《光合作用的探究历程》教学设计.doc

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1、光合作用的探究历程教学设计【教材分析】“光合作用的探究历程”是人教版高中生物必修分子与细胞第5章 第4节“能量之源光与光合作用”中“光合作用的原理和应用”的部分内容。本内容往往被许多老师在上课时一带而过，不予重视。事实上，光合作用探究过程中的经典实验，在一定程度上反映了科学探究的一般方法，是培养学生科学精神、科学态度和科学研究方法的好素材，可以为后面众多实验的学习打下一个良好的感知基础，也可以为讲述光合作用的原理与过程做好知识的铺垫。因此，“光合作用的探究历程”这一内容不容忽视，应予以高度重视。【教学目标】知识目标：1说出光合作用的探究历程。2初步掌握科学探究的一般方法。技能目标：尝试分析实验

2、、设计实验。情感目标：1关注科学工作的方法和过程，形成严谨的科学态度及创新、合作的科学精神。2体验科学发现的艰难和科学家们的智慧力量，确立进行科学研究的欲望和信心。【教学重点】1光合作用的探究历程。2科学探究实验的基本方法。【教学难点】真正领悟探究实验的科学原理和方法，并很好地运用到实验设计中。【教法学法】教学方法：讲授法、探究与发现式教学法、模型法；学习方法：小组合作与交流、实验探究等。【教学媒体】实物展示、多媒体课件。【教学思路】本节课以“光合作用的探究历程”为主线，遵循科学家的探索思路，通过对几个经典实验的讨论分析，采取“提出问题实验探究解决问题”的教学方法，结合模型构建，层层递进，环环

3、相扣，让学生对科学探究有一个比较完整的认识，从中领悟科学探究的原则和一般方法。在教学中，采用多元化的教学方式，利用视频动画、课件，让学生对实验过程有直观感性的认识；通过对实验数据分析、表格完善、模型构建和互动交流等手段，充分调动学生学习的主动性；通过小组交流、合作学习，培养学生的团队合作精神；通过板书总结，让学生更深入地理解光合作用的概念和总反应式中的各个组成部分；通过课堂实验设计，及时巩固相关实验的原理、方法与结论，培养学生的科学素质和创新精神。在探究问题的过程中，使学生感受到知识产生与发展是受当时科学发展水平限制的，并通过“500多次、300多年”等一些具体数据，让学生体会到科学上的每一项

4、发明和发现的背后都凝聚着无数探索者的辛勤劳动，更好地理解为什么说生物学的发展史就是一部众多生物学家不计个人名利为科学事业奉献毕生精力的奋斗史，对学生进行情感教育，这也是本节课的重中之重。【教学过程】教学内容教师活动学生活动创设情景，引入新课P100资料分析：“叶绿体的功能”资料1，恩格尔曼实验中“用极细光束照射水绵，则好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果临时装片暴露在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光的部位。”这一现象说明了什么？氧气的产生与什么生理过程有关呢？那么，什么是光合作用呢？（课件同步显示）光合作用是怎样被人们发现的呢？今天，我们就一起回到历史长河中去，共同解开光合作用之谜。

5、讨论回答：氧气讨论回答：光合作用结合初中所学知识，阅读P101页第一段中光合作用的概念，归纳光合作用的原料、产物、条件及场所。 思考新课教学11642年比利时 海尔蒙特实验视频展示：植物生长的一生疑问：植物为什么长大？所需营养来自哪里？（补充资料：展示海尔蒙特实验的相关资料，要求学生进行数据整理与分析）展示12名学生设计的表格及其所得数据：实验前实验后重量变化柳苗土壤此实验能得出什么结论呢？通过实验，海尔蒙特的结论完全正确吗？质疑：从植物的生活环境考虑，还应考虑什么？观看视频思考讨论阅读、质疑：思考回答小组讨论总结：水分是植物建造自身的原料。讨论发言：光、空气等。21771年 英国 普利斯特利

