光与光合作用教学案例

1、教学基本信息课题光与光合作用作者及工作单位抚宁县第一中学指导思想与理论依据1、以问题激发兴趣：整个教学过程要设置好问题，层层展开，层层递进，让新知识与旧知识融为一个整体，让学生在步步上升中攀登到知识的顶峰。2、以实验说明结论 ：生物学的教学就是实验的教学过程 ，实验的展示形式有学生分组实验 、老师示范实验、动画和图片演示实验等，让实验现象说明问题，而不是直接让学生记住结论。3、科学探究的思想贯彻始终：用科学家的经典实验来学习科学的实验方法和思维，在学生分组实验中学习设计实验的基本原则，学会分析实验，改进实验，学会科学地评价自己。教材分析光合作用在整个生态系统的物质循环和能量流动中具有十分重要的

2、意义。学生在初中生物课程中已经学过光合作用的有关知识；在高中生物必修 1 第 3 章中又学习了叶绿体的显微结构，以及第 4 章的细胞的能量“通货” ATP一节中知道光合作用是合成 ATP重要途径之一，至此，学生已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣，本节课要在原有的基础上有所提高。本课内容涉及许多探索实验，培养学生的实验能力和探索能力是这一节课的重要任务之一。在实验操作方面，学生已经能进行研磨、过滤等操作，但纸层析法是首次进行，需老师仔细指导。另外，由于学生缺乏对基粒 （类囊体）微观结构的直观认识，本节课又涉及到物理（光学）、化学知识，对于理解色素吸收色光，掌握有关

3、化学试剂的使用方法与技巧，可能存在一定的难度。学情分析学生在小学的科学和初中生物课中已学习过有关光合作用的知识，在生活实践中对光合作用也有所了解。这些知识、经验和技能是学好本节内容的重要基础。对于光合作用中的物质代谢和能量代谢过程的学习学生会有些困难。针对这种情况，在教学过程中教师可以多角度提出问题，引导学生围绕问题进行分析、推理，从而得出结论。教学目标1. 知识目标： 说出绿叶中色素的种类和作用说出叶绿体的结构和功能2. 能力目标：正确使用实验器材，完成“绿叶中色素的提取和分离”的实验操作3. 情感态度和价值观目标：对实验学习与实施，形成科学态度及创新、合作的科学精神；借助实验的自我评价，形

4、成生命科学的价值观，并能正确认识自我，评价自我教学重点和难点1、绿叶中色素的提取和分离的操作技巧；绿叶中色素的种类及其作用2、对实验进行自我评价，总结成功与失败之处；学习科学家的科学思维、方法和探索精神教学流程示意开始复习光合作用知识进入学习情境学生设计实验讨论分析研究海尔蒙特的实验英格豪思的实验提出问题普利司特利的实验分析实验结果展示设计思路展示卡尔文的实验教师总结教学过程（教学过程的表述不必详细到将教师、学生的所有对话、活动逐字记录，但是应该把主要环节的实施过程很清楚地再现。）教学环节教师活动预设学生行为设计意图温故知提问：回忆相关知识回答问题：通过复习，导入新新，1叶绿体中吸收光能的色1

5、、叶绿体的类囊体薄膜课。使学生产生求巧妙导课素位于哪里？色素有几上含有吸收光能的色素，知欲望。种？色素的功能是什么？色素有 4 种分别是叶绿素2叶绿体中与光合作用有a、叶绿素 b、叶黄素和胡关的酶分布在哪里？从中萝卜素，其功能是吸收、可以得出什么结论？传递和转化光能。总结：吸收光能的色素位于2、叶绿体中的类囊体薄类囊体的薄膜上，并且叶绿膜和叶绿体基质中含有体的类囊体和基质中含有与光合作用有关的酶。 生酶，说明在这两个部位发生物体内的化学反应离不了许多化学反应，那么这些开酶，由此得出类囊体和化学反应是如何进行的叶绿体基质是进行光合呢？各自的物质变化和能作用的具体场所。量变化又是如何呢？分一、组光

