高中生物-光合作用的原理和應(yīng)用教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

光合作用的過程教學(xué)設(shè)計

一、設(shè)計理念

著名教育學(xué)家陶行知先生說過：“沒有生活做中心的教育是死教

育，沒有生活做中心的學(xué)校是死學(xué)校，沒有生活做中心的書本是死書

本”。新課程倡導(dǎo)“密切與學(xué)生的生活經(jīng)驗和社會發(fā)展相聯(lián)系，注重

學(xué)生生活，注重學(xué)生全面發(fā)展，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”。

本節(jié)課的設(shè)計緊貼課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)的宗旨：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；

結(jié)合探究實驗，使得學(xué)生對知識的認(rèn)識從感性過渡到理性；充分發(fā)揮

學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)，通過自主學(xué)習(xí)完成對知識的初步認(rèn)識和理解，充

分體現(xiàn)了學(xué)生在課堂中的主體地位；充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，通過

教師的重點指引和難點突破，幫助學(xué)生完成從對知識的初步認(rèn)識和理

解升華到對知識的綜合理解和應(yīng)用，從而真正轉(zhuǎn)化為能力和素養(yǎng)。

二、教材分析

本節(jié)課為高中生物必修1《分子與細(xì)胞》（人教版）第5章第4

節(jié)《光合作用》中的學(xué)習(xí)內(nèi)容?！惫夂献饔玫脑砗蛻?yīng)用”是教師引

領(lǐng)學(xué)生深入地認(rèn)識光合作用過程中化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)的最重要、最核心

的教學(xué)內(nèi)容。

本節(jié)課主要介紹了光合作用的探究歷程，光合作用的過程和應(yīng)用

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，光

合作用原理的應(yīng)用通過學(xué)習(xí)光合作用強度，引導(dǎo)學(xué)生探究環(huán)境因素對

光合作用的影響，使知識得到遷移和應(yīng)用。

三、學(xué)情分析

學(xué)生通過初中的學(xué)習(xí)已有一定的知識基礎(chǔ)，對光合作用大體內(nèi)容

基本了解，對光合作用發(fā)現(xiàn)史籍及光合作用過程有待于進(jìn)一步分析。

學(xué)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(xì)的過程有待深入探究

所以需要引用新的問題情境，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，然后合作探

究解決疑難最后教師進(jìn)行高度引領(lǐng)突破重難點。

四、教學(xué)目標(biāo)

1.通過探究光合作用原理的實驗，認(rèn)識科學(xué)探究的基本思路和方法。

2.用物質(zhì)和能量觀闡明光合作用過程。

3.基于事實證據(jù)，進(jìn)一步理解光合作用原理。

與核心素養(yǎng)對接：

1.科學(xué)探究一根據(jù)實驗?zāi)康模O(shè)計探究實驗。

2.科學(xué)思維―-分析與綜合：分析光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程，認(rèn)

同兩個階段既有區(qū)別又有聯(lián)系。

3.社會責(zé)任——能夠根據(jù)光合作用原理指導(dǎo)生產(chǎn)實踐。

五、教學(xué)重難點的確立及突破策略

1.教學(xué)重點

光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系。

2.教學(xué)難點

光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程。

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(xué)的重點和難點。

3.突破策略：課前推送光合作用過程的微課小視頻，激發(fā)學(xué)生興趣,

增加趣味性，自主構(gòu)建光合作用的過程簡圖，加深對相關(guān)內(nèi)容的理解。

從而增強自主學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)的能動性，樹立自信心。

六、教學(xué)方法

教師的教法：采用自學(xué)討論結(jié)合的方法、直觀法、提問法、講授

法、多媒體輔助教學(xué)

學(xué)生的學(xué)法：觀察法、小組討論法、探究學(xué)習(xí)法、歸納法

七、教學(xué)過程實施

整節(jié)課教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)策略可概括為以下幾句話：

情趣導(dǎo)入，引出概念

回眸歷史，啟發(fā)探究

多重策略，突破難點

教

學(xué)設(shè)計

教師活動學(xué)生活動

環(huán)思路

節(jié)

引老師準(zhǔn)備了一個葉片制成的萬學(xué)生議論，個別回答。降低起

入圣節(jié)面具，并提出一個大膽的點，激發(fā)

