《光合作用的原理和應(yīng)用(第一課時)》教學設(shè)計.doc

光合作用的原理和應(yīng)用（第一課時）教學設(shè)計普通高中生物新課程必修1分子與細胞模塊(人教版)一、教材分析與教學設(shè)計思路光合作用是植物體最基本的新陳代謝，是生物界物質(zhì)和能量的基本來源。光合作用知識的掌握為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的學習奠定基礎(chǔ)，當今人類社會面臨的糧食、資源、環(huán)境等問題與光合作用有著密切聯(lián)系,所以光合作用知識在全書教材中占有重要地位，是整個高中階段的重點，也是高考必考的知識點。本節(jié)教學設(shè)計意圖沿著光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程對光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)這兩個階段從物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化的高度作深入的探討和研究，引導學生從物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變的角度去理解光合作用的實質(zhì)，掌握本節(jié)重點；同時希望通過對教材中科學家關(guān)于光合作用探究過程的經(jīng)典實驗的學習和分析，使學生體會經(jīng)典實驗所蘊含著科學探究的一般方法，初步建立科學探究的能力。二、學情分析對于本節(jié)內(nèi)容，學生在初中已有一定的知識基礎(chǔ)，學生的基本情況如下：對光合作用大體內(nèi)容基本了解對光合作用發(fā)現(xiàn)史有待于系統(tǒng)研究對光合作用詳細的過程有待深入探究三、教學目標設(shè)計、知識目標：（1）學生能夠描述光合作用的認識過程。（2）描述光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化。、能力目標：（1）嘗試進行實驗設(shè)計，學會控制自變量、設(shè)置對照實驗。（2）在有關(guān)實驗、資料分析、思考與與討論、探究等的問題討論中，運用語言表達的能力及分享信息的能力。、情感、態(tài)度和價值觀目標：通過光合作用的探究歷程，學生能體驗前人設(shè)計實驗的技能和思維方式，同時能認識到科學是在不斷的觀察、實驗和探索中前進的。通過光反應(yīng)和暗反應(yīng)關(guān)系的分析，能樹立科學的辨證觀點。四、重點難點及確立依據(jù)：1.教學重點（1）光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。（2）光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。2.教學難點光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程。學生了解了在光合作用探索歷程中所出現(xiàn)的問題和解決的方法，等于沿著科學家的發(fā)現(xiàn)思路作了一次思維的探究。這有利于培養(yǎng)學生的科學精神和科學思維，同時為講述光合作用的原理做好知識鋪墊。因此，光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史是教學的重點。光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化比較抽象，又是理解光合作用實質(zhì)、探究影響光合作用強度的環(huán)境因素的基礎(chǔ)。因此，光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系是教學的重點和難點。五、教法學法及媒體選擇1教法及媒體選擇根據(jù)新課程理念，針對本節(jié)內(nèi)容，我主要采取探究式教學與多媒體輔助教學相結(jié)合的方法。在教學過程中，以光合作用發(fā)現(xiàn)歷程的經(jīng)典實驗為線索，啟發(fā)學生從現(xiàn)象入手提出問題，進而設(shè)計實驗進行驗證，通過探究性學習，使學生積極主動地參與教學過程中，探索光合作用的實質(zhì)，充分體現(xiàn)學生的主體地位。因為光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化比較抽象，而多媒體它不僅使教學視聽化、形聲化，而且使課堂的直觀性更加突出；更重要的是多媒體“活化”了教材，倍受學生的歡迎，因此這一部分內(nèi)容我結(jié)合多媒體輔助教學，通過多媒體把光反應(yīng)和暗反應(yīng)形象生動的再現(xiàn)在屏幕上增強教學的直觀性，起到突破難點的作用。2學法教學是教師與學生交流的過程，選擇良好的學法關(guān)鍵在于找到教法與學法的結(jié)合點，實現(xiàn)教、學的統(tǒng)一。與探究式教學法相對應(yīng)，我通過組織學生觀察、自學、討論，使他們能用觀察法、分析法、比較推理法得出結(jié)論，進行探究性學習，培養(yǎng)學生的自學能力、觀察能力和創(chuàng)造思維能力。六、教學過程設(shè)計整節(jié)課教學環(huán)節(jié)、教學策略可概括為以下幾句話：情趣導入，引出概念回眸歷史，啟發(fā)探究多重策略，突破難點（一） 情趣導入，引出概念創(chuàng)設(shè)情境： 1.