第一篇：第二節(jié) 光合作用 教學(xué)設(shè)計 教案

教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)目標(biāo)

1、說出對光合作用的認(rèn)識過程。

2、舉例說出主要的光合色素。

3、概述光合作用的過程。

4、舉例說出影響光合作用的環(huán)境因素。

2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：

光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史過程中的各實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)論、優(yōu)缺點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)：

光合作用的發(fā)現(xiàn)過程中各實(shí)驗(yàn)如何巧妙地連接起來，如何過渡，如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考

探究從而得出正確結(jié)論。

3.教學(xué)用具

教學(xué)課件

4.標(biāo)簽

教學(xué)過程

（一）、導(dǎo)入新課

教師通過視頻展示一組預(yù)先攝制好的錄像，展示一學(xué)生參觀現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)示范基地的大棚種植園的過程。以學(xué)生的角度 觀察大棚內(nèi)的溫度控制、人工補(bǔ)充光照、氣肥補(bǔ)充、空間合理利用等措施與光合作用的關(guān)系，并引導(dǎo)學(xué)生從不同角度，考察影響大棚種植的經(jīng)濟(jì)效益的因素。

有些大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，在有的溫室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色光的燈管。

（1）用這種方法有什么好處？不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響嗎？（2）為什么不用綠色的塑料薄膜或補(bǔ)充綠色光源？ 學(xué)生活動：學(xué)生思考、討論。

追根溯源，對絕大多數(shù)生物來說，活細(xì)胞所需能量的最終源頭是來自太陽的光能。

太陽的光能是通過什么途徑進(jìn)入生物體的？

（二）、光合作用的認(rèn)識過程 案例一：

過去，人們一直以為，小小的種子之所以能夠長成參天大樹，完全依賴于土壤。事情果真是這樣？1648年，一位比利時的科學(xué)家范?海爾蒙特對此產(chǎn)生了懷疑，于是他設(shè)計了這樣一個實(shí)驗(yàn)：他把一棵重2.5 kg的柳樹苗栽種到一個木桶里，木桶里盛有事先稱過重量的土壤。以后，他每天只用純凈的雨水澆灌樹苗。為防止灰塵落入，他還專門制作了桶蓋。五年以后，柳樹增重80多千克，而土壤卻只減少了0.1 kg，海爾蒙特為此提出了植物生長所需的養(yǎng)料主要來自于水，而不是土壤這一觀點(diǎn)。

范?海爾蒙特的“柳樹實(shí)驗(yàn)”進(jìn)步之處在什么地方？不足之處又在什么地方？試用你已有的知識加以評價。

進(jìn)步之處是以實(shí)驗(yàn)為證據(jù)推翻了人們傳統(tǒng)認(rèn)識中“小小的種子之所以能夠長成參天大樹，完全依靠于土壤”的觀點(diǎn)；不足之處是當(dāng)時他卻沒有考慮到空氣在植物生長（即光合作用）中的作用。

那么是誰首先想到植物的生長與空氣的作用有關(guān)的呢？ 案例二： 課件展示：

（1）在光線充足的地方，我們將一支點(diǎn)燃的蠟燭和一只小白鼠分別放到兩個不同的密閉的玻璃罩里，看到蠟燭不久熄滅了，小白鼠也很快死去。

（2）將點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物一起放在一個玻璃罩內(nèi)，置于充足光照條件下，蠟燭 不易熄滅。

（3）將點(diǎn)燃的蠟燭與小白鼠一起放在一個玻璃罩內(nèi)，置于充足光照條 件下，小白鼠也不容易窒息而死。

（1）根據(jù)書本提供的信息，你能否說出這個實(shí)驗(yàn)最初是由誰提出并完成的？這位科學(xué)家根據(jù)這個實(shí)驗(yàn)提出了什么觀點(diǎn)？（2）假如用一不透光的紙盒將實(shí)驗(yàn)（2）與（3）中的玻璃罩罩住，使它不接受光線，重復(fù)做（2）實(shí)驗(yàn)，會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？這又說明了什么？

最初是由一位英國科學(xué)家普利斯特萊在1771年完成的。這位科學(xué)家認(rèn)為植物可以通過光合作用吸收CO2，產(chǎn)生O2。這位科學(xué)家認(rèn)為植物可以在光照條件下更新空氣的成分。

我認(rèn)為學(xué)生乙的觀點(diǎn)并不正確。因?yàn)?，?jù)我了解，普利斯特萊所處的時代人們還不了解空氣的組成成分，直到1785年，人們才了解了光合作用過程中放出的氣體是O2，吸收的是CO2。因此,我贊同丙的觀點(diǎn)。

假如用一不透光的紙盒將實(shí)驗(yàn)（2）（3）中的玻璃罩罩住，使它不接受光線，重復(fù)做（2）實(shí)驗(yàn)，會發(fā)現(xiàn)蠟燭不久熄滅了，小白鼠也很快死去。這可以說明植物的光合作用需要光。

（1）的確，普利斯特萊根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，提出了“植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得渾濁的空氣的觀點(diǎn)”。

（2）但是他沒有發(fā)現(xiàn)植物在更新空氣中的作用，而是將空氣的更新歸因于植物的生長。

（3）當(dāng)時有人重復(fù)普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)，卻得到了完全相反的結(jié)論。認(rèn)為植物與動物一樣能使空氣變得渾濁，這個結(jié)論在當(dāng)時引起了很多關(guān)注。

（4）1779年，荷蘭醫(yī)生揚(yáng)?英根豪斯（J.Ingenhousz）經(jīng)過500多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)只有在光照條件下才能成功，而且只有植物的綠色部分才能更新渾濁的空氣。案例三：

我們能否設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)以證明植物的光合作用需要光照呢？及吸收CO2并產(chǎn)生O2呢？

學(xué)生活動：閱讀文本中關(guān)于揚(yáng)?英根豪斯（J.Ingenhousz）實(shí)驗(yàn)的介紹，以學(xué)習(xí)小組為單位，設(shè)計、修正實(shí)驗(yàn)，并討論其可行性，利用課后時間完成實(shí)驗(yàn)（強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的因地取材）。

設(shè)計一：證明植物的光合作用需要光照 實(shí)驗(yàn)原理

根據(jù)已有知識可以得知植物光合作用可以產(chǎn)生淀粉，而我們可以利用碘液來鑒定淀粉。實(shí)驗(yàn)器材 生長良好的天竺葵植株，燒杯，碘液，酒精，剪刀，鑷子。實(shí)驗(yàn)步驟

（1）取同種兩株生長狀況類似的天竺葵，分別標(biāo)記為A、B，均放在黑暗條件下12小時，進(jìn)行饑餓處理。

（2）將經(jīng)過饑餓處理后的A株植株放在光照條件下處理3～4小時，而B株放在黑暗條件下處理相同時間，其他條件均相同。

（3）分別取處理之后的A、B兩株植株大小基本相同的兩片葉子，用酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。實(shí)驗(yàn)預(yù)測及分析

（1）A、B兩株植株的葉片滴加碘液后均為藍(lán)色，則說明植物光合作用并非一定需要光照。

（2）A植株的葉片滴加碘液后為藍(lán)色，B植株的葉片滴加碘液后不顯藍(lán)色，則說明植物光合作用需要光照。

（3）A植株的葉片滴加碘液后不顯藍(lán)色，B植株的葉片滴加碘液后顯藍(lán)色，則說明光照抑制植物光合作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果

以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為最后結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中需要注意什么事項(xiàng)？

要注意實(shí)驗(yàn)之前的饑餓處理，處理時間要相對長一些，以消耗掉其中原有的淀粉；注意實(shí)驗(yàn)組與對照組的單因子變量控制。設(shè)計二：證明光合作用需要CO2 學(xué)生設(shè)計實(shí)例： 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）取兩株生長狀況良好的普通天竺葵，放在黑暗條件下12小時，進(jìn)行饑餓處理。