6、实验引导提出问题：空气对植物的生长有影响吗？课件演示实验过程，引导思考：1.几组实验的现象是什么？2.有无植物的两组实验装置起什么作用？3.该实验装置中玻璃罩有什么作用？（引导分析，并指出实验设计中的基本原则：对照、单一变量等）师生共建模型：普利斯特利实验看似简单，后人却发现该实验很多时候都不能成功，这是为什么呢？引导思考。思考并作出假设：有影响。结合课件，思考问题：小组分析讨论，得出结论：植物可以更新空气。提示学生：用反应式的形式表示变化的过程。思考并提出问题：植物在什么情况下可以更新空气呢？31779年 荷兰 英格豪斯看P101“荷兰科学家英格豪斯”的相关内容，请同学介绍其实验结果。为什么

7、会出现这样的现象呢？师生共建模型：空气到底发生了怎样的变化呢？旁白：直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确这一结果。可见生物科学的发展需要建立在其他学科的基础上。师生共建模型：得出结论:普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新空气。进一步提出问题：由于当时化学发展水平的限制，不清楚植物吸收、释放气体的成分，根据你们所学空气成分的知识，更新的成分应该是什么呢？学生回答：吸收CO2，放出O2。协助完成模型：41845年 德国 梅耶在这一过程中，光能哪去了？阅读P101：德国科学家梅耶及其观点！过渡：光能转换成化学能，贮存在什么物质中呢？问题：植物在吸收水分和二氧化

8、碳、释放氧气的过程中，还产生了什么物质呢？课件展示能量转化与守恒定律，指出植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存了起来。对这一问题，科学家怎样的进行研究的？51864年 德国 萨克斯实验课件展示：萨克斯实验引导思考：1暗处理这一步是否可以省略？为什么？2本实验是否存在对照组？若有，请指出单一变量。3这个实验可得出什么结论？（强化科学探究实验设计的基本方法、原则）模型构建：问题1：能量除了储存在淀粉中外，还有没有其它的物质呢？补充：大量实验证明，除淀粉外，还可产生其他有机物，可将这些储存有能量的有机物表示为（CH2O）。问题2：氧气来自于水，还是二氧化碳呢？第二个问题由鲁宾、卡门利用同位素

9、标记的方法进行了研究，最终解决了这个问题。课外小组代表结合录像介绍实验过程及现象。小组讨论回答，得出结论：光合作用除产生氧气外，还有淀粉。完善模型：61939年 美国 鲁宾、卡门实验学生阅读P102：同位素标记法！问题：你觉得他们会标记哪一元素？怎样实验？引导学生思考！教师点评学生的实验设计，肯定他们的优点，指出存在的不足。课件展示实验过程，引导得出结论。阅读课本第102页相关内容，了解同位素标记法。小组讨论设计思路，展示小组设计方案。经过全体同学的质疑和探讨，完善实验方案。结论：光合作用释放的氧气来自水。1880年 美国 恩格尔曼问题：光合作用产生氧气的场所在哪儿？构建模型：指出：原料、条件

10、、场所、产物回顾教材第100页的相关内容，得出结论：氧气在叶绿体中产生。完善模型：20世纪40年代 美国 卡尔文实验问题：光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢？简述卡尔文循环阅读课本第102页相关内容 总结通过本节课的学习，我们可以看到几代科学家历经三百多年的研究，对光合作用这一生理过程有了较为清楚的认识，可见科学发展的道路是很艰难的，不仅包含了科学家们的艰辛和智慧，还与科学技术的进步发展密切相关。光合作用是个非常复杂的过程，仍有许多未知领域，对光合作用更深层次的探索，目前仍在进行，希望在以后的研究成果中能够看到同学们所做出的贡献！今天我们只是简单了解光合作用的生理过程，具体是如何进行的呢？我们将在后面继续学习。感悟科学道路的艰辛课堂探究提供材料引导学生设计实验：证明CO2是绿色植物光合作用的原料。师生分析、评价小组合作讨论设计实验课后作业 完成第103页思考与讨论，并设计实验：证明氧气是光合作用的产物。【教学反思】新课程主张教学过程的重心由知识传授转向学生发展，教师的职责是越来越少地传授知识，而越来越多地激励学生思考。因此本节课在设计时，期望以学生的自主学习、探究发现、质疑解难、模型构建为基础，让学生学会自主学习、合作学习，真正成为学习的主体，教师只是一位“参与者”，促进学生提出问题，为学生达成共识、获取真知提供参考，真正使学生在知识、技能和情感等领域上得到更好地发展。4