì)曲線圖進(jìn)行分析。教師點(diǎn)醒:A點(diǎn):光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,CO2釋放量表示此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。AB段、BC段:隨著光照強(qiáng)度加強(qiáng),光合作用逐漸增強(qiáng)。B點(diǎn)(光補(bǔ)償點(diǎn)):光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。B點(diǎn)之后植物開始積累有機(jī)物。C點(diǎn)(光飽和點(diǎn)):最適光照強(qiáng)度下的光合作用強(qiáng)度。
簡(jiǎn)要介紹提高農(nóng)作物光能利用率的有效而適用的措施。跟蹤訓(xùn)練2:P.106拓展題光合作用雙峰曲線問題的討論。
師生共同分析為什么7-10 h光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng),12 h左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱,14-17 h光合作用強(qiáng)度不斷下降。重點(diǎn)講清:7-10 h:在其他條件一定的情況下,光合作用強(qiáng)度隨光照增強(qiáng)而增強(qiáng)。C點(diǎn)(午休現(xiàn)象):溫度很高,蒸騰作用很強(qiáng),氣孔大量關(guān)閉,CO2供應(yīng)減少,導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度明顯減弱。14-17 h:光照減弱,光合作用強(qiáng)度下降。
進(jìn)一步探究:B、D兩點(diǎn)光合作用強(qiáng)度都達(dá)到了峰值,但D點(diǎn)相對(duì)較低,嘗試分析其原因?
引導(dǎo)學(xué)生分析:D點(diǎn)所在的時(shí)刻氣溫繼續(xù)升高,植物呼吸作用加強(qiáng),呼吸作用消耗有機(jī)物增多,因此D點(diǎn)的凈光合作用強(qiáng)度小于B點(diǎn)。同種植物光合作用的最適溫度略小于呼吸作用的最適溫度3-5℃。(要求學(xué)生做好筆記)6.3.2 CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
啟迪學(xué)生根據(jù)上面對(duì)光照強(qiáng)度影響光合作用強(qiáng)度的分析思路,嘗試完成CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的曲線繪制,并簡(jiǎn)要解釋。
CO2濃度 要求學(xué)生重點(diǎn)分析曲線上的AB段、B點(diǎn)和C點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)“最適CO2濃度”、“在一定范圍內(nèi)?”等表述。
跟蹤訓(xùn)練3: 為了提高封閉大棚內(nèi)作物產(chǎn)量,棚內(nèi)人工釋放CO2應(yīng)控制在下圖中哪一點(diǎn)?()
A. A點(diǎn) B. B點(diǎn) C. C點(diǎn) D. D點(diǎn) 學(xué)生回答:C 教師點(diǎn)醒:為了提高封閉大棚內(nèi)作物產(chǎn)量,應(yīng)控制CO2濃度在光合作用強(qiáng)度最大時(shí)最低CO2濃度。
簡(jiǎn)要說明應(yīng)用:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上通過“正其行,通其風(fēng)”、增施農(nóng)家肥等措施,可以適當(dāng)增大植物行間的CO2濃度,提高光合作用強(qiáng)度。
6.3.3溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
提問學(xué)生:溫度影響光合作用強(qiáng)度的實(shí)質(zhì)是什么?
學(xué)生回答:溫度靠影響酶的活性來影響光合作用強(qiáng)度。
鼓勵(lì)學(xué)生自行分析曲線。教師點(diǎn)醒:光合作用的最適溫度在35℃左右,50℃光合作用停止。
教師引導(dǎo):溫室栽培,如何利用溫度來提高光合強(qiáng)度呢?