出示陽光下最大的魔術(shù)圖片1988年，又一項有關(guān)光合作用的研究成果獲得了諾貝爾獎。得獎的評語中稱“光合作用是地球上最重要的化學反應(yīng)”2.設(shè)疑：為什么說“光合作用是陽光下最大的魔術(shù)”呢？讓我們再來看一組數(shù)據(jù)：地球表面上的綠色植物每年通過光合作用大約制造4400億噸有機物；地球表面上的綠色植物每年通過光合作用儲存的能量約為7111018kJ，這個數(shù)字大約相當于240000個三門峽水電站所發(fā)出的電力，相當于人類在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和食物營養(yǎng)上所需要的能量的100倍。（設(shè)計意圖：通過創(chuàng)設(shè)情境，讓學生體會光合作用的神奇，激發(fā)學生的興趣，對光合作用產(chǎn)生進一步學習探究的欲望。）引入新課：什么是光合作用？試著回顧初中所講的內(nèi)容，歸納出光合作用的概念。給出光合作用的的概念后，教師講述：人們得出這一認識經(jīng)歷了漫長的探索歷程，科學家們用了200多年的時間，經(jīng)過無數(shù)次的實驗才對光合作用有了一個比較清楚的認識。現(xiàn)在我們就沿著科學家們探尋的足跡，去體驗他們認識問題的思維過程和科學探索的樂趣吧。（自然過渡到下面內(nèi)容的學習）（二）回眸歷史，啟發(fā)探究本部分在教材中呈現(xiàn)的是科學史教育，是對眾多科學家關(guān)于光合作用探究過程的簡介。以往常規(guī)的教學只是簡單介紹科學家的實驗及結(jié)果，為了能夠體現(xiàn)新課標精神，突出生物學科重視科學探究能力培養(yǎng)的學科特點，對本部分內(nèi)容教學我是如此處理的，利用科學探究的一般過程作為教學主線，光合作用反應(yīng)式為輔線，將教材介紹的經(jīng)典實驗置于科學探究過程這個主線中，使學生通過對經(jīng)典實驗的學習和分析，體會經(jīng)典實驗所蘊含著科學探究的一般方法，初步建立科學探究的能力。本部分教學具體設(shè)計如下：1首先向?qū)W生展示這部分的主題思路科學探究的一般過程：提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗結(jié)果分析得出結(jié)論實施實驗2【探究活動】：光合作用的探究歷程本部份教學按時間順序介紹了海爾蒙特、普里斯特利、英格豪斯、梅耶、恩格爾曼、薩克斯、魯賓、卡門、卡爾文等人有關(guān)光合作用的實驗，讓學生對光合作用發(fā)現(xiàn)史有個系統(tǒng)的認識。但由于時間關(guān)系，其他人的實驗只能簡要進行介紹，重點探究普利斯特利、薩克斯、魯賓、卡門三個經(jīng)典而又重要的實驗。（1）課件播放海爾蒙特實驗。簡要介紹其過程，學生說出結(jié)論，引導學生說出其實驗的不足之處-沒有設(shè)置對照實驗，使實驗結(jié)果說服性變差，使學生認識到設(shè)置對照實驗的重要性。（2）用多媒體課件展示普利斯特利的實驗過程，教師引導學生分析本實驗的探究歷程：作出假設(shè)設(shè)計實驗分析結(jié)果得出結(jié)論實施實驗提出問題提出問題植物可以影響空氣成分嗎？ 植物可以影響空氣成分。在光照充足的地方將小鼠和點燃的蠟燭分別放在有綠色植物的密閉玻璃罩中，則小鼠不易死亡，蠟燭也不易熄滅。 植物能產(chǎn)生動物呼吸和蠟燭燃燒所需要的氣體植物可以更新空氣（3）在普利斯特利的實驗基礎(chǔ)上還要通過對英格豪斯的500次更新空氣實驗分析，主要通過問題探究方式：為什么英格豪斯的500次更新空氣實驗有的成功有的沒有成功呢？（只有存在陽光時，植物才能更新空氣）（4）1785年，明確綠葉在光下放出的是氧氣，吸收的是二氧化碳。 （5）1845年，梅耶指出，植物在進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)變成化學能儲存起來；（6）薩克斯的實驗（首先用課件展示實驗過程，然后再讓學生自主討論嘗試分析科學探究一般過程的六個方面）得出結(jié)論結(jié)果分析作出假設(shè)設(shè)計實驗實施實驗提出問題植物光合作用的產(chǎn)物除氧之外還有什么？植物光合作用的產(chǎn)物還有淀粉。碘液處理酒精脫色 曝光一側(cè)的葉片經(jīng)過碘液處理后變成藍色,而遮光一側(cè)的葉片經(jīng)過碘液處理后不變藍。植物在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。（7）回顧上節(jié)恩格曼實驗，提問學生其實驗結(jié)論（光合作用的場所是葉綠體，光合作用的產(chǎn)物有氧氣。）（8）魯賓、卡門的實驗探究光合作用釋放氧的來源（首先用課件展示實驗過程，然后再引導學生討論分析科學探究一般過程的六個方面）提出問題得出結(jié)論結(jié)果分析作出假設(shè)設(shè)計實驗實施實驗光合作用產(chǎn)生的氧是來自于水還是二氧化碳?光合作用產(chǎn)生的氧是來自于水（或者是二氧化碳）。A氣體無放射性，B氣體具有放射性；而且等體積二者的質(zhì)量比為8：9 。光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水，而不是來自于二氧化碳。（9）簡要介紹卡爾文的發(fā)現(xiàn)。3學生思考與討論教材：光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件是什么？你能用一個化學反應(yīng)式表示出來嗎？