（2）將經(jīng)過饑餓處理后的植株各取下一片葉片，酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。（3）將上述兩株植株如右圖所示，放在光照條件下處理3～4小時，取處理之后的甲、乙植株各一片葉子，用酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。

實(shí)驗(yàn)預(yù)測及分析

（1）若甲裝置中天竺 葵的葉片滴加碘液后均呈現(xiàn)藍(lán)色，而乙裝置中的葉片不顯藍(lán)色，則說明光合作用需要CO2。

（2）若甲裝置中天竺葵的葉片滴加碘液后不現(xiàn)藍(lán)色，而乙裝置中的葉片顯藍(lán)色，則說明CO2抑制光合作用。

（3）若甲、乙裝置中的葉片均顯藍(lán)色，則說明CO2不是光合作用所必需的。設(shè)計三：證明光合作用產(chǎn)生O2 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）取一份生長狀況良好的金魚藻，如右圖所示放在充足光照、適宜溫度條件下（燒杯中加入一定的NaHCO3），處理3～4小時，并令之為實(shí)驗(yàn)組。（2）取相同的實(shí)驗(yàn)裝置，不放金魚藻，其他條件不變的情況下進(jìn)行相同處理，并令之為對照組。

（3）收集兩個裝置中所產(chǎn)生的氣體，以帶火星的衛(wèi)生香放在試 管口，看其是否復(fù)燃。實(shí)驗(yàn)預(yù)測及分析

（1）若實(shí)驗(yàn)組 與對照組中衛(wèi)生香均復(fù)燃，則直接說明兩支試管均產(chǎn)生了O2，間接說明O2不是植物光合作用產(chǎn)生的。

（2）若 實(shí)驗(yàn)組中衛(wèi)生香復(fù)燃，對照組衛(wèi)生香不復(fù)燃，則直接說明實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)生了O2，對照組沒有產(chǎn)生O2，間接說明植物光合作用產(chǎn)生O2。

（3）若實(shí)驗(yàn)組中衛(wèi)生香不復(fù)燃，對照組衛(wèi)生香復(fù)燃，則直接說明實(shí)驗(yàn)組消耗了O2，對照組沒有消耗O2，間接說明植物光合作用消耗O2。案例四：

光合作用過程中，綠色植物吸收了光能，那么從能量轉(zhuǎn)化 與守恒角度來看，光能到哪里去了呢？

轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能。

那么，你了解的光合作用合成的有機(jī)物有哪些呢？ 淀粉。那么你用什么方法可以證明你的推論？ 可以進(jìn)行這樣的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計如下：

（1）取一株生長狀況良好的天竺葵，放在黑暗條件下12小時，進(jìn)行饑餓處理。（2）將經(jīng)過饑餓處理后的植株取下一片葉片，酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。

（3）將上述植株放在光照條件下處理3～4小時，取處理之后的植株的一片葉子，用酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。

師：為何要首先對經(jīng)過饑餓處理后的植株葉片進(jìn)行碘液處理，觀察其顏色變化？ 可以鑒定其中的淀粉是否被完全消耗了。還可以說明在第三步中若滴加碘液后產(chǎn)生了藍(lán)色，則其藍(lán)色并非是由葉片中原有物質(zhì)產(chǎn)生的。我們來回顧一段關(guān)于對光合作用產(chǎn)物的探索的一段歷程：

（1）光合作用歷史中的另一個里程碑就是1854年，一個德國醫(yī)生Robert Mayer宣布：植物把太陽光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

因而，在20世紀(jì)的中葉，光合作用現(xiàn)象用這樣的式子表示：CO2+H2O+光 O2+有機(jī)物質(zhì)+化學(xué)能

（2）1864年，德國植物學(xué)家薩克斯（J.von Sachs）（薩克斯還發(fā)現(xiàn)植物呼吸）證明了光合作用時有淀粉生成。

薩克斯把一些綠葉放在黑暗的房間中一些時間，使其中的淀粉消失。然后，他使無淀粉的葉子的一半照光，另一半用黑紙遮住，使其仍處于黑暗之中，若干時間之后，整片葉子用碘蒸氣處理。結(jié)果，由于形成了淀粉—碘絡(luò)合物，葉子的照光部分呈黑紫色，而另一半則沒有顏色。

（3）需要指出的是，在薩克斯的實(shí)驗(yàn)中，綠葉在光照條件下處理的時間不能過長；因?yàn)橹参锶~片內(nèi)的維管系統(tǒng)會把光照部分產(chǎn)生的淀粉運(yùn)輸至黑暗部分的葉片，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不正確。案例五：

在揚(yáng)?英根豪斯的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)植物的光合作用是由綠葉來進(jìn)行的。那么我們能否設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)以證明光合作用需要葉綠體？

教師引導(dǎo)：用多媒體展示一組關(guān)于銀邊天竺葵葉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的信息。學(xué)生活動：獨(dú)立設(shè)計其中一個實(shí)驗(yàn)，小組交流、討論，分享設(shè)計方案。學(xué)生設(shè)計實(shí)例： 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）取一株生長狀況良好的銀邊天竺葵，放在黑暗條件下12小時，進(jìn)行饑餓處理。

（2）將經(jīng)過饑餓處理后的植株取下一片葉片，酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。

（3）將上述植株放在光照條件下處理3～4小時，取處理之后的植株的一片葉子，用酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。實(shí)驗(yàn)預(yù)測及分析

（1）若銀邊天竺葵的銀邊部分與綠色部分滴加碘液后均現(xiàn)藍(lán)色，說明光合作用不一定需要葉綠體。

（2）若銀邊天竺葵的銀邊部分滴加碘液后均現(xiàn)藍(lán)色，綠色部分滴加碘液后不現(xiàn)藍(lán)色，說明葉綠體抑制光合作用的進(jìn)行。

（3）若銀邊天竺葵的銀邊部分滴加碘液后不現(xiàn)藍(lán)色，綠色部分滴加碘液后現(xiàn)藍(lán)色，則說明光合作用需要葉綠體。

光合作用中的原料是CO2和H2O，那么光合作用產(chǎn)生的O2究竟是從何而來的呢？ 學(xué)生活動：閱讀文本中“解開光合作用之謎”中魯賓、卡門與卡爾文研究的相關(guān)信息。課件展示：

（1）放射性同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行與變化規(guī)律。用放射性同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生改變?？茖W(xué)家通過追蹤放射性同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。這種技術(shù)稱為同位素示蹤技術(shù)。

同位素示蹤技術(shù)是一種生物科學(xué)研究的技術(shù)手段。同位素示蹤技術(shù)與X光衍射技術(shù)是20世紀(jì)初期至70年代的生命科學(xué)研究較為成功的兩種技術(shù)手段。（2）普通的、無放射性的碳是12C。第一個用作示蹤者的同位素碳是11C，但是因?yàn)樗陌胨テ谥挥?0.5秒，因而，它的應(yīng)用成效有限。

（3）卡門(M.Kamen)和魯賓(Sam.Ruben)發(fā)現(xiàn)了壽命長的14C(它的半衰期為5720年)，這就使示蹤碳從標(biāo)記物質(zhì)（如CO2或者重碳酸鹽）相繼進(jìn)入有機(jī)物質(zhì)成為可能。因此，同位素14C逐漸成為最重要的碳的示蹤者。（4）借助光合作用的光化學(xué)反應(yīng)中形成的還原劑(NADPH),CO2轉(zhuǎn)變成碳水化合物,這是光合作用中分析得最清楚的一個階段。