學(xué)生回答:白天調(diào)到光合作用的最適溫度,增加有機(jī)物積累。晚上適當(dāng)降低溫度,減少有機(jī)物的消耗。
教師總結(jié):溫室栽培,可增大晝夜溫差,使有機(jī)物多多積累。跟蹤訓(xùn)練4:
我國青藏高原農(nóng)區(qū)的小麥產(chǎn)量高,新疆、甘肅等地產(chǎn)的瓜果特別甜,其主要原因是()A.日照較強(qiáng),晝夜溫差較大 B.風(fēng)力較強(qiáng),CO2濃度較高
C.日照充足,雨量比較充沛 D.氣溫偏低,水分蒸發(fā)較少
學(xué)生答:A 6.4課堂小結(jié)
本節(jié)課,我們共同探究了影響光合作用強(qiáng)度的三大因素(光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度),重點(diǎn)進(jìn)行了光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的問題研討,同學(xué)們也多次比較成功地嘗試了建立有關(guān)數(shù)學(xué)模型(曲線圖的繪制和簡(jiǎn)單分析)的方法。希望通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),同學(xué)們可以對(duì)影響光合作用強(qiáng)度的三大環(huán)境因素有個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)。在課后,同學(xué)們可以繼續(xù)探討其它因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。7 教學(xué)反思
新課程主張教學(xué)過程的重心由知識(shí)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(shí),而越來越多地激勵(lì)學(xué)生思考。因此本節(jié)課在設(shè)計(jì)上就是真正以學(xué)生為本,以學(xué)生的表演代替老師的“講”,以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和討論代替教師的“灌”,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”。讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí),真正成為學(xué)習(xí)的主體。
參考文獻(xiàn):
朱紅梅,“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”教學(xué)設(shè)計(jì),中學(xué)生物教學(xué)[J],2009,(11):9-11。
高躍才,“環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”復(fù)習(xí)課的教學(xué)案例,中學(xué)生物學(xué)[J],2011,27(01):37-39。
第五篇:影響光合作用的環(huán)境因素教學(xué)設(shè)計(jì)
影響光合速率的主要環(huán)境因素
1、設(shè)計(jì)思想
認(rèn)知信息加工論告訴我們認(rèn)知是對(duì)信息的加工工程。該過程中,思維通過現(xiàn)有水平的習(xí)得在有指導(dǎo)的情況下借助于他人的啟發(fā)可以達(dá)到發(fā)展。在此基礎(chǔ)上建構(gòu)主義者強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的情境性和主動(dòng)性。教學(xué)需要把學(xué)習(xí)者已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)的生長點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)生長新知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。這與“最近發(fā)展區(qū)”的思想是一致的。
基于上述分析,本節(jié)課通過課前練習(xí)了解學(xué)生現(xiàn)有的學(xué)習(xí)水平,著眼于學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),通過試題創(chuàng)設(shè)情境,對(duì)知識(shí)模型進(jìn)行復(fù)習(xí)分析,然后根據(jù)已有的結(jié)論解決生產(chǎn)實(shí)踐中的具體問題,將知識(shí)運(yùn)用于生活實(shí)際。在這個(gè)過程中,讓學(xué)生交流探討問題的看法,相互學(xué)習(xí)評(píng)價(jià),學(xué)以致用,達(dá)到知識(shí)的復(fù)習(xí)調(diào)整與運(yùn)用轉(zhuǎn)換,提升學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
2、教學(xué)分析: 2.
1、教材分析
分析外界因素對(duì)光合速率的影響在浙江省學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見中為發(fā)展要求,在考試說明中要求掌握的程度為Ⅱ,即理解這些因素與光合作用的聯(lián)系,并能在較復(fù)雜的情景中綜合運(yùn)用其進(jìn)行分析、判斷、推理和評(píng)價(jià)。有關(guān)光合作用的知識(shí),尤其是光合速率及其影響因素是歷年來高考中的熱點(diǎn)和重點(diǎn)知識(shí)司。這一知識(shí)在非選擇題中較多的以實(shí)驗(yàn)結(jié)合曲線圖的形式出現(xiàn),重點(diǎn)考查學(xué)生的識(shí)圖能力、分析能力、圖文轉(zhuǎn)化能力等,體現(xiàn)了高考以能力立意的要求。
