第一篇：光合作用的探究歷程教學(xué)設(shè)計.

光合作用的探究歷程 教學(xué)設(shè)計 [設(shè)計思想] 對教材內(nèi)容作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，讓學(xué)生在了解有關(guān)光合作用探究經(jīng)典實驗基礎(chǔ)上，通過思考、討論、交流、修正，體會科學(xué)探究的基本方法，學(xué)會構(gòu)建模型的基本過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究理念。

[教學(xué)目標(biāo)] 1.知道：有關(guān)光合作用研究的科學(xué)家及其經(jīng)典實驗。2.分析：光合作用探究實驗的過程及其設(shè)計思路。

3.陳述：光合作用經(jīng)典探究實驗的基本結(jié)論，并構(gòu)建光合作用過程模型。[教學(xué)重點]實驗的過程及其設(shè)計思想 [教學(xué)難點]實驗設(shè)計思想

[教學(xué)方法]誘導(dǎo)思考、合作探究、分析講述 [教學(xué)設(shè)計] 〖溫故知新〗

1.葉綠體中的光合作用色素有哪些種類？分別是什么顏色？分別吸收哪些光？ 2.在色素分離實驗中，某同學(xué)共做了4個濾紙條，其中3個濾紙條得到了清晰的色素帶。試描述在濾紙條上，從上到下的色素帶名稱。試解釋另外1個濾紙條沒有得到清晰的色素帶可能的原因有哪一些? 〖教學(xué)導(dǎo)入〗

植物的光合作用是一個極其復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)過程。人們對光合作用過程的認(rèn)識經(jīng)歷了一個漫長的探索歷程。該探索歷程不僅充分展示了人類的聰明才智，而且人類對光合作用的深層探索仍在進(jìn)行。

〖過程設(shè)計〗

光合作用的探究歷程（板書）1．光合作用的概念

讓學(xué)生通過閱讀教材，初步理解光合作用的概念（場所？條件？原料？產(chǎn)物？能量轉(zhuǎn)換？），并通過完成【思考1】了解光合作用發(fā)生的特例。

【思考1】沒有葉綠體，能否進(jìn)行光合作用嗎？（能，例如藍(lán)藻。）2．光合作用的探究歷程

（1）普利斯特利實驗（1771年）：（多媒體展示其示意圖）實驗過程：學(xué)生閱讀教材，了解普利斯特利實驗的過程和現(xiàn)象。實驗分析：①實驗自變量是植物的有無。

②由于植物的存在，使得蠟燭燃燒（小鼠存活呼吸）時間延長。實驗結(jié)論：（學(xué)生討論交流）植物具有更新空氣的能力。構(gòu)建模型：用簡式形式表示植物更新空氣的作用。污濁空氣→綠色植物→新鮮空氣

【思考2】普利斯特利實驗存在哪些問題？

實驗有時是失敗的，沒有發(fā)現(xiàn)光照在實驗中的作用等。

（2）英格豪斯實驗（1779年）：

實驗過程：重復(fù)進(jìn)行普利斯特利實驗500多次。（培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)英格豪斯堅忍不拔的科研精神！）

實驗結(jié)論：（學(xué)生討論交流）證明普利斯特利實驗只有在光照條件下才能成立。

材料補(bǔ)充：1785年科學(xué)家證實植物體更新空氣是因為吸收CO 2，放出O 2。構(gòu)建模型：（學(xué)生對所得模型進(jìn)行具體化修正）光照 ↓

CO 2→綠色植物→O 2＋淀粉

（3）薩克斯實驗（1864年）：（結(jié)合初中所學(xué)知識，多媒體展示其示意圖）實驗步驟：（多媒體展示，要求學(xué)生學(xué)會鑒定葉片中淀粉的技術(shù)方法）將綠色植物（天竺葵）在黑暗中放置24小時。選擇一片葉，用遮光板從兩面夾住部分葉片。將植物在光照條件下放置一段時間。將該葉片取下，放在酒精中通過沸水浴處理一段時間。取出葉片，用清水漂洗后，用碘蒸氣熏蒸或滴加碘液。

（通過完成以下實驗分析，加深對實驗的理解。）【思考3】實驗中的自變量是什么？如何控制的？ 自變量是有無光照。用遮光板遮光，達(dá)到控制無光。【思考4】為什么將綠色植物在黑暗中放置24小時？ 放在黑暗中的目的是通過葉片的呼吸作用把原來的淀粉消耗掉