取得這個成就，是因?yàn)閼?yīng)用了一種簡便的示蹤劑——放射性碳同位素14C。根據(jù)物理常識,我們知道,這樣的示蹤者能用來追蹤各種元素在化學(xué)反應(yīng)中的途徑,其方法是觀察不同反應(yīng)中的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物,它們特有的放射線的出現(xiàn)。把這種方法應(yīng)用于光合作用的研究是一個驚人的成就。為此,在1961年把諾貝爾獎授予了美國加利福尼亞州立大學(xué)伯克利分校的M.卡爾文。以獎勵他與A.A.Benson、J.Basshan及其同事們，在這個領(lǐng)域取得的極其重大的進(jìn)展。從上面這些信息，你能否設(shè)計一種可以證明光合作用中釋放的O2分子究竟是從何而來的？

學(xué)生活動：學(xué)生討論，小組合作提出設(shè)計方案。設(shè)計案例：

（1）取生長狀況良好的小球藻分成均等的兩份，分別標(biāo)記為A、B。（2）將A置于一盛有同位素18O標(biāo)記的H2 18O的試管中，同時在容器中充入未被同位素標(biāo)記的CO2，一段時間后，收集光合作用中所產(chǎn)生的O2，鑒定其放射性。

（3）將B置于一盛有未被同位素標(biāo)記的H2O的試管中，同時在容器中充入被同位素18O標(biāo)記的C18O2，一段時間后，收集光合作用中所產(chǎn)生的O2，鑒定其放射性。

（4）對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

（1）魯賓與卡門兩位科學(xué)家進(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在類似于A組的實(shí)驗(yàn)中，所收集的O2全部都是具有放射性18O的18O2；而在類似于B組的實(shí)驗(yàn)中，所收集的O2全部是無放射性的O2。間接說明了光發(fā)合作用所產(chǎn)生O2都來自于參加光合作用的水。

（2）美國科學(xué)家M.卡爾文利用小球藻作為實(shí)驗(yàn)材料，用14C標(biāo)記的14CO2進(jìn)行光合作用，然后追蹤其放射性。最終探明CO2的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的碳途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。

（三）、光合色素與光能的捕獲

綠色植物的光合作用是在葉綠體中進(jìn)行，葉綠體中的色素具有吸收光能的作用。那么，葉綠體中究竟有幾種色素？怎么才能把它們提取和分離出來呢？下面我們通過實(shí)驗(yàn)來說明。

1、實(shí)驗(yàn)原理（1）.葉綠體中的色素能溶解在丙酮（有機(jī)溶劑，酒精、汽油、苯、石油醚等）中，所以用丙酮可提取葉綠體中色素。

（2）.色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。

2、實(shí)驗(yàn)步驟

3.光合色素與光能的捕獲

（1）太陽光到達(dá)地面時為混合可見光（看起來是白色的），通過三棱鏡時就會分成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、青、紫7色連續(xù)光譜，波長在380~760nm之間（2）植物的葉綠素分子等吸收光的能力很強(qiáng)，除了部分橙光、黃光和大部分綠光被反射外，其他波長的光基本上都能被葉綠素分子等所吸收，因而植物的葉片多呈現(xiàn)綠色。（3）光合色素成分

①色素顏色 葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）、胡蘿卜素（橙黃色）和葉黃素（黃色）。②化學(xué)式

葉綠素a：C55H72O5N4Mg，葉綠素b：C55H70O6N4Mg。Mg是構(gòu)成葉綠素分子必需的元素。

胡蘿卜素：C40H56，葉黃素：C40H56O2。實(shí)驗(yàn)注意：

1.選材時應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。

2.畫濾液細(xì)線時應(yīng)以細(xì)、齊、直為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)畫線時必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行，重復(fù)2-3次。

3.層析時不要讓濾液細(xì)線觸及層析液。

實(shí)驗(yàn)表明：葉綠素a和b在藍(lán)光和紅光部分都有很高的吸收峰，葉綠體中的胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。

（四）、光合作用

1、光合作用場所--葉綠體

通過展示葉肉細(xì)胞顯微結(jié)構(gòu)、葉綠體亞顯微立體結(jié)構(gòu)、光反應(yīng)和暗反應(yīng)循環(huán)動畫等情景，把學(xué)生帶入真實(shí)場景，使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲，并產(chǎn)生探究欲望。

2、光合作用的過程（1）光反應(yīng)

學(xué)生活動：學(xué)生閱讀“光合作用圖解”的圖群，同時，注意觀察多媒體信息。光反應(yīng)的場所在葉綠體的什么部位？為什么？

在葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）膜上進(jìn)行。因?yàn)樵谌~綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）膜上有色素分子，還有與光反應(yīng)有關(guān)的酶也分布在葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）膜上。

光反應(yīng)需要怎樣的條件？為什么？ 學(xué)生觀察、小組討論、代表回答：

（1）光反應(yīng)需要光照、適宜的溫度、光反應(yīng)的酶、各種色素分子、ADP+Pi以及完整的葉綠體的類囊體（囊狀 結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)。（2）光照可以為光合作用提供能量來源；適宜的溫度可以為光合作用的酶提供適宜的溫度（需要說明的是：光反應(yīng)的酶受溫度的影響較暗反應(yīng)的小）；光反應(yīng)的酶可以催化光反應(yīng)的各種酶促反應(yīng)；各種色素分子可以吸收、傳遞或利用光能；ADP+Pi可以為合成ATP提供原料，而ATP可為光合作用提供能量；完整的葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)是植物正常進(jìn)行光合作用光反應(yīng)的前提條件。

光反應(yīng)需要的原料有哪些？ H2O、ADP、Pi等。

從物質(zhì)和能量角度分析光反應(yīng)的過程是怎樣進(jìn)行的？

從能量角度來看，光反應(yīng)是將光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能的 過程。（1）從物質(zhì)角度來看，光反應(yīng)可以分為光能的吸收與利用、ATP的合成與水的光解；

（2）光能的吸收與利用是指色素分子在光下吸收并利用光能；

（3）ATP的合成是指在葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）膜上，利用色素分子吸收的光能，在相關(guān)酶的作用下，將ADP、Pi合成為ATP的過程，這樣，光能就暫時儲存于ATP中，形成ATP中活躍的化學(xué)能，反應(yīng)式為：ADP+Pi+能量 ATP。（4）水的光解是指在葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)中，在光反應(yīng)的酶作用下，將水分解形成還原態(tài)氫［H］并釋放O2的過程。反應(yīng)式為：H2O2H+分 12O2。光反應(yīng)的產(chǎn)物有哪些？產(chǎn)物的去向如何？

光反應(yīng)的產(chǎn)物有ATP、［H］以及O2；ATP、［H］將進(jìn)入葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)；而O2則進(jìn)入線粒體參與 細(xì)胞呼吸，或以氣體形式從植物表皮的氣孔釋放進(jìn)入大氣。

師生共同總結(jié)：

（1）光反應(yīng)的光能的吸收與轉(zhuǎn)換（光合磷酸化）過程，葉綠素分子和類胡蘿卜素分子在光下吸收太陽光，捕獲光能，然后將光能交給某些特殊狀態(tài)的葉綠素a分子，并將光能轉(zhuǎn)化成為電能，最終將光能暫時儲存于ATP中，形成ATP中活躍的化學(xué)能。ATP將參與暗反應(yīng)過程。

（2）植物代謝產(chǎn)生或從植物的根系吸收來的水，在葉肉細(xì)胞的葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)上被分解成為O2和還原態(tài)的［H］。

（3）水的光解產(chǎn)生的氧以氣體形式從植物表皮的氣孔釋放進(jìn)入大氣，或O2則進(jìn)入線粒體參與細(xì)胞呼吸，具有還原能力的［H］則繼續(xù)參加下一步反應(yīng)。（4）該過程的主要特點(diǎn)：該過程需要光提供能量；該過程發(fā)生于葉綠體的基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上；該過程需光反應(yīng)階段酶的參與，同時也離不開葉綠體中的各種色素；而葉綠體的特殊結(jié)構(gòu)能幫助光反應(yīng)的進(jìn)行；其中將涉及一些光能轉(zhuǎn)化為電能、電能再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的問題。