6、合探作究用的启过发程思维教师演示光合作用光反应的动态课件，并提出如下问题引导学生仔细观察和讨论：1、水在整个过程中的发生了哪些变化？为什么会发生这样的变化2、色素吸收的光能发生了哪些变化？3、光反应中的物质变化和能量转换怎样？试着用反应式写出物质变化。总结：观察分析可见整个过程需要光的参与， 如果没有光能作为动力，根本无法进行该过程。所以我们把该过程叫光反应，发生场所应该是类囊体薄膜。水光解为氧气和氢，光能转化成化学能贮存在 ATP中。光反应中发生着物质变化和能量转换，光照和酶认真观察、思考、讨论、得出结论：1、水分解为 H 和 O2。水是化学性质比较稳定的物质，之所以在常温常压下进行，应该与

7、相关的酶有关，可能还与光能作为动力有关。2、色素吸收的光能一部分用于水的分解， 一部分用于合成了直接能源物质 ATP。3、正确书写应该为：认真观察，分析得出正确结论：1、CO2 与一种 C5 结合形成2C3， C3 又在 H 和 ATP参与下形成了 (CHO)2 和 C5 。2、此过程不需要光的直接参与。3、在叶绿体基质中存在有相关的酶，使反应得以顺利进行展示多媒体课件，增加学生的感性认识，同时培养学生的观察能力是光反应不可缺少的条件。光反应中产生的氧气释放出来了，那么光反应中产生的H 和 ATP到哪里去了呢？教师演示暗反应的动态变化过程，引导学生仔细观察在叶绿体基质中 CO2所发生的变化和光

8、反应产生的H 和 ATP的去向 , 并讨论以下问题：1、CO2发生了一系列的哪些变化？2、从画面观察，此过程是否象光反应那样一定需要光的参与？3、在常温常压下， CO2的化学性质是很稳定的，这一系列的变化为什么还能行？讲解：整个反应可以在黑暗中进行，我们称为暗反应。其中 CO2与 C5 结合的过程叫做二氧化碳的固定， C3在有关酶的作用下，接受ATP释放的能量并且被 H还原形成糖类的过程叫做 C3 的还原。该反应进行的场分析二氧化碳的固定、 C3 的还原的过程。 理解暗反应中的物质变化和能量转换。 表格：光反暗反应应反应场所反应条件物质变化能量转换联系：从整个光合作由学习光反应过过渡到学习暗反

9、应。所应该在叶绿体基质。暗反应中的物质变化包括二氧化碳的固定和 C3 的还原。能量转换是把 ATP 中的化学能转变为贮存在有机物中稳定的化学能。那么光合作用包括的光反应和暗反应这两个阶段有哪些区别呢？请同学们从反应场所、反应条件、物质变化和能量变化来分析。用过程分析二者的联系：光反应为暗反应提供 H和 ATP，暗反应有利于光反应的顺利进行。光反应和暗反应又有分析光合作用的过怎样的联系？总结：从整个光合作用 程，撤去光照，还原剂和的过程看，光反应和暗反应能量减少，影响了 C3 化合通过类比，记忆相既有区别又有联系，二者相互配合，共同完成了把简单物的还原过程和C5 的再关知识。的无机物合成了复杂的

10、有机物，同时释放出氧气， 并生过程，而二氧化碳的固把光能转化为贮存在有机 定仍在进行，所以叶绿体物中的化学能的过程。思考：就光合作用过程 中 C3 含量增多，C5 含量减分析，突然撤去光照， 叶绿少，二者又达到新的平体中的 C3、C5 的含量如何变化？并分析相关的过程。衡。如图：引导学生在坐标图中画出答案为：相关物质的变化：课下分析：就光合作用的过 分析回答：光照、二氧程分析，突然降低 CO2的浓 化碳、温度、水分等度，叶绿体中 C3、C5 的含量如何变化？ 分析图像，理解坐标从光合作用的总过程来看， 含义，讨论回答问题：影响光合作用强度的因素分组讨论，踊跃发言：（1）探究光质对光合作用强度的