【思考5】葉片放到酒精中沸水浴的目的是什么？

溶解光合作用色素，使葉片脫色，有利于碘液染色后觀察葉片顏色變化。實驗現(xiàn)象：光照部分葉片呈現(xiàn)深藍(lán)色，遮光部分葉片無顏色變化。

實驗結(jié)論：植物在光照條件下合成了淀粉。構(gòu)建模型：（學(xué)生對所得模型作進(jìn)一步具體化修正）光照 ↓

CO 2→綠色植物→O 2＋淀粉

（4）恩格爾曼實驗（1880年）：（多媒體展示其示意圖）實驗步驟：學(xué)生閱讀教材，了解恩格爾曼實驗的過程和結(jié)果。

實驗分析：（學(xué)生討論交流）恩格爾曼實驗的設(shè)計有哪些巧妙之處？（意思到位即可）

①水綿的葉綠體大型帶狀，便于操作和觀察。②利用好氧菌檢測氧氣釋放分布部位。

③沒有空氣和光的環(huán)境，排除空氣中氧氣和光干擾。④用極細(xì)光束照射，以形成對照。

實驗結(jié)論：葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所。構(gòu)建模型：（學(xué)生對所得模型作進(jìn)一步具體化修正）光照 ↓

CO 2→葉綠體→O 2＋淀粉

（結(jié)合上一節(jié)課后習(xí)題，進(jìn)一步體現(xiàn)恩格爾曼實驗的設(shè)計巧妙之處——選擇材料的重要性）

（5）魯賓－卡門實驗（1939年）：（多媒體展示其示意圖）

實驗方法：同位素示蹤法（學(xué)生閱讀教材，了解什么是同位素標(biāo)記法，并能 夠舉出其他例子，如用3H －亮氨酸研究分泌蛋白的合成、運輸和分泌過程等）。

實驗步驟：學(xué)生閱讀教材，了解魯賓－卡門實驗的過程和結(jié)果。

實驗分析：魯賓－卡門實驗中是否利用了對照實驗方法？若是，則自變量是什么？若不是，那為什么？

是，自變量是CO 2和H 2O 中的O 是否為18O。實驗現(xiàn)象：甲組釋放出16O 2，乙組釋放出18O 2。實驗結(jié)論：光合作用釋放出的O 2來自水。

構(gòu)建模型：（學(xué)生對所得模型作進(jìn)一步具體化修正）光照 ↓

H 2O ＋CO 2→葉綠體→O 2＋淀粉（6）卡爾文實驗（40年代）實驗方法：同位素示蹤法。

實驗過程：（多媒體展示，學(xué)生了解實驗的過程和結(jié)果）利用14C 標(biāo)記CO 2，供小球藻進(jìn)行光合作用，每隔一定時間，檢測小球藻內(nèi)的含14C 的化合物，從而

探清了CO 2在光合作用中的轉(zhuǎn)化過程。

構(gòu)建模型：（學(xué)生對所得模型作進(jìn)一步修正，寫出光合作用的反應(yīng)式模型，合理即可）

光照

H 2O ＋CO 2———→O 2＋有機(jī)物 葉綠體 [鞏固總結(jié)] 1．光合作用探究歷程中經(jīng)典實驗的過程、結(jié)果、結(jié)論。2．光合作用過程中的底物、條件、產(chǎn)物 3．光合作用過程的反應(yīng)式模型的建立。[作業(yè)布置] 完成課后習(xí)題。

第二篇：光合作用探究公開課教學(xué)設(shè)計

光合作用的探究歷程的教學(xué)設(shè)計

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

蕭縣中學(xué)劉宏新

設(shè)計說明：生物科學(xué)史的教學(xué)不是簡單地讓學(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，體驗科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、深化認(rèn)識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)歷一個發(fā)現(xiàn)過程，既掌握了相關(guān)的知識，又可以學(xué)會科學(xué)的實驗方法，并培養(yǎng)了他們學(xué)習(xí)的能力。

一、設(shè)計思想

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)⒅R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)科的特點和新課程理念的要求。

光合作用探究歷程中的經(jīng)典實驗，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科學(xué)家的實驗，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不能激發(fā),學(xué)習(xí)的主動性不能調(diào)動,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)動學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性。