你能否根據(jù)光合作用光反應(yīng)的相關(guān)信息的提示，結(jié)合文本中“光合作用圖解”的圖群、光合作用過程的暗反應(yīng)過程的多媒體信息，描述光合作用的暗反應(yīng)特征？（2）暗反應(yīng)

學(xué)生觀察、小組討論后回答： 1.暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)；

2.暗反應(yīng)的條件是適宜的溫度、多種暗反應(yīng)的酶、葉綠體基質(zhì)中的一種五碳化合物（C5）以及光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、［H］；

3.暗反應(yīng)需要的原料有CO2以及光反應(yīng)產(chǎn)生 的ATP、［H］；暗反應(yīng)的過程：①從能量轉(zhuǎn)換角度來看，是將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能的過程；②從物質(zhì)轉(zhuǎn)變角度來看，包括CO2的固定、C3的還原以及C5的再生過程，即卡爾文循環(huán)。

（1）關(guān)于CO2的固定：這是 碳同化的第一步，從葉片的表皮氣孔吸收的CO2被C5固定；C5為一種五碳糖，即核酮糖二磷酸，有人稱之為RUBP；一分子CO2為一分子C5所固定，形成兩分子三碳化合物；反應(yīng)式可以簡單表示為：CO2+ C5 2C3。

（2）關(guān)于C3的還原：首先在 暗反應(yīng)的酶的作用下，三碳化合物被ATP磷酸化，被還原態(tài)［H］所還原，形成糖類等有機(jī)物；因?yàn)橐环N化學(xué)物質(zhì)被還原的過程，就意味著能量積聚于這種化學(xué)物質(zhì)中的過程,因而,光反應(yīng)階段所形成的ATP中活躍的化學(xué)能，就儲存到了糖類等有機(jī)物中，從而形成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。（3）關(guān)于C5的再生：一部分被還原的三碳化合物，并不參與形成糖類有機(jī)化合物，而是在酶的作用下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，重新生成五碳化合物（RUBP）,從而再次參與卡爾文循環(huán)。

（4）暗反應(yīng)的C3的還原與C5的再生可以總體表示為：2C3+［H］ CH2O+C5。4.暗反應(yīng)的產(chǎn)物有糖類等有機(jī)物、ADP+Pi等；其中，淀粉等光合作用產(chǎn)物可以儲存在葉綠體基質(zhì)，也可以轉(zhuǎn)化為蔗糖等形式進(jìn)行運(yùn)輸；而ADP+Pi則重新回到葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）膜上參與光反應(yīng)。

從能量轉(zhuǎn)化角度來看，光合作用的暗反應(yīng)是將ATP和還原態(tài)［H］中活躍的化學(xué)能，轉(zhuǎn)換為儲存于糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能的過程,從而起到在較長時間內(nèi)供給生物活動需要的作用；從物質(zhì)生產(chǎn)的角度來看，占植物體干重90%以上的有機(jī)物質(zhì)，基本上都是通過光合作用暗反應(yīng)形成的；暗反應(yīng)（碳同化）是在葉綠體的間質(zhì)中進(jìn)行的，由許多酶催化的生物化學(xué)反應(yīng)；高等植物碳同化的途徑有三條：卡爾文循環(huán)、C4途徑和景天科酸代謝途徑，其中，最主要，也是我們主要學(xué)習(xí)的是卡爾文循環(huán)?？栁难h(huán)是美國生物學(xué)家卡爾文（M.Calvin）等利用放射性同位素和紙譜色層的方法，經(jīng)過10年的研究，在20世紀(jì)50年代提出的二氧化碳同化循環(huán)途徑；卡爾文循環(huán)實(shí)質(zhì)上是CO2的固定與還原的過程。我們是否可以對光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)進(jìn)行比較呢？二者之間具有怎樣的區(qū)別？具有何種聯(lián)系？

光合作用的光反應(yīng)可以為暗反應(yīng)提供ATP和還原態(tài)［H］；而暗反應(yīng)消耗ATP和還原態(tài)［H］，又可以促進(jìn)光反應(yīng)。光反應(yīng)、暗反應(yīng)是光合作用整體的兩個方面，相互聯(lián)系，缺一不可。

科學(xué)研究表明，光合作用的產(chǎn)物除了糖類（包括淀粉、葡萄糖等）和O2外，蛋白質(zhì)和脂肪也是光合作用的直接產(chǎn)物。我們將怎樣用實(shí)驗(yàn)證明這種觀點(diǎn)呢？

根據(jù)同位素示蹤技術(shù)，以14C標(biāo)記參加光合作用的CO2，測定其直接產(chǎn)物是否有蛋白質(zhì)、脂肪即可。（3）光合作用的概念

綠色植物通過葉綠體吸收光能將CO2和H2O合成為糖類等有機(jī)物并釋放出O2，同時將太陽光能轉(zhuǎn)化為儲存在糖類和其他有機(jī)物中的化學(xué)能的過程。整個光合作用過程中的物質(zhì)

變化和能量變化分別是什么？（4）、光合作用的實(shí)質(zhì)： 物質(zhì)變化：無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物 能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C(jī)物中的化學(xué)能（5）、影響光合作用的環(huán)境因素 ①、光——光照強(qiáng)度對光合作用的影響

解題思路：利用光合作用的模型分析光強(qiáng)（自變量）和光合強(qiáng)度（因變量）的關(guān)系。

②、CO2對光合作用的影響

保證田間植物通風(fēng)、、施用農(nóng)家肥、在大棚中經(jīng)常使用二氧化碳生發(fā)器，施用干冰，或混養(yǎng)家禽、家畜等。

③、溫度對光合作用的影響在生產(chǎn)上應(yīng)用：

在大棚生產(chǎn)中常常采用白天適當(dāng)升溫（保證光合作用正常進(jìn)行，晚上適當(dāng)降溫（降低呼吸酶的活性）

課堂小結(jié)

本節(jié)課重點(diǎn)是光合作用的過程和實(shí)質(zhì)，光反應(yīng)過程和暗反應(yīng)過程的區(qū)別和聯(lián)系；難點(diǎn)是光反應(yīng)和暗反應(yīng)中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變過程。該過程十分復(fù)雜，牽涉到許多物理學(xué)、化學(xué)等知識，而有機(jī)化學(xué)知識學(xué)生還未學(xué)到，因此理論性很強(qiáng)，很抽象很枯燥，大家很難理解和掌握。大家在掌握了光合作用的全過程后，利用光反應(yīng)和暗反應(yīng)比較的表格，并結(jié)合教材完成，比較可以從光反應(yīng)和暗反應(yīng)的部位、進(jìn)行條件、物質(zhì)變化和能量變化等幾個方面進(jìn)行，在完成表格的過程中，能較好地培養(yǎng)大家的比較和綜合的能力。并且?guī)椭蠹覍Ρ竟?jié)課知識的理解。

板書

第四章

第二節(jié)

光合作用

一、光合作用的認(rèn)識過程

二、光合色素與光能的捕獲

三、光合作用

1、光合作用的場所

2、光合作用的過程

3、光合作用反應(yīng)式

4、光合作用的概念

5、光合作用的實(shí)質(zhì)

6、影響光合作用的因素

第二篇：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(yùn)用試驗(yàn)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(diǎn)：探索綠葉在光下能否制造淀粉

教學(xué)難點(diǎn)：為確保實(shí)驗(yàn)順利，對實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)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(shí)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?yàn)樾←溎芡ㄟ^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(yùn)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(shí)驗(yàn)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

