光合作用教学设计-科学史

1、学习必备欢迎下载教学设计与案例光合作用第一课时光合作用的讨论历史一、教材分析：1、本章在教材中的位置本章教材主要是在同学学习了关于生命的物质基础和生命的基本单位细胞的基础上，比较具体地叙述了酶和atp在新陈代谢中的作用，植物、 动物和人体内新陈代谢的主要过程和特点， 以及新陈代谢的基本类型等基础学问；使同学通过本章的学习，更加深化地懂得新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，是生物最基本的特点；所以说它是我们高中生物学的重点和难点学问；2、本节本内容在本章中的位置本节教材主要叙述了光合作用的发觉过程、叶绿体及其色素、光合作用的过程以及影响光合作用的因素等四个方面的内容；光合作用的过程，教材第一

2、从光合作用的总反应式入手，说明光合作用的场所、条件、原料和产物； 从而引出依据是否需要光，将光合作用的过程分为光反应和暗反应阶段；之后教材对这两个阶段分别从反应场所、条件、 物质变化、 能量变化等方面进行了比较具体的分 析；得出两个阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者紧密联系、 缺一不行的辨证结论；并从中得出光合作用的概念、实质； 紧接着叙述了影响光合作用的因素，最终仍补充了植物栽培与光能的合理利用，意在指导同学理论联系实际；本节内容不仅和中学教材中有关光合 作用的基础学问亲密相关，而且在高中教材中也起着承上启下的作用：一方面通过本节内容的学习，可以进一步懂得在第三章中为什么把叶绿体比作“

3、有机养料制造车间”和“能量转换站”，另一方面也为本节生物体内养分物质的转变等内容的学习打下基础；所以说本节本内容既是本章的重点和难点，又是整个高中生物学中的重点和难点.二、同学情形分析本节的授课对象是高二的同学，许多上海高一未开设生命科学课，又由于同学, 生物的基础也普遍较，有一部分根本就没有同学物，在学问的连接方面仍存在一些偏差，同学对学习的爱好， 在完成教学任务方面存在肯定的难；能够发觉问题, 探讨问题 , 有肯定合作学习的才能；大部分同学在中学学习中已具备了肯定的关于光合作用的基础学问，也做过“绿叶在光下制造淀粉”这个试验；同时他们具备物质转变和能量变化等相关的物理、化学学问； 而光合作

4、用过程是微观的化学变化，较为抽象，同学比较难懂得；针对以上的种种情形，在教学中，要做到因材施教，循循善诱，通过，引起同学对一些问题的摸索，激发同学深化提高同学独立观看发觉、探究沟通并归纳总结，持之以恒的精神；三、教学目标学问与才能：1 、描述光合作用的讨论过程；2 、 写出光合作用的总反应式；过程与方法：能够例证科学家所讨论的试验；情感态度价值观：学习必备欢迎下载1 、通过科学家对光合作用原理的探究过程的学习，认同科学是在不断地观看、试验、探究和争辩中前进的；2 、认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸取不同看法中的合理成分，仍要有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度；四、教学重点、

5、难点及解决方法1 、教学重点和难点：光合作用的发觉及讨论历史；五、教学程序第 1 课 时教 学教学内容目 标过程达成目俗语说“万物生长靠太阳”，为什么这么说呢？第一给大家看一组数据：引 入标 1. 地球表面上的绿色植物每年大约可形成 5000 亿吨的有机物；新 课达 2. 地球表面上绿色植物所储存的能量大约是 7.11 × 1018kj，这个数字大约相当于 240000 个三峡 发 现成 水电站发出的电力；问题那么这些植物储存的有机物中的能量来自于哪？很明显从我们的俗语中可以看出，这些能量是来自于太阳能的；可是这些植物又是通过什么方式合成这些有机物的呢？这就是我们接下来所需要学习的学

6、问光合作用；从以上的数据显示我们可以看出光合作用对于我们人类有着很重要的作用，但它又是一个不简洁被人察觉的过程，那么它是如何被科学家发觉的呢？这个问题曾困扰了科学家们几个世纪；情 境1.早在两千多年前,古希腊闻名哲学家亚里土多德就说过这样一句话：“植物的根是一张嘴，植物生活和生长所需的一切物质，都是通过根从土壤中吸取了土壤汁得到的；”或许我们现在听到创设这个观点会觉得很荒谬，植物中积存的有机物质怎么会全来自于土壤呢？可在当时，人们却深受古希腊闻名哲学家亚里土多德的影响，认为植物体是由“土壤汁”构成的；这一观点竟统治了西方近两千多年；亚里土多德这一观点的最大不足之处就在于没有通过试验去检验自己的