本課教學(xué)的設(shè)計思路主要是：在教學(xué)過程中，以光合作用探究歷程的經(jīng)典實驗為探究的載體，以真實的問題情境作為探究的背景，以真正理解探究過程和實驗設(shè)計策略并學(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：光合作用的探究歷程。

本冊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生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中，具有十分重要的意義，是必修一的重點內(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)家的實驗，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)典實驗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，懂得實驗是探究生物科學(xué)的基本方法，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；可以從光合作用經(jīng)典實驗中學(xué)習(xí)到科學(xué)家設(shè)計實驗的智慧，培養(yǎng)實驗設(shè)計能力；還能感受到科學(xué)研究方法的重要、實驗設(shè)計的巧妙，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，再一次體驗科學(xué)、技術(shù)、社會的理念；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。也為講述光合作用過程原理做好知識鋪墊。

三、學(xué)情分析

（1）我校作為重點中學(xué)，學(xué)生有一定的分析問題能力，實施問題探究教學(xué)是可行的。

（2）學(xué)生已經(jīng)在小學(xué)的《常識》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，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，也做過“綠葉在光下制造淀粉”這個實驗，因此對光合作用的探究實驗和實驗設(shè)計一定的認(rèn)識，為這節(jié)課打下了知識基礎(chǔ)。

（3）學(xué)生剛學(xué)過細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)簡史、細(xì)胞學(xué)說的建立和發(fā)展過程、對細(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，對科學(xué)發(fā)現(xiàn)史的講述已不再陌生，對科學(xué)探究的一般過程也有一定的認(rèn)識，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)簡單的對照實驗設(shè)計，也使本節(jié)課最后的實驗設(shè)計得以順利完成。

四、教學(xué)目標(biāo) 1.知識方面

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、場所、條件等基礎(chǔ)知識。

2.過程和方法能力方面

體驗前人設(shè)計實驗的技能和思維方式；體驗科學(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)→實驗探究→收集和處理事實→得出結(jié)論；初步學(xué)會合作交流、建立模型、提出假設(shè)、控制實驗條件、設(shè)置對照實驗等方法。

3.情感、態(tài)度和價值觀方面

感受科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難，領(lǐng)悟“科學(xué)知識真實可信，但它不是絕對真理”；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； 感受實事求是的科學(xué)態(tài)度、堅忍不拔的意志品質(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、重點難點 1．重點

(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)物的探究的實驗設(shè)計。2．難點

使學(xué)生真正領(lǐng)會光合作用發(fā)現(xiàn)過程的幾個經(jīng)典實驗的設(shè)計思想和方法，并運用到設(shè)計一些簡單實驗的過程中去。

六、教學(xué)策略與手段

1.對多個實驗進(jìn)行合理整合。

光合作用的探究歷程中有一系列實驗，本節(jié)課選取具有代表性的八個實驗。由于實驗較多，不利于學(xué)生掌握實驗設(shè)計思路和結(jié)論。所以打破以時間為線索的常規(guī)教學(xué)，而把實驗分為五類：植物為什么會生長？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。通過五個問題貫穿本節(jié)課，更有利于學(xué)生對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)典實驗過程的同時，強(qiáng)調(diào)對實驗設(shè)計的思路、優(yōu)缺點的分析，通過啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑、進(jìn)行合理假設(shè)、參與實驗設(shè)計，興趣小組學(xué)生利用課余時間收集關(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)典實驗等多種方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、調(diào)動學(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)、部分獨立設(shè)計到獨立設(shè)計等階段。經(jīng)典實驗是學(xué)生設(shè)計實驗方案的優(yōu)秀范例，此時趁熱打鐵，請學(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，現(xiàn)代生命科學(xué)不息的脈動，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況介紹，并介紹多位科學(xué)家因此而獲得諾貝爾獎。

5.充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢。

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)生跨越時空，把科學(xué)家的經(jīng)典實驗形象直觀地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，再現(xiàn)實驗過程和實驗現(xiàn)象，增加課堂的容量，幫助學(xué)生充分感知知識、理解知識，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驗。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)備實物投影等課堂用品。

3.教學(xué)用具的設(shè)計和準(zhǔn)備

（1）多媒體課件（2）實物投影儀

八、課時安排 1課時

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 “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：