第三篇：光合作用教學(xué)設(shè)計

“光合作用”--

光合作用與當(dāng)今世界面臨的糧食問題、環(huán)境問題等關(guān)系十分密切；光合作用總的反應(yīng)方程式的確立歷經(jīng)了科學(xué)家們293年的艱辛探索，滲透著科學(xué)思維和科學(xué)方法；光合作用整個生理過程復(fù)雜而抽象，它包含發(fā)生在葉綠體中的一系列的化學(xué)反應(yīng)，蘊(yùn)含著物質(zhì)轉(zhuǎn)變、能量轉(zhuǎn)化，涉及到較復(fù)雜的概念、原理、規(guī)律。因此，一般的教學(xué)媒體、方法，難以使絕大部分學(xué)生準(zhǔn)確、全面、高效地掌握知識、發(fā)展能力和培養(yǎng)情感，我們借助CAI、優(yōu)化教學(xué)過程（含教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)模式等要素的優(yōu)化組合），充分激活學(xué)生較高層次的思維，引導(dǎo)學(xué)生主動地學(xué)、合作地學(xué)，以提高學(xué)生的生物科學(xué)素質(zhì)。

一、確定教學(xué)目標(biāo)

1、教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：

1.了解光合作用的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)基礎(chǔ)；

2.理解光合作用的反應(yīng)方程式、概念、過程、意義；

3.掌握光合作用的過程、圖解和實(shí)質(zhì)及在實(shí)際中的應(yīng)用。

智能目標(biāo)：

1.自學(xué)研究史，了解科學(xué)家的科學(xué)思維和科學(xué)方法；

2.通過試驗(yàn)（含設(shè)計）及相關(guān)科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)初步的研究能力和運(yùn)用相關(guān)學(xué)科知識解決生物學(xué)問題的能力；

3.運(yùn)用原理分析影響光合作用的因素，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力

思想教育目標(biāo)：

1.通過研究史的學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計與實(shí)施，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度及創(chuàng)新、合作等科學(xué)精神；

2.借助光合作用的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)及動態(tài)變化全過程的分析，認(rèn)識普遍聯(lián)系、運(yùn)動變化、內(nèi)因與外因等辨證唯物主義觀點(diǎn)和結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)；

3.借助光合作用意義分析，滲透生物學(xué)進(jìn)化觀點(diǎn)、生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)、生命科學(xué)價值觀等的教育。

2、教學(xué)重點(diǎn)

（1）理解光合作用的反應(yīng)式和概念

（2）掌握光合作用連續(xù)的全過程圖解和實(shí)質(zhì)、構(gòu)建植物代謝知識結(jié)構(gòu)體系

（3）掌握生命科學(xué)研究的一些基本方法，著力培養(yǎng)初步的研究和創(chuàng)造能力

（4）分析光合作用的意義和影響因素，深刻理解生命科學(xué)的價值

3、教學(xué)難點(diǎn)

（1）科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的教育

（2）完整知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)造

（2）光合作用在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用

4、教學(xué)方法

學(xué)生自主型與師生共同探究型相結(jié)合（含自學(xué)、實(shí)驗(yàn)、談話、討論、講授等）

5、教學(xué)手段：

（1）CAI：

①臭氧層是怎樣形成的？怎樣減緩溫室效應(yīng)？

②設(shè)計實(shí)驗(yàn)，證明進(jìn)行光合作用的場所是葉綠體

③設(shè)計實(shí)驗(yàn)，探索葉綠體中色素接受何種波長的光

④動畫演示光反應(yīng)過程、暗反應(yīng)過程

設(shè)計實(shí)驗(yàn)，證明光合作用過程中產(chǎn)生了氧

設(shè)計實(shí)驗(yàn)，證明光合作用過程中產(chǎn)生的氧來自于水

設(shè)計實(shí)驗(yàn)，光合作用過程中需要原料二氧化碳

設(shè)計實(shí)驗(yàn)，探索光合作用過程中碳的循環(huán)途徑

⑤光合作用在世紀(jì)之交的研究動向

（2）分組實(shí)驗(yàn)：色素的提取和分離

6、課型：新授課

7、課時：2課時

二、教學(xué)方案與教學(xué)策略設(shè)計

明確教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)總體方案的設(shè)計

1.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

2.教學(xué)媒體設(shè)計

3.教學(xué)方法設(shè)計

4.認(rèn)知模式設(shè)計

5.智能培訓(xùn)設(shè)計

依據(jù)--的實(shí)施模式（見下圖），在明確了教學(xué)目標(biāo)的前提下，設(shè)計光合作用一課的教學(xué)方案。

教學(xué)最優(yōu)化

教學(xué)組織、實(shí)施與管理

學(xué)習(xí)評價

1、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

在注重學(xué)科知識完備性、整體性、動態(tài)性、多維性、開放性的前提下，將其分成：（1）進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)基礎(chǔ)（葉綠體和葉綠體色素）；（2）光合作用具體過程及其連續(xù)性；（3）光合作用的實(shí)質(zhì)和意義；（4）與生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系，引入研究史，探索性實(shí)驗(yàn)設(shè)計。重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步體現(xiàn)系統(tǒng)性、層次性、生命性、邏輯性。

2、教學(xué)媒體的設(shè)計

光合作用一課教學(xué)媒體選擇計算機(jī)，設(shè)計一套人機(jī)交互型的CAI課件，力求直觀、動態(tài)地描述微觀世界中的生化反應(yīng)，輔助學(xué)生完成“模擬實(shí)驗(yàn)”，且每個知識點(diǎn)和能力目標(biāo)落實(shí)的途徑（形成性測試等）均在桌面有一個按鈕，學(xué)生可以實(shí)時與計算機(jī)互換信息，使學(xué)生主動參與性增強(qiáng)、興趣提高。

3、教學(xué)方法的設(shè)計

①“探索性實(shí)驗(yàn)”采用發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法

提出問題—à引導(dǎo)探究、提出假設(shè)—à分析、論證、檢驗(yàn)—à總結(jié)并遷移

②“光合作用具體過程”采用自學(xué)與討論相結(jié)合的教學(xué)法

自學(xué)—à觀看CAI動畫演示—à伴CAI討論—à學(xué)生總結(jié)

③“光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系”采用CAI個別化教學(xué)法

4、認(rèn)知模式設(shè)計

實(shí)驗(yàn)/觀察（葉綠體、葉綠體色素）—àCAI演示光合作用過程—à理論（概念）—à實(shí)踐（在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用）

宏觀（葉）—à微觀（葉綠體、光合作用）—à宏觀（應(yīng)用）

5、智能培訓(xùn)設(shè)計

分析溫室效應(yīng)，臭氧層的形成，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會；動手實(shí)驗(yàn)，葉綠體色素的提取和分離；提出問題；設(shè)計實(shí)驗(yàn)、預(yù)測結(jié)果、分析歸納??，綜合培養(yǎng)了觀察、實(shí)驗(yàn)、思維等能力。

在此基礎(chǔ)上，設(shè)計課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，完成教學(xué)流程圖的設(shè)計。

討論：①臭氧層是如何形成的 ②如何減緩溫室效應(yīng)

三、教學(xué)流程圖的設(shè)計

①地球的保護(hù)傘 ②溫室效應(yīng)