課想法，如果說我們的皮膚像葉興趣，。

題子一樣進(jìn)行光合作用，那是不

是就可以省去了吃飯的煩惱？

想法來源于美國的人工葉子計

戈U,對于未來的研究要基于前

人的基礎(chǔ)之上，下面這節(jié)課就

讓我們一起跟隨科學(xué)家的步伐

來探究一下光合作用的原理。

展示學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)學(xué)習(xí)光合作用，那么首先要知學(xué)生齊答。培養(yǎng)學(xué)

習(xí)道什么是光合作用。生觀察

活那下面請同學(xué)們根據(jù)光合作用思維能

書寫出光合作用的總反

動的概念，在學(xué)案上書寫出光合力，獲取

應(yīng)方程式。

正的總反應(yīng)方程式，請一位同信息的

學(xué)上黑板上來寫。能力

反應(yīng)方程式中的產(chǎn)物有機物和

氧氣到底是怎么產(chǎn)生的呢？

學(xué)習(xí)活動一

閱讀課本P102思考與討論

內(nèi)容：請認(rèn)真閱讀課本P102“探

積極準(zhǔn)

思考并完成相關(guān)問題。

索光合作用原理的部分實驗”

備評價，

內(nèi)容。增強學(xué)

要求：完成學(xué)案學(xué)習(xí)活動一。生的自

1.希爾的實驗是否說明植物光信心和

合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素求知欲。

全部都來自水？

2.魯賓和卡門用什么方法探究

科學(xué)生在教師的引導(dǎo)下做

了光合作用中氧氣的來源？

學(xué)出假設(shè)？根據(jù)學(xué)案提示

3.阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)葉綠體合成ATP

探設(shè)計實驗并講解。

的過程總和水的光解相伴隨，

究培養(yǎng)學(xué)

可以給我們什么啟示？

C180——-----AC6

2；生的科

學(xué)思維

思考：如何用科學(xué)探究的一般V總

國——光照射下的小球藻懸液一

HxO—5一靛力，讓

方法來證明一下光合作用產(chǎn)生儂始廠

學(xué)生具

的氧氣中的氧元素全部來自于

體體驗

水呢？思考討論，完成光反應(yīng)

科學(xué)研

成下列科學(xué)探究過程：過程圖的構(gòu)建并展示交

究過程。

提出問題：流。

小

培養(yǎng)學(xué)

組作出假設(shè)：

生的大

合設(shè)計實驗：

膽展示

作得出結(jié)論：

自我的

精神，培

學(xué)習(xí)活動二養(yǎng)學(xué)生

內(nèi)容：完成光反應(yīng)過程圖。的語言

表達(dá)能

要求：用材料構(gòu)建出光反應(yīng)的總結(jié)光反應(yīng)的過程：場

力和分

過程，并展示交流。所，條件，物質(zhì)變化，能

析問題

量變化。

的力。

小

組

及時總

合思考討論，完成暗反應(yīng)過

結(jié),提rWj

作程圖的構(gòu)建并展示交流。

探究的

引導(dǎo)同學(xué)來總結(jié)光反應(yīng)的過

時效

程。

性

總結(jié)光反應(yīng)的過程：場

所，條件，物質(zhì)變化，能

量變化。

內(nèi)容：請認(rèn)真閱讀課本P104第

2、3段，完成暗反應(yīng)過程圖。

在老師的引導(dǎo)下說出兩

要求：用材料構(gòu)建出暗反應(yīng)的

者之間的聯(lián)系，并整理學(xué)

過程，并展示交流。

案上的表格

深

度引導(dǎo)同學(xué)來總結(jié)光反應(yīng)的過

探程。

究小組討論，根據(jù)過程圖分

析物質(zhì)含量的變化

根據(jù)學(xué)生所構(gòu)建的過合作用的

總過程圖引導(dǎo)學(xué)生說出兩者之學(xué)以致

間的聯(lián)系用，收獲

新知。

1.光下的植物突然停止光照

后，NADPH、ATP、C5化合物和

C3化合物的含量如何變化？

2.光下的植物突然停止C02的

供應(yīng)后，NADPH、ATP、C5化合

物和C3化合物的含量如何變

化？

與如何幫助農(nóng)民伯伯增加蔬菜中踴躍回答：與生活

生有機物的產(chǎn)生，提高產(chǎn)量？1.增加光照強度，延長光實際聯(lián)

活照時間系，培養(yǎng)

聯(lián)學(xué)生的

2.提高CO2濃度

系社會責(zé)