【教師】植物種在土壤，能不斷的生長。植物為什么會生長呢？如果你是公元前的某個人你可能會怎樣想？

【學(xué)生推測】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)論實際上只是一個經(jīng)驗上的推測，并沒有進(jìn)行相應(yīng)的科學(xué)實驗。（使學(xué)生認(rèn)識科學(xué)的生物學(xué)結(jié)論的得出需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)每茖W(xué)實驗位基礎(chǔ)。）

2,海爾蒙特的實驗: 【多媒體】展示材料1（圖片和文字）：海爾蒙特的實驗過程。

【教師】如果亞里士多德的結(jié)論是正確的，你推測一下，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)會科學(xué)推測。）

學(xué)生推測后，教師展示海爾蒙特的實驗結(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)這一事實海爾蒙特會提出什么觀點？ 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)試驗得出的觀點：建造植物體的原料是水分。

2.當(dāng)時他沒有考慮到空氣的作用。

3,普利斯特利的實驗：

【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：普利斯特利的實驗圖示。

由重復(fù)了普里斯特利實驗的部分興趣小組同學(xué)結(jié)合圖示講解實驗過程、實驗現(xiàn)象?！窘處煛窟@個實驗說明了什么問題呢？

【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)時又有多位科學(xué)家參照普利斯特利的實驗過程重復(fù)實驗，卻發(fā)現(xiàn)他們的實驗結(jié)果有時與普利斯特利相同，但也有很多時候與普利斯特利不同，甚至是完全相反的，即與植物同時放在密閉鐘罩中的蠟燭熄滅的時間比不與植物同時放在密閉鐘罩中的蠟燭熄滅得更快；與植物同時放在密閉鐘罩中的小鼠比不與植物同時放在密閉鐘罩中的小鼠存活時間更短。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驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：普利斯特利的實驗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)生體會科學(xué)的研究需要不懈的努力，認(rèn)識科學(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)生活動一：驗證綠色植物的 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，比漏斗直徑稍寬大的燒杯一個，直徑再大一點的燒杯一個，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

【教師】光是植物光合作用的必要條件。那么在這個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，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來。6，薩克斯實驗

【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?！径嗝襟w】展示材料5：部分興趣小組的同學(xué)重復(fù)薩克斯實驗實驗的錄像

【教師】為什么對天竺葵先進(jìn)行暗處理？ 為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？這個實驗的說明什么問題？

【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)行實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)。）學(xué)生活動二：小組合作設(shè)計并展示實驗：

驗證CO2是光合作用合成淀粉的原料

提醒：結(jié)合薩克斯等人的實驗方法，考慮該實驗的自變量、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)行了一個光合作用的實驗。

【多媒體】展示材料6（圖片和文字結(jié)合）：恩吉爾曼的水綿實驗過程和現(xiàn)象 【教師】簡介水綿和好氧型細(xì)菌的特點。

提問： ①為什么選用水綿做為實驗材料？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選用水綿作為實驗材料，是因為水綿不僅有細(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，是為了排除實驗前環(huán)境中光線和氧的影響，確保實驗的準(zhǔn)確性。③先選極細(xì)光束，用好氧細(xì)菌檢測，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照，從而證明了實驗結(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】恩吉爾曼的實驗巧妙地證明了光合作用的場所是葉綠體。

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：魯賓和卡門的實驗

【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)計這個實驗?zāi)兀?/p>

181818【學(xué)生討論設(shè)計】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驗：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，對兩組光合作用實驗釋放出的氧進(jìn)行分析。

18【多媒體】展示實驗結(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)家卡爾文實驗

【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驗，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)家卡爾文實驗的過程，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)家對光合作用的研究、因光合作用的研究獲得諾貝爾獎的科學(xué)家，并由興趣小組學(xué)生進(jìn)行簡單介紹。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.戴維森這個復(fù)合體的復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的測定等。

并引導(dǎo)學(xué)生分析預(yù)測光合作用的研究對農(nóng)業(yè)、能源、國防、軍事、航天等領(lǐng)域的重要作用，對人們生產(chǎn)、生活的影響。

10，對科學(xué)家對光合作用探究歷程的歸納：

（1）在多媒體上對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?！窘處煛繌?771年至今科學(xué)家們歷經(jīng)三百多年，才對光合作用的生理過程有了比較清楚的認(rèn)識?？梢?，科學(xué)的發(fā)展道路是很艱難，這里不僅包含著科學(xué)家們的艱辛勞動與智慧，還與社會科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展密切相關(guān)?？茖W(xué)的結(jié)論來源于長期科學(xué)的研究。