小結(jié)：光合作用全過程

設(shè)計實(shí)驗(yàn)①光合作用過程中產(chǎn)生了氧

②產(chǎn)物氧來自于反應(yīng)物水

設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明進(jìn)行光合作用的場所是葉綠體

設(shè)計實(shí)驗(yàn)：探索葉綠體中的色素吸收光譜

設(shè)計實(shí)驗(yàn)①光合作用需要二氧化碳

②碳原子的轉(zhuǎn)移途徑

光反應(yīng)過程（伴CAI演示、學(xué)生分步討論）

暗反應(yīng)過程（伴CAI演示、學(xué)生分步討論）

結(jié)論：光合作用與人類生活關(guān)系密切

教師引導(dǎo)學(xué)生回憶初中階段所學(xué)的光合作用的概念

實(shí)驗(yàn)：葉綠體中色素的提取和分離

判斷

結(jié)果分析

判斷

小結(jié)：葉綠體、葉綠體色素

教學(xué)內(nèi)容或教師活動

媒體輔助師生活動

*

說明：

討論光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系和區(qū)別

討論：光合作用連續(xù)過程簡圖，總結(jié)光合作用總反應(yīng)式及實(shí)質(zhì) 討論：光合作用對生物界、自然界等的意義

討論：影響因素、在生產(chǎn)實(shí)際中的措施

教師引導(dǎo)：光合作用在世紀(jì)之交的研究動向

師生共同進(jìn)行邏輯判斷

學(xué)生活動

四、教學(xué)后記

1、“光合作用”--體現(xiàn)了生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，強(qiáng)化“提出目標(biāo)—à提供可供選擇的實(shí)驗(yàn)材料—à學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)—à實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析—à結(jié)論”的訓(xùn)練：培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題，并選擇合適的方法解決問題的技巧；注重相關(guān)學(xué)科間的知識聯(lián)系；親自體驗(yàn)科學(xué)思維方式、態(tài)度；提高了學(xué)生的研究能力、創(chuàng)新能力。

2、--中“學(xué)生自學(xué)—à學(xué)生觀察CAI演示的光合作用過程—à伴CAI學(xué)生分步討論具體過程—à伴CAI、學(xué)生對比光、暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系—à總結(jié)”，學(xué)生在認(rèn)知過程中輔之以CAI宏觀地再現(xiàn)葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)，動靜結(jié)合地描述全過程，學(xué)生對知識掌握準(zhǔn)確、記憶清晰、理解深刻、分析透徹。

3、整個教學(xué)過程實(shí)現(xiàn)了五個轉(zhuǎn)變：

·

教師角色的轉(zhuǎn)變：講授者—à指導(dǎo)者

·

學(xué)生地位的轉(zhuǎn)變：被動的接受者—à主動參與的學(xué)習(xí)主體

·

媒體作用的轉(zhuǎn)變：演示工具—à學(xué)生的認(rèn)知工具

·

教學(xué)過程的轉(zhuǎn)變：設(shè)疑、分析、講授—à學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索、構(gòu)建知識、培養(yǎng)能力

·

教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變：教師講授式—à自主型與探究型的結(jié)合

這五大轉(zhuǎn)變努力讓學(xué)生參與概念和原理的建立過程、生物知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過程及生物問題的解決過程，充分體現(xiàn)了過程性、主體性、發(fā)展性的教學(xué)思想

第四篇：光合作用教學(xué)設(shè)計

光合作用教學(xué)設(shè)計

一、前期分析

（一）學(xué)習(xí)任務(wù)分析

本節(jié)內(nèi)容選自浙教版科學(xué)八年級下冊的第二章：空氣與生命的第五節(jié)，本節(jié)內(nèi)容屬于生命科學(xué)領(lǐng)域的主題2：生命活動的調(diào)節(jié)。本課時是繼學(xué)習(xí)了空氣、氧氣、二氧化碳等常見的物質(zhì)后，對植物光合作用的條件、過程及作用進(jìn)行闡述，通過學(xué)生對影響光合作用的因素的探究，知道光合作用進(jìn)行的條件和產(chǎn)物，也為本章后續(xù)比較光合作用和呼吸作用的異同點(diǎn)埋下了知識的伏筆。本節(jié)課以探究為基礎(chǔ)，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，總結(jié)歸納得出新知識，體會獲得知識的成功感。

（二）學(xué)習(xí)者分析

我的學(xué)生是金華五中的學(xué)生，他們思維活躍，并具備較好的閱讀、寫作和協(xié)作學(xué)習(xí)的能力，也掌握了較好的實(shí)驗(yàn)操作技能和語言表達(dá)能力，這都為本節(jié)課小組探究的開展提供了有利的條件。在本節(jié)課前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧氣、二氧化碳等常見的物質(zhì)，為本節(jié)課新內(nèi)容的引入做了很好的條件。但是學(xué)生的思維正從形象向抽象的過程中轉(zhuǎn)變，所以對事物的本質(zhì)理解還不是很透徹。

教學(xué)重點(diǎn)：

光合作用的條件、原料、產(chǎn)物和過程

教學(xué)難點(diǎn)：

光合作用的條件、原料、產(chǎn)物和過程

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1.知道光合作用的條件、產(chǎn)物和場所。2.理解光合作用的過程。

（二）過程與方法

1.深入學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法。

2.進(jìn)一步發(fā)展實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

1.體會探究過程中與同學(xué)之間的交流和合作。2.領(lǐng)會植物對自然界的重要性，進(jìn)一步認(rèn)識人與自然和諧相處的意義。

三、教具準(zhǔn)備

儀器：碘液、燒杯、漏斗、試管

素材：一段視頻（有關(guān)植物光和作用的），光合作用過程的動畫

四、課時安排

一課時

五、教學(xué)流程

（一）、視頻情景引入

【視頻】科學(xué)家在近110年里對空氣中的氧氣含量進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)氧氣的含量一直保持在一個穩(wěn)定的狀態(tài)，動物需要消耗氧氣來進(jìn)行呼吸，為什么氧氣含量一直沒有減少呢？ 【引入】是植物的光合作用，地球上的每年約有5500億噸的二氧化碳通過植物的光合作用轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，大部分的氧氣都來自植物的光合作用。所以光合作用對于生命活動的意義是非常大的。

【問】：什么是植物的光合作用呢？

（二）、植物光合作用的條件及原料

光合作用是指綠色植物在陽光的作用下，利用二氧化碳和水等物質(zhì)制造有機(jī)物的過程?！締枴磕敲垂夂献饔眯枰男l件呢？ 【活動】1.課前先培養(yǎng)，把天竺蘭先放在黑暗的環(huán)境中一晝夜，用鏈子工行大小相等的鋁箔紙蓋在兩片綠色葉子的相同部位的上下兩面，包裹嚴(yán)實(shí)，并用大頭針固定。

2.上課時，剛好放置了4小時左右，去掉鋁箔片，取下綠色葉片。

3.將葉片放置在酒精的小燒杯中，水浴加熱，觀察葉片顏色的變化。

4.到葉片變成黃白色時，取出葉片，并用清水洗盡，滴上碘液，幾分鐘后，學(xué)生們觀察葉片顏色是否發(fā)生變化

現(xiàn)象：葉片見光部分顏色變藍(lán)，不見光部分無變化。

【討論】：你從現(xiàn)象中能得出什么結(jié)論？

結(jié)論：光合作用需要陽光照射，并且淀粉是它的產(chǎn)物。

【學(xué)生還可能發(fā)現(xiàn)】光合作用的部位在葉子的綠色部位，教師再進(jìn)行引導(dǎo)，是在葉子的葉綠體內(nèi)進(jìn)行的。葉綠素能吸收太陽光。

【過渡】早在1648年，荷蘭的醫(yī)生海爾蒙特發(fā)現(xiàn)將2.27千克的柳枝栽培在90千克的土壤中，并只用雨水澆灌。5年后，柳樹質(zhì)量增加了74.33克，而土壤只減少了0.0567千克。從中你覺得光合作用除了需要陽光，還需要什么原料呢呢？ 【生】二氧化碳、水。

【思考】你能設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想嗎? 【探究1】植物光合作用需要二氧化碳嗎？

【注】這個實(shí)驗(yàn)事先讓學(xué)生在課外四人一組進(jìn)行探究，課堂上主要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論?！窘Y(jié)論】植物光合作用需要二氧化碳 【探究2】植物光合作用需要水嗎？

