《光合作用》教学案例

1、光合作用教学案例定向激发兴趣和启发思维的互动式教学模式- “光合作用 ”教学案例一，教材的内容分析一系列关于光合作用发现过程的实验可以被称为生物发展史上的经典之作。 大胆的推测、巧妙的实验设计和严密的逻辑推理都闪耀着科学家智慧的光芒，渗透其中的科学思维和研究方法能够激发学生进行探究性学习。在过去的教科书中，光合作用的发现历史通常被放在阅读材料中。教师对课堂教学至多附加一点简短的介绍，甚至省略它。然而， 随着新课程改革的实施，这一内容的教学功能越来越受到重视。在这节课中，学生可以模拟科学家的思维方式，重视经典的生物学实验，掌握光合作用的过程和本质。二。教学目标1。知识目标:(1)通过研究经典实验

2、，了解人类探索光合作用的过程；理解经典实验的方法和结论。(2)总结光合作用中光反应和暗反应的基本过程和相互关系。2.能力目标:(1)体验前人设计实验的技巧和思维方式；体验科学探究的一般过程；(2)让学生学习从叶绿体中提取和分离色素的方法和技巧；(3)通过引导学生分析光反应和暗反应的过程，总结物质和能量转化的本质，培养学生的分析和概括能力。3.情感、态度和价值观目标:在学习光合作用的过程中，渗透了物质与能量、光反应与暗反应的辩证关系，确立了辩证观点。教学重点和难点教学重点:光合作用的过程教学难点 :光合作用中的物质和能量变化。学习情境分析1 .光合作用过程是本课题的核心内容学生只有了解光合作用和

3、暗反应的过程，才能理解光能、三磷酸腺苷分子中的活性化学向糖类等有机分子中的稳定化学能的能量转移过程， 掌握光合作用中能量和物质变化的本质，使学生在初中基础上进一步了解光合作用。2 .学生只有了解光合作用过程的各个方面，才能理解内部和外部因素对光合作用的影响，并能进一步研究提高光合作用效率的方法和提高农业产量的技术。因此， 了解光合作用的过程是深入联系生产实践的理论基础。3 .从生物学的角度来看，光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢。光合作用产生的有机物不仅被绿色植物本身所利用，也是地球上大多数生物的有机物来源和生态系统的生产者。这些是学生学习呼吸和生态系统的基础。5.第一节课前的准备。材料准备

4、:利用初中教材和高中教材等参考资料，通过互联网收集一些关于光合作用（经典实验）的阅读材料，编辑并印刷给学生，要求学生预习教材。色素提取和分离实验结果（菠菜色素提取滤纸条）2。媒体准备:本课使用的媒体主要是电脑，也就是说，课件需要制作好。6.教学理念和方法1。教学理念互动教学模式认为，有意义的学习是与他人互动的结果，学生原有的知识结构是影响其新学习的重要因素。教师的重要任务是为学生提供一个合适的环境（即创设情境）， 学生自己会发现并体验它。通过测试，他们将把相互冲突的观点与他人进行比较（即互动教学），建立自己的知识体系，并在建构新知识的过程中做出自己的判断。互动教学模式一般包括五个环节: “兴趣

5、定向激发 ”、 “思维启发 ”、 “思维调整 ”、 “思维形成 ”和 “思维应用 ”。2.教学方法:1教学方法，演示方法，讨论方法7，教学过程（一）定向激发兴趣，引入话题第一步 :老师用多媒体播放一部短片（动物需要食物来维持生活；他们的食物是什么？引导学生回答，植物通过光合作用生长。这是这节课的内容（黑板写:光合作用）目的 :通过短片的播放，学生可以感受到人们的生产和生活离不开光合作用，认识到光合作用的重要性，并介绍话题。第二步 （教师复习题）:光合作用在哪里？光合作用的条件是什么？产品是什么？由此得出光合作用的概念。教师组织学生讨论并得出结论:光合作用是指绿色植物将二氧化碳和水 （原材料 ）

6、转化为有机物质（产品）的过程，有机物质储存能量并通过叶绿体（场所）和光能（条件 ）释放氧气。（板书 :光合作用的概念）目的 :通过复习提问，巩固原有知识，引入待学知识点，实现知识的正向转移，从而达到推陈出新的目的。(二 )启发思维第一步:老师鼓励学生根据光合作用的概念写出反应方程式:叶绿体6co2+12h2o c6h12o6+6h2o+6o2 洸能目的 :根据学生的写作情况，教师指出写作中经常出错的地方(学生经常忘记写叶绿体和光能)，提醒学生以后要注意。第二步(学生活动):仔细观察这个反应方程，并与现有知识进行分析比较，教师引导他们提出一些有探索价值的问题:(1)科学家如何发现绿色植物在肉眼看