3.增大晝夜溫差

任感

歌播放光合作用之歌欣賞歌曲重溫光

曲合作用

欣過程

賞

驀回顧本節(jié)知識構(gòu)建知識體系。學(xué)生歸納總結(jié)培養(yǎng)學(xué)

然生的歸

回納總結(jié)

首能力。

教成長的路上沒有一帆風(fēng)順，學(xué)

師習(xí)也是如此。希望同學(xué)們在最

寄美的年齡為最純真的夢想盡最

語大的努力。

心中有信仰，腳下有力量！加

油同學(xué)們！

八、課后反思

新課程主張教學(xué)過程的重心由知識傳授轉(zhuǎn)向?qū)W生發(fā)展，教師的職

責(zé)是越來越少地傳授知識，而越來越多地激勵學(xué)生思考。因此本節(jié)課

在設(shè)計上就是真正以學(xué)生為本，以學(xué)生的表演代替老師的“講”，以

學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和討論代替教師的“灌”，讓學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)，學(xué)

會合作學(xué)習(xí)，真正成為學(xué)習(xí)的主體，教師只是一位交換意見的“參加

者”，一位幫助發(fā)現(xiàn)矛盾論點而不是拿出現(xiàn)成真理的“顧問”。因而

這節(jié)課師生平等和諧，學(xué)生反應(yīng)活躍，

光合作用的原理和應(yīng)用這節(jié)課的內(nèi)容相對來說比較抽象，理論性

很強的一節(jié)課，但是總體的教學(xué)效果能夠很好的體現(xiàn)新課改的要求,

體現(xiàn)了提高學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。

本節(jié)課以教師精心篩選編排的典型科學(xué)研究史為切入點，以眾多

事實的支撐得出光合作用的過程，教學(xué)效果良好。

1.教學(xué)行為基本達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。精簡講授內(nèi)容，能不講的盡量不

講，留作學(xué)生自學(xué)和總結(jié)，能在一定程度上鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。通

過對教材的研讀，強化重點內(nèi)容重點講解，難點內(nèi)容有效突破。

2.雖然初中學(xué)習(xí)過了這部分知識，但是同學(xué)們很少有自己動手操

作的。在課上學(xué)生自己操作構(gòu)建光合作用的過程，非常好，達(dá)到了效

果，課堂上同學(xué)們交流自己小組的構(gòu)建結(jié)果時，還鍛煉學(xué)生的語言表

達(dá)能力；

3.教學(xué)活動注重師生溝通教學(xué)過程是師生交往、積極互動、共同

發(fā)展的過程。教學(xué)過程中，師生形成了一個“學(xué)習(xí)共同體”，參與學(xué)

習(xí)過程，進(jìn)行心靈的溝通與精神的交融。

《光合作用的原理和應(yīng)用》學(xué)情分析

高一的學(xué)生他們在初中的生物學(xué)學(xué)習(xí)中已具備了一定的關(guān)于光

合作用的基礎(chǔ)知識，也做過“綠葉在光下制造淀粉”這個實驗。他們

具備物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量變化等相關(guān)的化學(xué)知識。

前面的《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》一節(jié)的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)過簡

單的對照實驗和相關(guān)的實驗設(shè)計原則，使本節(jié)課有關(guān)實驗的理解也得

以順利進(jìn)行。

對于光合作用的發(fā)現(xiàn)歷史卻很陌生，高中學(xué)生分析思維的目的性、

連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，對探索科學(xué)的過程與

方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思考，且光合作用的過程是一個抽象的

反應(yīng)，這就需要在教學(xué)過程中注意教學(xué)的直觀性，讓學(xué)生通過直接體

驗，動手操作等方式全方位理解光合作用的原理，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)活

動的主體，教師只是為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供必要的指導(dǎo)和知識鋪墊。

高中學(xué)生的顯著特點是求知欲旺盛，自學(xué)能力較強，因此引導(dǎo)學(xué)

生對光合作用的知識進(jìn)行歸納總結(jié)以及對光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段

進(jìn)行比較，提高學(xué)生分析問題、解決問題以及語言表達(dá)的能力。

《光合作用的原理和應(yīng)用》效果分析

本節(jié)課學(xué)生主動性強，課堂氛圍融洽。

“探究光合作用原理的實驗”部分教學(xué)中注重以問題為導(dǎo)向，引

導(dǎo)學(xué)生自主合作探究，將自己置身于科學(xué)家的研究過程中，體會了科

學(xué)家探索科學(xué)的方法，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究的精神。

“光合作用的過程”部分讓學(xué)生進(jìn)行模型建構(gòu)，親身體驗光反應(yīng)、

暗反應(yīng)過程，并設(shè)計表格進(jìn)行對比，多種方式去掌握光合作用的兩個

過程。通過小組合作，交流和展示培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神、創(chuàng)新