【注】關(guān)于水的探究在課堂上不做過多的解釋，只要學(xué)生提出合理的驗(yàn)證方法都可。學(xué)生可以自由發(fā)揮得出更多的驗(yàn)證方法。

（三）、植物光合作用的產(chǎn)物

【過渡】很好，大家做的真不錯，那么你知道光合作的產(chǎn)物有哪些嗎？

【生】前面我們已經(jīng)知道有淀粉產(chǎn)生了。

【過渡】

對，那么還有其他物質(zhì)嗎？為什么我們常說到森林里走走有益健康呢？ 【生】可能有氧氣生成。【過渡】那我們怎樣來驗(yàn)證？

【活動】

【注】這個活動由教師提供實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生以設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案為主 【問】怎樣對收集的氣體進(jìn)行驗(yàn)證呢？ 學(xué)生討論得出用帶火星的木條等?！窘Y(jié)論】植物光合作用產(chǎn)生氧氣。

（四）、植物光合作用的過程

【過渡】前面我們已經(jīng)得出了光合作用需要的原料和產(chǎn)物，以及它作用的部位。那么你現(xiàn)在能簡單的說出光合作用的過程了嗎？

【討論】如果用廠房、能源、原料、產(chǎn)品來比喻，你覺得光合作用的哪些物質(zhì)是屬于那些名稱的呢？

【講述】教師講述光合作用的復(fù)雜過程，配合動畫演示

六、小結(jié)：

大家一起來：今天我學(xué)到了什么？

七、形成性練習(xí)：

1.光合作用的場所在哪里？ 2.光合作用的原料和產(chǎn)物有哪些？ 3.簡述光和作用的過程。

4.談?wù)勚参飳ψ匀唤绲淖饔玫目捶ā?/p>

八、布置作業(yè)（課外延伸）：

1.完成本課的練習(xí)本作業(yè)

2.你能用其他方法來驗(yàn)證光和作用需要水嗎？寫出你的實(shí)驗(yàn)方案

第五篇：《光合作用》教學(xué)設(shè)計

《植物的光合作用》教學(xué)設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)：

知識目標(biāo)

1、探究光合作用的原料、產(chǎn)物、條件和場所，闡明光合作用的實(shí)質(zhì)和意義。

2、舉例說明光合作用原理在生產(chǎn)上的應(yīng)用，解釋有關(guān)的實(shí)際問題。

能力目標(biāo)

1、通過查閱有關(guān)光合作用的發(fā)現(xiàn)過程的資料，培養(yǎng)學(xué)生查閱、整理資料的能力。

2、通過光合作用的一組探索性實(shí)驗(yàn)過程，使學(xué)生學(xué)會觀察和記錄植物生理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基本方法，初步明確從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)思維方式。

情感目標(biāo)

1、通過光合作用一組實(shí)驗(yàn)的操作過程，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和一絲不茍的探究精神。

2、通過光合作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用的教學(xué)，使學(xué)生意識到生物科學(xué)的價值，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)興趣和主動性。

教材分析

光合作用是綠色植物的一項(xiàng)非常重要的生理功能。因此，“有機(jī)物的制造——光合作用”這一節(jié)既是本章的重點(diǎn)，也是全書的重點(diǎn)。在初中生物教學(xué)中，光合作用的概念是學(xué)生學(xué)得的第一個復(fù)雜的概念，如何以概念和形成途徑使學(xué)生掌握光合作用概念，是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)。因此有必要讓學(xué)生通過了解光合作用的發(fā)現(xiàn)過程來分析、討論光合作用的原料、條件及產(chǎn)物，再以一組光合作用的探索實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)。而光合作用的一組探索性實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?，則是教學(xué)中突出重點(diǎn)和突破難點(diǎn)的關(guān)鍵。本節(jié)的教學(xué)安排為3課時，第1課時講授光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，第2課時光合作用的探索性實(shí)驗(yàn)，第3課時總結(jié)光合作用的概念、實(shí)質(zhì)及意義。

教法：（先學(xué)后教的方法）

光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，事先讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行資料的搜集和整理，帶到課堂上來進(jìn)行交流，通過概述某科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過程或結(jié)果，啟發(fā)學(xué)生通過分析和思考得出相應(yīng)的結(jié)論。光合作用的發(fā)現(xiàn)過程教學(xué)內(nèi)容如下：

科學(xué)家實(shí)驗(yàn)過程或結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論

海爾蒙特

1648 木桶里栽柳5年，雨水澆灌，柳苗由2.3kg增重至76.8kg；90kg干土減重57g柳的增重來自水

普利斯特利

1771鐘罩里的小鼠窒息而死；將小鼠與植物同時放入密封的鐘罩內(nèi)，小鼠生活正常植物能“凈化”空氣

英格豪斯

1779植物的綠色部分，只有在光下才能起到“凈化”空氣的作用光的重要作用

謝尼伯

1782發(fā)現(xiàn)照光時綠色植物吸收CO2，釋放O2CO2是原料，O2是產(chǎn)物

索熱爾

1804植物增重大于CO2吸收量減去O2釋放量水是原料

薩克斯

1864發(fā)現(xiàn)照光時葉綠體中的淀粉粒才會增大有機(jī)物是產(chǎn)物

其教學(xué)目標(biāo)有三：一是使學(xué)生領(lǐng)悟到光合作用的發(fā)現(xiàn)是許多科學(xué)家智慧的結(jié)晶和不懈努力的結(jié)果，因此要珍惜學(xué)習(xí)知識的機(jī)會；二是使學(xué)生領(lǐng)略科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的科學(xué)思維方式，接受科學(xué)素質(zhì)的啟蒙教育；三是通過光合作用發(fā)現(xiàn)過程分析其原料、條件和產(chǎn)物，為下一步探究實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。

“綠葉在光下制造淀粉”的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)注意的問題有：

（1）選葉遮光應(yīng)先暗處理。應(yīng)選擇生長健壯，便于接受光照的葉片，經(jīng)過遮光處理后，再放入暗處2~3天。暗處理?xiàng)l件下，葉肉組織不能合成淀粉，細(xì)胞內(nèi)積累的淀粉大部分被呼吸消耗或以蔗糖形式運(yùn)出葉片。由于葉片內(nèi)淀粉含量顯著降低，從而為取得理想的實(shí)驗(yàn)效果創(chuàng)造了條件。

（2）對遮光——暗處理材料的光照時間應(yīng)視光強(qiáng)度而定。實(shí)驗(yàn)當(dāng)天的上午，強(qiáng)光照射3~4小時，下午實(shí)驗(yàn)效果顯著；若上午使用實(shí)驗(yàn)材料，則必須在夜間用燈光照射處理材料，光線不強(qiáng)應(yīng)延長光照時間。

（3）酒精脫色過程一定要采取隔水加熱法（水浴）。當(dāng)葉片在酒精里呈黃白色時，應(yīng)先熄滅酒精燈。一定要注意安全，事先準(zhǔn)備好濕抹布，一旦出現(xiàn)問題不要慌亂。

（4）酒精脫色處理的葉片脆而硬，用熱水漂洗的作用主要是使葉片經(jīng)過水化處理而變軟，并為 碘與淀粉的反應(yīng)創(chuàng)造條件。

（5）滴加碘液的同時，注意觀察葉片不同部位的顏色變化。

（6）處理好實(shí)驗(yàn)課上教師的講解與學(xué)生活動的關(guān)系。在讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，掌握?shí)驗(yàn)方法之后，要給學(xué)生足夠的時間進(jìn)行操作，并仔細(xì)觀察和分析所看到的現(xiàn)象。

“光合作用需要二氧化碳”和“光合作用產(chǎn)生氧氣”兩個演示實(shí)驗(yàn)要力爭演示成功，這兩個實(shí)驗(yàn)效果往往不理想，原因是多方面的，要不斷總結(jié)可將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)。另外在進(jìn)行演示之前要簡要介紹實(shí)驗(yàn)裝置和基本原理，這樣有利于學(xué)生通過現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而得出結(jié)論。