11、影响。（2）探究二氧化碳浓度对光合作用强度的影响。（3）探究温度对光合作用强度的影响。因为受光反应的限制， 光合产量不再增加。理论上某种植物能更有效地利用 CO2，使光合产量高于 m点，那么 a 点应该在 a1，b 点是应该在b2。理论上可以作为指标的有：二氧化碳消耗量、有机物的产生量、氧气的产生量。一般实验中常以气体的变化来测定。因为气体的变化容易控制。有哪些？讲解：光照是光合作用的能量来源；二氧化碳是光合作用的原料；温度影响有关酶的活性；水分是光合作用的原料同时还是反应介质， 都对光合作用产生影响。下面我们以二氧化碳对光合作用的影响来分析相关问题，分析图像：当 CO2浓度低于 a 时，能否

12、进行光合作用？CO2浓度高于 b 点时，光合产量为何不再增加？理论上某种植物能更有效地利用 CO2，使光合产量高于 m点，那么 a 点是在 a1 还是 a2 ？b 点是在 b1 还是b2？从光合作用的过程分析，理论上有哪些指标可以作为测定光合作用强度的指标？讲解：你的回答可能有出入，一定要从光合作用产物和原料来分析：二氧化碳消耗量、有机物的产生量、氧气的产生量。注意一定不能以水作为指标，因为水大部分参与蒸腾作用，另外还参与有氧呼吸过程。实际中最常用氧气的产生量作为指标，但同时要注意用 CO2 缓冲液来控制并保持 CO2浓度不变。如何设计实验来探究：环境因素对植物光合作用强度的影响？引导学生从确

13、定实验指标、选择实验材料，设计实验步骤、观察实验结果、 对结果进行分析等方面进行设计，设计实验时必须遵循实验的基本原则：对照原则、单当 CO2浓度低于 a 时，不能进行光合作用。CO2浓度高于 b 点时，通过影响分析光合作用的因素过渡到光合作用原理的应用通过图像分析，培养学生的图文转换能力。培养学生的归纳能力和处理信息说出大体的设计思路， 实的能力。验的预期结果和实验结论等。培养学生设计基本探究实验的能力。过渡到学习化能合成作用。引导学生类比因子变量原则、重复原则等农业生产中，是怎样提高作联二、物产量的？系光生物界中除了植物能阅读教材，讨论并组织答把无机物合成有机物外， 还案：实合有其他生物也

14、可以把无机1、硝化细菌也可以把简单的无机物合成复杂的物合成有机物，例如硝化细际作有机物，所以野火四自养菌等。阅读教材，思考讨论型生物。用以下问题：2、光合作用是通过一系列的变化利用光能， 把无形原1硝化细菌为什么也是自机物合成有机物； 而化能合成作用是利用体外环成理养型生物？境中的某些无机物氧化时释放的化学能来制造能的2化能合成作用和光合作有机物。3、通过硝化细菌的活动-力应用的主要区别在里？可以土壤中的 NO3 增多，从而增加土壤肥力。3硝化细菌的活动为何能增加土壤肥力？归纳总引导学生对本节内容进行总结本节课所学知识。培养解决实际问结，反馈做训练题。矫正总结，评价学生学习情况。题的能力板书设

15、计光合作用的原理和应用一、光合作用的探究过程1 、普利斯特利的实验2 、英格豪斯的实验3 、梅耶的实验4 、萨克斯的实验5 、鲁宾和卡门的实验6 、卡尔文的实验二、光合作用的过程1 、总反应式 2 、过程 3 、实质教学反思本节课的内容是光合作用过程，其中重点是学生能理解光合作用过程中光反应、暗反应的过程，比较光反应和暗反应，概述光合作用的概念和总反应式。难点是光反应、暗反应的过程及两者的关系。利用学生已知的初中知识光合作用、叶绿体的结构和功能为基础，借助多媒体的展示，通过学生的回忆和复习，让学生进一步理解光合作用的概念；在学生自主学习的基础上，通过开展大量的学生活动，总结光合作用的过程；通过多设疑、多提问、多讨论、多分析、多探究，把难点一一剖析成若干个简单问题，培养学生以发散、求新、求异思维为主的创新思维和综合运用知识的能力和主体意识及探究精神通过本节课的学习，学生理解了光合作用的过程，在学生的探究性学习方式下，一一突破重、难点，顺利完成本节课的教学目标；在学习活动中，学生的思维开阔，分析问题、总结问题的能力得到提高；多媒体的使用，生活