2.2、學(xué)情分析:
通過調(diào)查,大部分學(xué)生能總結(jié)出教材中的文字知識(shí),至于圖表題則是在教師講的時(shí)候覺得很清楚,但一旦自己做的時(shí)候又不知道如何解決,缺乏相應(yīng)的能力和技巧。因此,引導(dǎo)學(xué)生立足知識(shí),結(jié)合試題去發(fā)現(xiàn)和歸納整理學(xué)科知識(shí)是本課時(shí)教學(xué)目的之一。
學(xué)案設(shè)計(jì)中單因素曲線坐標(biāo)圖主要以實(shí)驗(yàn)試題為依托使學(xué)生親歷建立曲線模型的過程,重視曲線模型中坐標(biāo)含義,掌握坐標(biāo)圖的特點(diǎn)。課堂上則對(duì)單因素曲線圖通過試題進(jìn)行圖形分析復(fù)習(xí)舊知,指導(dǎo)學(xué)生掌握曲線中關(guān)鍵點(diǎn)的含義及變化趨勢(shì),再利用試題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解知識(shí),注重生物學(xué)中“整體與局部”的關(guān)系,會(huì)正確解釋分析生活現(xiàn)象并能解決生產(chǎn)問題。三個(gè)單因素的綜合影響依然通過習(xí)題為依托和延伸、能力強(qiáng)化訓(xùn)練繪圖、析圖能力,獲得解題經(jīng)驗(yàn)。
在自主思考,獨(dú)立完成學(xué)案部分練習(xí),完成預(yù)復(fù)習(xí)的前提下,課堂教學(xué)一課時(shí),主要完成對(duì)光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度三個(gè)環(huán)境因素的復(fù)習(xí)。
3、教學(xué)目標(biāo)
①通過構(gòu)建光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響曲線圖,體會(huì)模型構(gòu)建過程,理解光照強(qiáng)度是如何影響光合速率的。通過習(xí)題,提醒學(xué)生注意區(qū)分不同條件下的圖形信息含義。
②通過讀題、識(shí)圖、析圖,獲得解決坐標(biāo)圖的解題經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)從坐標(biāo)圖中獲取信息、處理信息、表達(dá)信息和運(yùn)用信息的能力。
③通過問題的解答等學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)生在合作中提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自信心。
4、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):光合作用坐標(biāo)曲線相關(guān)信息分析和應(yīng)用
5、教學(xué)方法:?jiǎn)栴}教學(xué)法
6、教學(xué)過程
一、導(dǎo)入
試管苗移栽到大田是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模育種中常要做的工作。2010年我省的高考試卷中就出現(xiàn)了與此有關(guān)的試題,讓我們一起走進(jìn)高考題,看看它考查的學(xué)科知識(shí)。(題目切入)
從題目中解題的關(guān)鍵是:如何提高光合作用能力?——哪些環(huán)境因素會(huì)影響光合速率?
二、光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度對(duì)光合速率的影響
通過練習(xí)1(側(cè)重實(shí)驗(yàn)步驟)引入光照強(qiáng)度的研究,提醒學(xué)生注意無關(guān)變量的控制。由(3)小題引入溫度的研究,利用練習(xí)4復(fù)習(xí)溫度對(duì)表觀光合速率的影響、作圖題的解法,并對(duì)溫度的曲線模型進(jìn)行知識(shí)的復(fù)習(xí)。通過設(shè)問“這是在光照充足的條件下得出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,那么是否光照越強(qiáng)的條件下對(duì)植物的光合速率越好呢?練習(xí)1有沒有告訴我們呢?”由定性研究轉(zhuǎn)入定量研究光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響。
通過光照強(qiáng)度單因素曲線模型的建立過程,加深學(xué)生對(duì)曲線模型圖的認(rèn)知(橫、縱坐標(biāo)的含義,點(diǎn)的確定,連線),并對(duì)建立的曲線模型進(jìn)行分析復(fù)習(xí)單因素對(duì)光合速率的影響。通過(2)(3)小題提示學(xué)生解題時(shí)注意細(xì)節(jié)及相關(guān)學(xué)科思想。利用曲線分析單因素與單因素之間的關(guān)系,引入CO2濃度對(duì)光合速率的影響。
通過學(xué)生自主建立CO2濃度單因素曲線圖復(fù)習(xí)CO2濃度對(duì)光合速率的影響。利用練習(xí)3探究CO2濃度與光照強(qiáng)度相互之間的影響。由此可知,光合速率是受到多種環(huán)境因素綜合影響。因此在實(shí)際生產(chǎn)生活中,我們往往會(huì)遇到相對(duì)復(fù)雜的情況需要針對(duì)實(shí)際問題利用這些因素對(duì)光合速率的影響采取實(shí)際措施。如開課是我們說到的高考題
三、多因素綜合影響解決實(shí)際問題——10年高考題29
四、小結(jié):綜合這節(jié)課我們研究的三個(gè)環(huán)境因素,在生產(chǎn)可以有哪些措施提高植物的光合速率。
五、練習(xí)