能量之源——光與光合作用生物優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(教案)

1、能量之源一一光與光合作用教學(xué)設(shè)計一、教材分析能量之源二二光與光合作用是人教版必修一第四章第4節(jié)第二小節(jié)。本節(jié)主要通過介紹光合作用的探究歷程，光合作用的過程等知識。教材介紹的與光合作用有關(guān)的幾個經(jīng)典實驗，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科 學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生掌握生物科學(xué)的研究方法。光合作用的過程介紹了光反應(yīng)和暗反應(yīng)過 程中物質(zhì)和能量的變化。二、學(xué)情分析本節(jié)課以光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實驗為載體引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)綠葉中色素的種類和作用、葉綠體的結(jié)構(gòu) 和功能、光合作用的基本過程等內(nèi)容。本節(jié)是在復(fù)習(xí)完細胞呼吸后立即轉(zhuǎn)入的難度較大的一節(jié)內(nèi)容，在知 識模塊上給學(xué)生一個系統(tǒng)完整的體系，為以后學(xué)習(xí)第三模塊中物質(zhì)的循環(huán)和

2、能量的流動打好基礎(chǔ)！但是， 學(xué)生對理解光合作用中的光能轉(zhuǎn)化成不穩(wěn)定的化學(xué)能，從不穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的化學(xué)能的轉(zhuǎn)變的過 程，對于暗反應(yīng)中的二氧化碳的固定，三碳酸的還原等的必要性的理解也有一定的難度。因此指導(dǎo)學(xué)生復(fù) 習(xí)好這一節(jié)課，意義重大。三、教學(xué)目標(biāo)L知識目標(biāo)說出綠葉中色素的種類和作用。說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。說明光合作用以及對它的認(rèn)識過程。說出光合作用原理的應(yīng)用。簡述化能合成作用。2 .能力目標(biāo)嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。通過光合作用發(fā)現(xiàn)史的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實驗探究的能力。3 .情感態(tài)度與價值觀關(guān)注科學(xué)工作的方法和過程，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及創(chuàng)新合作的科學(xué)精神。領(lǐng)悟科學(xué)探究的思想方法，

3、培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新以及勇于實踐的科學(xué)態(tài)度和精神。四、教學(xué)重點、難點1 .教學(xué)重點說出綠葉中色素的提取和分離。光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究史。光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。影響光合作用強度的環(huán)境因素。2 .教學(xué)難點光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程。探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。五、教具準(zhǔn)備：課件、微課、導(dǎo)學(xué)案六、教學(xué)與學(xué)法教法：以啟發(fā)式教學(xué)為主，適當(dāng)加以講授法、討論法、自學(xué)閱讀法、綜合分析法等。學(xué)法：在學(xué)法指導(dǎo)上采用知識遷移法，邏輯推理分析與總結(jié)方法等。七、課時安排：2課時八、考綱要求1 .光合作用的基本過程（n）。2 .影響光合作用速率的環(huán)境因素（n）。3 .實驗：葉綠體色素的提取和分離。九、知

4、識網(wǎng)絡(luò)十、教學(xué)過程(第二課時)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動教學(xué)意圖導(dǎo)入復(fù)習(xí)教師通過復(fù)習(xí)提問：綠色中與光合作用有美的色素有哪舊知識，些?這些色素的作用是什么？色素分布的場所又在哪里？回憶捕獲光通過復(fù)習(xí)引入新課葉綠體的類囊體薄膜不僅分布著與光合作用有關(guān)的色素，能的色系和舊知識引入還分布著與光合作用有美的酶。那么這些酶所催化的光合結(jié)構(gòu)。新課。作用的反應(yīng)式怎樣發(fā)生的？需要什么原料，產(chǎn)生什么物質(zhì)?一、光合作用的探究歷程一、光合 作用的探 究歷程/-A(一)、微課播放光合作用的探究歷程1、2000多年前，亞里士多德：構(gòu)成植物體的原料是土壤， 植物增加的重量=土壤減少重量2、1648年，海爾蒙特：植物的物質(zhì)積累

5、來自水。不足：只考慮到水分與無機鹽的因素，未考慮到空氣。()、 微課展示3、1771年，晉利斯特利：植物可以更新空氣。實驗內(nèi)容：綠色植切點燃蠟燭駕滬蠟城視熄火L空吊物加色杭物*小R與累卜小鼠不骷早息死亡J武"",4、不足：缺少空白對照沒有認(rèn)識到光照的作用沒有明確更枷氣體的成分1729年，英格豪斯：只有在陽光下，植物才能更新空學(xué)生通過觀氣。5、1785年，綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。6、1845年，梅耶：光合作用把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。7、1864年，薩克斯：光合作用的產(chǎn)物除了氧氣外，還有 淀粉。實驗內(nèi)容：看微課來復(fù) 習(xí)。歸納光合 作用的探究 歷程使學(xué)生復(fù)習(xí) 光

6、合作用的 探究歷程潴中股暗光其出深如 苫里綠葉光合作 京門球兌顆寶無色變化尸用產(chǎn)生淀粉(1)本實驗中黑暗處理的目的：消耗掉葉片電桌后的有機物避免干擾。(2)碘蒸氣處理前要熱酒精脫色：防止葉綠體原有色素的干(3)本實驗為自身對照，自變量為是否照光(一半曝光與另，鞏固舊知識。色素、熙、口NA、RMA、ATP, ADP、Pi革:要物質(zhì)發(fā)現(xiàn)包括從1771年至20世 乳40年代揭示出 光合作用過程”能fit變化影響光合作用因素rU-JctJi-1結(jié)構(gòu)葉身體I與國反應(yīng)ATF中活躍的化學(xué)能-； 力機物中穩(wěn)定的化學(xué)能雙/膜、基質(zhì)、基粒、類囊陣光照、C6、溫度、水和礦成兀素ATP. H光反應(yīng)ADP,光能一 .V