（2）由上述實驗歸納光合作用的場所、動力、原料、產(chǎn)物，得出光合作用的反應(yīng)式。

【學(xué)生】場所：葉綠體；動力：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：

【教師】請學(xué)生思考有關(guān)光合作用的場所、動力、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、匯報、修正實驗方案。

【學(xué)生】以四人小組為單位，討論研究的問題，共同設(shè)計探究實驗，選擇四組學(xué)生代表在實物投影儀上展示探究問題及實驗方案。（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、討論修正實驗方案。

十、板書設(shè)計

光合作用的探究歷程 1，亞里士多德的經(jīng)驗推測

2，1648 海爾蒙特 植物為什么會生長的探究 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，.對科學(xué)家對光合作用探究歷程的歸納：

場所：葉綠體；動力：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

每個小組在課后交流、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)計的探究過程等內(nèi)容）。

【問題研討】

1.要注意時間的把握。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驗設(shè)計能力。同時教師要把握好上課的時間節(jié)奏，既要讓學(xué)生有充分的思考時間，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。

第三篇：光合作用的探究歷程及幾個重要實驗分析教學(xué)設(shè)計.

光合作用的探究歷程及幾個重要實驗分析教學(xué)設(shè)計

一、光合作用的探究歷程

（一）直到18世紀(jì)中期，人們一起以為只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。

（二）1771年，英國的普利斯特利的實驗證實：植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁的空氣。

（三）1779年，荷蘭的英格豪斯證明了植物體的綠葉在更新空氣中不可缺少。

（四）1785年，隨著空氣組成成分的發(fā)現(xiàn)，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。

（五）1864年，德國的薩克斯的實驗證實了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉。

（六）1939年，美國的魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的氧氣來自水。

（七）20世紀(jì)40年代，美國的卡爾文，利用同位素標(biāo)記技術(shù)最終探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑。

二、光合作用的探究歷程中的幾個重要實驗分析

（一）普利斯特利的實驗

1、實驗過程及現(xiàn)象：

密閉玻璃罩＋綠色植物＋蠟燭（不易熄滅）[或小鼠（不易窒息死亡）]。

2、實驗分析

（1）缺少空白對照，實驗結(jié)果說服力不強(qiáng)，應(yīng)將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于玻璃罩內(nèi)，作為空白對照。

（2）沒有認(rèn)識到光在植物更新空氣中的作用，而將空氣的更新歸因于植物的生長。（3）限于當(dāng)時科學(xué)發(fā)展水平的限制，沒有明確植物更新氣體的成分。

（二）薩克斯的實驗

1、實驗過程及現(xiàn)象

黑暗中饑餓處理的綠葉一半曝光用碘蒸氣處理變藍(lán)，另一半遮光用碘蒸氣處理不變藍(lán)。

2、實驗分析

（1）設(shè)置了自身對照，自變量為照光和遮光，因變量是顏色變化（有無淀粉生成）。（2）實驗的關(guān)鍵是饑餓處理，以使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，增強(qiáng)了實驗的說服力。為了使實驗結(jié)果更明顯，在用碘處理之前應(yīng)用熱酒精對葉片進(jìn)行脫綠處理。

（3）本實驗除證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉外，還證明了光是光合作用的必要條件。

（三）魯賓和卡門的實驗

1、實驗過程及結(jié)論

H218O＋CO2→植物→18O2；H2O＋C18O2→植物→O2。光合作用釋放的O2全部來自水。

2、實驗分析

設(shè)置了對照實驗，自變量是標(biāo)記物質(zhì)（H218O和C18O2），因變量是O2的放射性。

第四篇：“探究影響光合作用的因素”教學(xué)設(shè)計

“探究影響光合作用的因素”教學(xué)設(shè)計

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)計進(jìn)行“環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響”探究實驗，加深對光合作用的理解，獲得相關(guān)知識，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)生能夠用理論知識指導(dǎo)實踐。

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)弱對光合作用強(qiáng)度的影響。選擇實驗材料

教師在課前可用多種植物葉片進(jìn)行預(yù)實驗，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片葉圓片作為實驗材料?？傊x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)。或者學(xué)生分組實驗，分別采用不用種類的植物葉片進(jìn)行實驗，比較不同種植物葉片光合作用的強(qiáng)度差異。獨立嘗試探究