7、理论；因此，这个未经过实践检验的观点，也只能算一个体会估计而已；我们应当知道，生物学是一门试验性科学，任何结论的得出都需要试验作为依据；2.直到 300 年前， 比利时的一个医生海尔蒙坚持了长达五年的试验，来推翻了亚里士多德的观点；第一海尔蒙特设计的试验很奇妙：他把一棵重2.3kg 的柳树苗种植在一桶事先称好重量的土壤中，桶内土壤的干重是90.8kg；桶上加盖，然后只用纯洁的雨水浇灌而不供应任何其他物质；5年后，他发觉这棵柳树的重量竟是刚栽种时的32.4 倍，重达 74.47kg ；大家想：假如依据亚里土多德的观点推算，桶内土壤重量必定会大大的削减；结果究竟是不是这样呢？这时，海尔蒙特把桶内的

8、土壤烘干后，测得重量竟仍有90.74kg ；土壤的重量只削减了0.06kg；由此我们可以证明亚里士多德是错误的；但是由于受到时代的局限，通过这个试验海尔蒙特认为柳树增重的74.47kg物质只是来源于水；此试验有三个缺陷：1 没有说明植物成分如何从水中合成；2 同时也未发觉植物即使他在桶上加盖，气体是可以进入桶内的，也不知道在生长过程中会吸取和放出某些气体；3 再者对于桶学习必备欢迎下载内土壤削减的现象，他将之简洁地归为试验误差，而没有进一步讨论土壤中无机盐进入植物体的情形；因此，胜利的机遇与他擦肩而过；不过，无论怎样，天资聪慧的海尔蒙特将数学的概念引入了生物学领域，掀开了光合作用讨论的序幕；当

9、然我们现在应当知道我们大气中的o2 几乎全部来自于植物，那么，是谁最先用试验的方法证明植物的生长与空气有关的呢？请看投影；3. 1771 年普里斯特利在所做的试验：在光线充分的地方，将一支点燃的蜡烛和一支小白鼠分别放到一个密闭的玻璃罩里，看到蜡烛不久熄灭了，小白鼠也很快死去；将蜡烛与薄荷一起放在这 个玻璃罩内，蜡烛不简洁熄灭，小白鼠也不简洁窒息而死；但是，普里斯特利的试验有时胜利，有时失败，这是什么缘由呢？4. 荷兰科学家英格豪斯进一步试验发觉虽然植物和蜡烛放在一起，假如在黑暗条件下，蜡烛仍是会熄灭，只有在光照下，蜡烛才不会熄灭；虽然当时人们对光合作用与气体间的关系有较深刻的熟悉，但是，对植物

10、在光合作用中吸取的二氧化碳和释放的氧气之间的数量关系仍旧不清晰；5.1804 年，瑞士学者德·索苏尔讨论了植物光合作用过程中吸取的二氧化碳与放出的氧之间的数量关系，结果发觉植物制造的有机物和释放出的氧的总量，远远超过它们所吸取的二氧化碳的量；由于试验中只使用了植物、空气和水，别无他物，因此，他得出结论植物在进行光合作用合成有机物时不仅需要二氧化碳，水也必定是光合作用的原料；此结论不仅证明白海尔蒙特关于柳树生长过程中合成植物体的物质主要来自水的推论，而且把人们对光合作用本质的熟悉提高到一个崭新的阶段；索苏尔的工作方法和结果都是正确的，惋惜当时没有被人接受；他提出， co2 和 h2o

11、是植物体有机物质的来源；那么，光合作用合成的有机物质究竟是什么呢？6、1864 年，德国科学家萨克斯（j.von sachs 1832-1897）做了这样一个试验：把绿色植物放在暗处几个小时（目的是什么？让叶片中的养分物质消耗掉，防止干扰试验单因子变量法）然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光；过一段时间在盛水的大烧杯中放入一个小烧杯，小烧杯中放入酒精和叶片，然后加热，使得叶绿素溶在有机溶剂中，煮后的叶片呈无色，再用碘液处理，这样发觉遮光的那一半叶片没有颜色变化，曝光的那一半叶子呈蓝色（碘遇到淀粉变蓝色，是一种很常见的检验淀粉的方法）；由此， 我们可以得出什么结论呢？绿色叶片在光合作用中产生了淀粉

12、知道绿色植物能够产生淀粉放出o2， 那么绿色植物又是怎样哪里完成的呢？7、1880 年，恩戈尔曼用水绵做试验，证明白o2 是从叶绿体中释放出来的，即叶绿体使光合作用的场所；8、经过技术的进步，直到20 世纪 30 岁月，物理学进展为生命科学的讨论供应了新的思路和方法，即同位素示踪法； 1939 年，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素示踪法发觉光合作用释放的氧1818气来自于水；具体步骤为，采纳同位素标记法分别标记h2 o和 co2，进行两组光合作用的试验；第1818一组向绿色植物供应h2o 和 co2；其次组供应h2o 和 co2，其他试验条件相同；结果，加入c o218的一组释放的是o2， 加 入 h2小结一、光合作用的发觉过程1.亚里士多德的体会估计o的一组释放的是o2，说明什么