7、TP中新躍的化學(xué)解有光尢光均山6半遮光）,因變量為葉片是否制造出淀粉，觀測指標(biāo)為棺底出現(xiàn)顏色變化（出現(xiàn)深藍色）。8、1880年，恩格爾曼：葉綠體是光合作用的場所；氧氣是葉綠體釋放的。實驗內(nèi)容：好氧窗只分布在呻蛛體。溫時域體群被光束照射部位的周國國蠹端端 一體熱光】作用的場所水配建時光束.好軻曲|薪可完全J好氧閡分布在葉毋體所曝光一有受光部位（1）本實驗的實驗組為極細光束照射處的葉綠體，對照組為黑暗處的葉綠體和完全曝光的葉綠體。（2）本實驗中為自身對照，自變量為光照（照光處與不照光處；黑暗與完全曝光）,因變量為好氧細菌分布。易錯警示恩格爾曼實驗方法的巧妙之處（1）實驗材料選得妙：用水綿作為實驗材

8、料。水綿不僅具有 細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中， 便于觀察和分析研究。（2）排除干擾的方法妙：實驗成功的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān) 變量和減少額外變量，恩格爾曼將臨時裝片放在黑暗并且 沒有空氣的環(huán)境中,排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而 確保實驗?zāi)軌蛘＿M行。（3）觀測指標(biāo)設(shè)計得妙：通過好氧細菌的分布進行檢測，從 而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。（4）實驗對照設(shè)計得妙：進行黑暗（局部光照）和曝光的對比實驗，從而明確實驗結(jié)果完全是由光照引起的。9、1941年，魯賓和卡門：光合作用釋放的氧全部來自來 水。實驗內(nèi)容：向年因|，。皿 釋血科結(jié)向服合作用釋被提供 忖曲，仃。釋放烏

9、I 的氧氣來白水（1）本實驗方法為同位素標(biāo)記法。（2）本實驗為相互對照， 自變量為標(biāo)記物質(zhì)（h£o與C18O2）, 因變量為O2,的放射性。10、20世紀(jì)40年代：卡爾文：探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化為有機物中碳的路徑。（二）、 導(dǎo)學(xué)案對經(jīng)典實 驗的說 明。（二）、根據(jù)導(dǎo)學(xué)案讓學(xué)生練習(xí)對應(yīng)的科學(xué)家以及結(jié)論?？茖W(xué)家|實驗結(jié)論或觀點普利斯特利品只有在陽光下，植物才更新空氣英格豪斯氏植物可以更新空氣梅耶仁光合作用的產(chǎn)物除5外,還有淀粉薩克斯由光合作用釋放的0?來自于水魯賓和卡門。,光合作用把光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能卡爾文f.暗反應(yīng)HC的轉(zhuǎn)移途徑（卡爾文循環(huán)）（三）、對經(jīng)典實驗進行分析。教師

10、說明：薩克斯的實驗、恩格爾曼的實驗、魯賓和卡門的實驗中的 自變量與因變量以及觀測指標(biāo)。學(xué)生完成導(dǎo) 學(xué)案學(xué)生觀看PPT 思考與談?wù)?幾個經(jīng)典實 驗鞏固舊知識對經(jīng)典實驗 進行重點分 析二、光合作用的過卜呈1、總結(jié)反二、光合作用的過程1、通過光合作用的探究歷程來總結(jié)出光合作用的反應(yīng)式：光能CO2+H2Oe> (CH2OHO2學(xué)生歸納并 總結(jié)2、光合作 用的過程2、過程圖解HjO能：分入丁麗色oS-fH ATP ADP+Pi 光條件 場所物質(zhì)|i光' 色色. 髀:類囊體的薄膜hH2Oh(H + Q2、ADP+Pi-f TP學(xué)生閱讀課 本P103,對 光反應(yīng)階段 與暗反應(yīng)階圖解晨小，二4外

11、山一 ATP中活躍L能量變化：光能一的化學(xué)髭條件：場所：葉轍株基質(zhì)物質(zhì) rCO: * Cr*(CFhO)段進行復(fù)習(xí)與討論，并完成導(dǎo)學(xué)案/、多種薛參加催化3町)-rCi CDl應(yīng)1-ATP-ADP+Pi帕什奇仆ATP中活/行機物中楣篁化：的化學(xué)能定的化學(xué)能3、光反應(yīng) 與暗反應(yīng) 的聯(lián)系(1)、光反應(yīng)階段：(2)、暗反應(yīng)階段：(3)、光合作用的實質(zhì)：合成有機物、儲存能量3、光反應(yīng)與暗反應(yīng)二者的關(guān)系：學(xué)生討論。學(xué)生小組討通過復(fù)習(xí)并光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)：提供H和ATP(解釋H在這里指NADPH ,既可作為還原劑，又可提供能量)暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供原料 ADP、Pi。論并發(fā)表自 己的看法。 學(xué)生思考對比光反應(yīng) 階段與暗反 應(yīng)階段。注意：ATP的移動方向：從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)。ADP , Pi的移動方向：從葉綠體基質(zhì)到葉綠體類囊體薄膜。三、課堂練習(xí)課堂練習(xí)學(xué)生思考券對知識的檢四、小結(jié)小結(jié)：回答問題。測一、光合作用的探究歷程二、光合作用的過程1、反應(yīng)式2、過程學(xué)生思考與對知識的小(1)、光反應(yīng)歸納。結(jié)(2)、暗反應(yīng)3、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系結(jié)語：光合作