本探究實驗旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的思維和過程，而實驗結(jié)果并不是最重要的。教師需要提前為學(xué)生準(zhǔn)備好必須的探究實驗方案素材庫。素材庫包括實驗探究的一般過程：實驗設(shè)計原則、實驗自變量控制和因變量觀測的方法、探究實驗裝置案例等等。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)計詳細(xì)的實驗方案。小組合作探究

教師要求每位學(xué)生寫出實驗方案，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，實驗結(jié)束后要求每個小組完成一篇詳實具體的報告。最后小組成員共同上臺匯報本組的做法、結(jié)果和結(jié)論。其他小組和教師負(fù)責(zé)為其評定打分，包括課前準(zhǔn)備情況、課堂探究情況、小組匯報情況、報告撰寫情況幾方面，最后選出最佳探究小組。思考、反思和評價

本實驗中涵蓋了知識性的要點，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)生梳理知識障礙：

（1）實驗原理是什么？實驗的自變量、因變量、對照組是什么？定性實驗與定量實驗的原理有何異同？

（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）實驗步驟是什么？如何設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表和統(tǒng)計表并進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換？

（4）實驗的結(jié)果說明什么？可以得出哪些結(jié)論？

此外，教師針對本探究實驗和學(xué)生的操作和匯報過程，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)實驗嗎?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價的特點是評價主體的多元化，即學(xué)生、教師都參與評價，有些以教師評價為主，有些以學(xué)生評價為主，有些則兩者并重”。本次探究實驗，課前準(zhǔn)備情況和課堂探究情況以教師評價為主，小組匯報情況、報告撰寫情況則采用師生共同評價，體現(xiàn)了評價主體多元化的思想。

第五篇：光合作用教學(xué)設(shè)計

第四章 綠色植物是生物圈中有機(jī)物的制造者

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、：知道綠色植物通過光合作用制造有機(jī)物；認(rèn)識到光是綠色植物制造有機(jī)物不可缺少的條件。

2、運用試驗的方法分析綠色植物通過光合作用制造有機(jī)物。

3、培養(yǎng)學(xué)生愛綠護(hù)綠的情感。

教學(xué)重點：探索綠葉在光下能否制造淀粉

教學(xué)難點：為確保實驗順利，對實驗過程和實驗結(jié)果進(jìn)行分析 教學(xué)過程：

1、新課導(dǎo)入：（出示幻燈片1、2、3、）

2、學(xué)生觀看課件（4、5、6、7、8、9），小組合作完成任務(wù)

一、任務(wù)二。

3、請各組選出代表按照任務(wù)

一、任務(wù)二展示自己的說學(xué)成果。

教師在他們展示的過程中依次出示幻燈片10-----18做總結(jié)性評議

4、通過課堂練習(xí)鞏固本堂課的內(nèi)容。

5、完成拓展創(chuàng)新的內(nèi)容。

附答案：任務(wù)一的答案看幻燈片10---16。

任務(wù)二的答案1、2看幻燈片18.3、綠色植物并不是只有葉片才能制造有機(jī)物，事實上，凡是植物的綠色部分，細(xì)胞中含有葉綠體就能制造有機(jī)物，葉片是綠色植物制造有機(jī)物的主要器官。

4、會影響小麥的生長，導(dǎo)致麥田減產(chǎn)。因為小麥能通過葉片制造有機(jī)物滿足自身生長、發(fā)育、繁殖的需要。

課堂練習(xí)：

1、6---2—5—3----1—4

2、D

3、A

4、C

5、B

6、C

7、C

8、D

9、A

10、C

2非選擇

1．藍(lán)色 2.淀粉 未見光 無葉綠體 讓葉片內(nèi)原有的淀粉運走耗盡 拓展創(chuàng)新

1、（1）200W白熾燈照射的那株（2）光照強(qiáng)度不同（3）光照強(qiáng)度越強(qiáng)，光合作用越強(qiáng)

2、不正確。1）、這樣做不能確定綠葉中的淀粉是在實驗過程中制造的，還是原來貯存的：2）、這樣做不能確定綠葉中的淀粉是在光下制造的，還是在黑暗中制造的。第一節(jié) 綠色植物通過光合作用制造有機(jī)物教學(xué)設(shè)計

平定二中 王 萍