精神、語言表達(dá)能力。

與生活聯(lián)系環(huán)節(jié)讓學(xué)生能用所學(xué)內(nèi)容解決實際問題。把知識轉(zhuǎn)化

成了社會責(zé)任。這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)既是知識的鞏固和遷移的過程,

又是體現(xiàn)科學(xué)技術(shù)和社會相互關(guān)系，體現(xiàn)生物學(xué)知識的價值的過程。

課堂上同學(xué)們都能積極參與討論，課堂效率較高。

《光合作用的原理和應(yīng)用》教材分析

本節(jié)內(nèi)容節(jié)選自人教版高中生物必修一《分子與細(xì)胞》第五章第

四節(jié)，該節(jié)是在初中生物光合作用的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，而且

在高中教材中也起著承上啟下的作用。一方面和和前面第三章中葉綠

體被稱作“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”相關(guān)聯(lián)，另一方面，此

節(jié)內(nèi)容也為選擇性必修一生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動等內(nèi)容的

學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。教材呈現(xiàn)的眾多科學(xué)家的經(jīng)典實驗中蘊含著科學(xué)探究

的一般方法，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的好素材。因此，對本

節(jié)教材的再加工和深度開發(fā)，可以為高三實驗設(shè)計的教學(xué)奠定基礎(chǔ),

體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)精神，突出了生物學(xué)科重視科學(xué)探究，能力培養(yǎng)的

學(xué)科特點。本節(jié)還要討論光合作用的過程，從光反應(yīng)及暗反應(yīng)兩個方

面分析。止匕外，對于現(xiàn)實生活中對光合作用原理的應(yīng)用也是本節(jié)的內(nèi)

容之一。

當(dāng)今社會面臨糧食，資源，環(huán)境等問題，與光合作用都有著直接

或間接的聯(lián)系，因此光合作用在全書教材中有重要的地位，是整個高

中階段的重點，也是高考必考的考點。

《光合作用的原理和應(yīng)用》評測練習(xí)

基礎(chǔ)演練

一、選擇題

1.關(guān)于科學(xué)家探索光合作用原理的實驗，下列敘述正確的是

（）

A.1928年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛可以通過光合作用轉(zhuǎn)化為糖

B.希爾反應(yīng)是指離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的

化學(xué)反應(yīng)

C.魯賓和卡門為植物同時提供乩用和C"02進(jìn)行實驗,證明了光合作用

釋放的氧全部來自H2O

D.阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn),葉綠體合成ATP可以不伴隨水的光解

2.光合作用過程中，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是（）

A.[H]和ATPB.[H]和。2

B.和ATPD.[H]和H?0

3.在其他條件適宜的情況下，在供試植物正常進(jìn)行光合作用時突然停

止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時間內(nèi)葉綠體中

C3和C,5化合物含量的變化是（）

A.C3和C5都迅速減少B.C3和C5都迅速增加

C.C3迅速增加，C5迅速減少D.C3迅速減少，C5迅速增加

二、非選擇題

4.根據(jù)下面光合作用圖解回答問題：

(2)暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供的物質(zhì)是和

⑶圖中⑤是階段，反應(yīng)場所是葉綠體的，

圖中⑥是階段，反應(yīng)場所是葉綠體的。

素能提升

下圖1表示光合作用部分過程的圖解，圖2表示改變光照后，與光合

作用有關(guān)的五碳化合物和三碳化合物在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線。據(jù)圖回答

下面的問題：

(1)圖1中c表示的物質(zhì)是,它由產(chǎn)生，其作用主

要是o

⑵圖1中ATP形成所需的能量最終來自于0若用放射性同

位素標(biāo)記14co2,則十最終進(jìn)入的物質(zhì)是o

⑶圖2中曲線a表示的化合物是,在無光照時，其含量迅

速上升的原因是：。

⑷曲線b表示的化合物是，在無光照時，其含量下降的原

因是：____________________________________________________

鏈接高考

(2020年卷，21(1))人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，

相關(guān)裝置及過程如下圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)

過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。

模塊I悵狀2償聯(lián)3

(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是，模

塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為

《光合作用的原理和應(yīng)用》課后反思

新課程主張教學(xué)過程的重心由