有關(guān)光合作用的一組探索性實(shí)驗(yàn)，實(shí)際上是對光合作用假設(shè)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)證明有關(guān)光合作用的實(shí)驗(yàn)假設(shè)是成立的，從而形成光合作用的概念。因此，教學(xué)時在每完成一個探索性實(shí)驗(yàn)之后，都要引導(dǎo)學(xué)生通過討論明確每個實(shí)驗(yàn)揭示的問題。當(dāng)一組探索性實(shí)驗(yàn)完成后，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生明確光合作用的原料、條件、產(chǎn)物等問題。

第3課時在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，對光合作用的概念加以總結(jié)，讓學(xué)生嘗試用關(guān)系式的形式描述光合作用，并用語言加以描述。這樣就得到了光合作用的定義，從而完成了光合作用概念形成的過程。光合作用的意義的教學(xué)活動應(yīng)立足于啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用知識來說明或解決實(shí)際問題，在分析和說明問題過程中領(lǐng)悟光合作用在生物界乃至整個自然界中的重要意義。

教學(xué)設(shè)計方案

重點(diǎn)：光合作用所需原料、條件、產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn) 光合作用的概念和實(shí)質(zhì)

難點(diǎn)：光合作用實(shí)驗(yàn)的組織和實(shí)施 光合作用的實(shí)質(zhì)

教學(xué)過程：

（第一課時）光合作用的發(fā)現(xiàn)

引言：上一節(jié)我們了解了葉是進(jìn)行光合作用的主要器官，葉片的結(jié)構(gòu)有著與光合作用相適應(yīng)的特點(diǎn)。那么，什么是光合作用呢？光合作用是怎樣被發(fā)現(xiàn)的呢？這還得從柳苗生長之迷說起。

17世紀(jì)以前人們認(rèn)為，植物生長在土壤中，一定是從土壤中獲得生長需要的各種物質(zhì)。一株大樹那粗大的樹干、茂密的枝葉、豐碩的果實(shí)，都是由植物從土壤中吸收的物質(zhì)變化來的。果真是這樣嗎？怎樣證明這個觀點(diǎn)是否正確呢？科學(xué)家是通過探究過程尋求有關(guān)自然界各種問題的答案的，揭示柳苗生長之迷也是如此。

在課前查資料的基礎(chǔ)上，請同學(xué)以講故事的形式講述海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)。

17世紀(jì)上半葉，比利時科學(xué)家海爾蒙特設(shè)計了一個簡單而又巧妙的實(shí)驗(yàn)：他將一棵重2.3kg的柳苗栽種到一個盛有土壤的木桶中，木桶內(nèi)土壤的重量是90kg。此后，他只用純凈的雨水澆灌柳苗。為了防止灰塵落入，他專門制作了桶蓋。5年過去了，柳苗漸漸地長大了。他再次稱量柳苗和土壤的重量，結(jié)果使海爾蒙特大吃一驚：柳苗重量增加74.5kg,土壤重量僅減少了0.057kg?。ㄅ浜贤队皥D）同學(xué)們，根據(jù)海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論呢？

小組討論發(fā)言，得出結(jié)論：柳苗生長所需要的物質(zhì)，并不是由土壤直接轉(zhuǎn)化的，水才是使植物增重的物質(zhì)。（板書：海爾蒙特 柳苗生長之迷

說明柳苗的增重來自水）

提問：海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)結(jié)論完全正確嗎？從植物生活環(huán)境的角度分析植物生長需要的物質(zhì)來源，還應(yīng)該考慮什么因素？

討論發(fā)言：可提到陽光、空氣?？磥?，海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)還是有很大的局限性的。那么，后來的科學(xué)家又是怎樣做的呢？

1771年英國科學(xué)家普利斯特利在研究助燃空氣時，做了一個新奇的實(shí)驗(yàn)。請幾個同學(xué)分角色扮演蠟燭、小鼠、綠色植物和太陽，伴隨著解說員的講解表演普利斯特利的三個實(shí)驗(yàn)（配合投影圖）。

分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么問題，得出結(jié)論：植物能“凈化”空氣。（板書：普利斯特利 鐘罩內(nèi)的實(shí)驗(yàn) 說明植物能“凈化”空氣）

提問：當(dāng)人們重復(fù)普利斯特利的實(shí)驗(yàn)時，有的獲得成功，有的總是失敗，甚至發(fā)現(xiàn)植物還會更嚴(yán)重地污染空氣。為什么學(xué)者們會得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？

討論回答引出下一個實(shí)驗(yàn)：閱讀材料“1779年荷蘭科學(xué)家英格豪斯通過實(shí)驗(yàn)證明綠色植物只有在光下才能凈化空氣；他還發(fā)現(xiàn)，光照下的綠色植物能夠釋放氣體，這種釋放氣體的能力在夕陽西下時降低，日落后則完全停止?quot;這說明什么問題？

學(xué)生回答：光的重要作用。（板書：英格豪斯 綠色植物只有在光下才能起到”凈化“空氣的作用 說 明光的重要性）

提問：英格豪斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明光合作用的條件是什么？（光）

講述：那么，在光照下綠色植物究竟釋放什么氣體？這種氣體是否與植物凈化空氣的作用有關(guān)呢？后來，科學(xué)家們了解了空氣的組成成分，明確了這種氣體就是氧氣。

閱讀材料：”1782年瑞士牧師謝尼伯通過實(shí)驗(yàn)證明植物在光下放出氧氣的同時，還要吸收空氣中的二氧化碳。在此基礎(chǔ)上，1804年瑞士學(xué)者索熱爾對光合作用首次進(jìn)行定量測定，發(fā)現(xiàn)在光合作用的過程中，植物的增重量大于二氧化碳吸收量減去氧的釋放量。因此他指出綠色植物在光下同時還要消耗水，這也與海爾蒙特的結(jié)論相吻合。1864年德國科學(xué)家薩克斯做過這樣的實(shí)驗(yàn)：把綠葉放在暗處數(shù)小時，消耗葉片中部分營養(yǎng)物質(zhì)，然后把葉片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。經(jīng)過一段時間后，用碘蒸汽處理葉片，結(jié)果遮光的部分葉片無顏色變化，而照光的一部分葉片顯示深藍(lán)色?？茖W(xué)家們已經(jīng)證實(shí)，只有淀粉遇碘呈現(xiàn)藍(lán)色，淀粉燃燒時能夠生成二氧化碳和水，因而它是一種有機(jī)物。薩克斯的實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識到，綠色植物在光下不僅能夠釋放氧氣，而且能夠合成淀粉等物質(zhì)，供給植物生長發(fā)育等生命活動所用。1897年，人們首次把綠色植物的上述生理活動稱為光合作用。這樣，柳苗的生長之迷也終于被揭開了。"

提問：上述研究結(jié)果說明光合作用的原料和產(chǎn)物各是什么？

學(xué)生討論后回答（板書：謝尼伯 發(fā)現(xiàn)光照時綠色植物吸收二氧化碳，釋放氧 說明光合作用的原料是二氧化碳，產(chǎn)物是氧；索熱爾

植物增重量大于二氧化碳吸收量減去氧的釋放量 說明光合作用的原料還有水；薩克斯 發(fā)現(xiàn)光照時葉綠體中的淀粉粒才會增大 說明淀粉是光合作用的產(chǎn)物）

總結(jié)：光合作用的原料、條件、產(chǎn)物各是什么？這樣一個生產(chǎn)加工的過程是在哪進(jìn)行的呢？

學(xué)生明確：光合作用的原料是二氧化碳和水；條件是陽光；產(chǎn)物是淀粉和氧；場所是葉綠體。

板書設(shè)計：（略）