大部分學生通過以上的探究性學習，能夠明確光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件是什么并寫出化學反應(yīng)式。光葉綠體CO2+H2O （CH2O）+O2承上啟下，自然引入光合作用的過程的教學。（三）多重策略，突破難點光合作用的過程，重點要使學生掌握光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個過程的發(fā)生部位、條件等區(qū)別和聯(lián)系，特別是其中的物質(zhì)變化和能量變化的過程. 總體來說這部分內(nèi)容比較抽象，通過運用圖文、借助動畫、對比、練習等多重策略，使學生理解得更透徹。1. 讓學生閱讀“光反應(yīng)與暗反應(yīng)”部分，然后觀察兩階段動畫，引導學生分析每階段主要的物質(zhì)和能量變化，并總結(jié)光反應(yīng)、暗反應(yīng)反應(yīng)式。（設(shè)計意圖：通過多媒體動畫的形式展現(xiàn)微觀的生理動態(tài)，突破了難點，還培養(yǎng)了學生的觀察能力及分析歸納能力。）2.列表讓學生比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系。（設(shè)計意圖：利用表格使知識網(wǎng)絡(luò)更為簡潔、清晰，便于理解、記憶。同時有利于培養(yǎng)學生的概括能力、語言表達能力。） 光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段所需條件必須有光有光無光均可進行場所類囊體的薄膜上葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中物質(zhì)變化H2O分解成O2和H；形成ATP二氧化碳被固定；C3被H還原，最終形成糖類；ATP轉(zhuǎn)化成ADP和Pi能量轉(zhuǎn)換光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，儲存在ATP中ATP中的化學能轉(zhuǎn)化為糖類中儲存的化學能聯(lián)系物質(zhì)聯(lián)系：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H，在暗反應(yīng)階段用于還原C3；能量聯(lián)系：光反應(yīng)階段生成的ATP，在暗反應(yīng)階段中將其儲存的化學能釋放出來，幫助C3形成糖類，ATP中的化學能則轉(zhuǎn)化為儲存在糖類中的化學能。3. 總結(jié)提升：（1）師生共同寫出光合作用完整的反應(yīng)程式，葉綠體6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O（2）鼓勵學生嘗試說出光合作用的實質(zhì)（二個轉(zhuǎn)化），鞏固重點4、進行課堂反饋，通過學生對相關(guān)問題的回答，做練習等，了解學生的學習情況和對知識的掌握。5、布置作業(yè)（1）完成教材106頁 一、3、4、5、6、7（2）課后探究：參考科學家探究的一般過程設(shè)計一個探究方案：證明CO2是光合作用的原料（請參考以下的材料儀器設(shè)置實驗;金魚藻,天竺葵,小試管,大燒杯,橡皮塞,火柴,衛(wèi)生香，NaHCO3溶液,酒精燈,酒精,碘液等。）引出概念展示材料、創(chuàng)設(shè)情境教師：給出科學探究的一般過程多媒體：介紹關(guān)于光合作用發(fā)現(xiàn)過程一些科學家的經(jīng)典實驗學生活動：按探究的一般過程重點探究普普利斯特利、薩克斯、魯賓、卡門三個實驗回眸歷史，啟發(fā)探究學生活動：通過實驗分析得出光合作用的原料、產(chǎn)物、場所、條件，寫出光合作用的反應(yīng)式多媒體：播放光反應(yīng)與暗反應(yīng)過程學生活動：通過表格比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化。師生共同總結(jié)提升學生練習、課堂延伸七、教學流程圖八、 教學小結(jié)與反思在本部分內(nèi)容教學中，教學目標達成，重點難點得到突破，體現(xiàn)了新課標的思想-注重實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)和科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。本節(jié)教學希望把科學知識作為培養(yǎng)學生科學精神和創(chuàng)新思維能力的載體，從重復古代科學家的經(jīng)典實驗到課堂上的交流討論、發(fā)現(xiàn)探索，再到實驗設(shè)計，為學生搭設(shè)一個自主學習、發(fā)現(xiàn)探究的“平臺”。在實際教學活動的實施過程中，學生表現(xiàn)出濃厚的學習興趣，積極參與討論和探究, 有關(guān)知識探究很全面，但重點不夠突出，總結(jié)提升部分也做得不是很系統(tǒng),且課堂教學時間不容易控制，完成教學計劃所需要的時間比預(yù)計時間長了許多，導致后面練習方面時間不夠，還好本節(jié)內(nèi)容還有第二課時，可在第二課時給予適當彌補；另外學生在探究性學習過程中對實驗的分析、討論、設(shè)計以及語言表達等方面都顯得比較薄弱，有待于多加強訓練；還有對課堂生成問題應(yīng)加強組織討論,調(diào)控的能力，不一定所有問題都在課堂上統(tǒng)一結(jié)論，但要珍視學生有價