7、不到的情况下吸收二氧化碳并释放氧气？(2)光合作用合成的有机物一定是葡萄糖吗？(3)光合作用释放的氧原子是来自CO2 还是 H2O？(4)反应物中有12H2O， 产物中有6H2O。 为什么不取消这两个呢？(5)为什么叶绿体可以利用光能？(6)CO2 没有活性，为什么它能被还原成葡萄糖？(7)光合作用对整个生物学乃至整个自然界有什么贡献？目的 :利用这些具有探索价值的问题激发学生的学习兴趣，为新课做准备。(三 )共同探索和调整思维新课程教学过程是学生在教师的指导下自己探索和建构自己的知识框架的过程。方法 :在整个学习过程中，学生可以将自己的想法与他人的想法进行比较。我们可以从中获得启示，调整我们

8、的思维，形成正确的认识。老师把复杂的问题分解成几个小问题，帮助学生突破难点，同时让学生学会潜移默化地解决复杂的问题。1.光合作用的发现(板书 )第一步:老师让学生阅读以下材料，分别进行分析并得出结论:(1)17 世纪初，布鲁塞尔的一位医生范赫耳蒙特进行了一项实验：将一棵重达2.3公斤的柳树种植在90.8公斤的干土中，用雨水浇灌5年。柳树长到 76.7公斤，而土壤重量只比原来少了57克。他得出结论，植物从水中获得生长所需的物质。这个结论都正确吗？学生们讨论并得出结论，这个结论并不完全正确，植物生长需要营养。目的:通过讨论，学生不仅获得了更加全面、准确的知识，而且提高了语言表达能力，进一步增强了合

9、作意识。(2)1772年， 英国化学家普里斯特利(J .普里斯特利)报告说，在密闭容器中燃烧蜡烛污染了空气2窒息的老鼠，但如果一个薄荷被放入密闭容器，老鼠的生命将被拯救。他的结论是植物可以净化空气，但他的实验有时成功，有时失败。可能的原因是什么？学生们讨论并推测在实验中可能没有考虑到阳光的影响，导致薄荷产生的氧气不足以给老鼠提供呼吸。人们认为光合作用需要阳光。直到1779年，荷兰医生简 英格豪斯才确定植物依靠光来净化空气。(4)1782 年，日内瓦神父塞内贝尔证明了植物在暴露于光下时吸收CO2 并释放O2。(5)1804年，索绪尔发现植物光合作用后增加的重量大于吸收CO2和释放 O2 的重量。

10、(问学生:增长来自什么材料？)学生们讨论并得出结论，水参与了光合作用。(6)1864 年，德国科学家萨克斯观察到淀粉在发光的叶绿体中积累，这显然是由于光合作用产生的葡萄糖合成。(7)1880 年，德国植物生理学家恩格尔曼教授对螺内酯进行了如下实验 :他将螺内酯置于黑暗中，然后以点状方式将光束投射到螺内酯细胞的不同部位。他发现水中的需氧细菌明显集中在投射在叶绿体上的光点上。(问学生:为什么会这样？)学生们讨论并得出结论，叶绿体是产生氧气的光合作用场所。(8)到了XXXX 时代， 美国科学家鲁宾和卡门完成了图1 所示的实验。引导学生讨论，与学生一起完成实验设计，同时展示幻灯片。用氧同位素O标记H2

11、O和CO2,使它们分别成为H2O和CO2,然后进行两组光合作用实验:第一组为绿色植物提供H2O 和 CO2； 第二组为相同的绿色植物提供H2O 和二氧化碳。在相同条件下，对两组光合作用实验释放的氧气进行了分析。结果显示，第一组释放的氧全部为 18O2,第二组释放的氧全部是 02。这个实验证明光合作用释放的所有氧气都来自水。老师的总结:由此可以看出，经过几代科学家的努力，光合作用才发生了 200 多年。生理作用过程已经被清楚地理解了。显然， 科学发展的道路非常艰难。它不仅蕴含着科学家的辛勤劳动和智慧，而且与社会科学技术的进步和发展密切相关。迄今为止，人们对光合作用的理解可以用以下公式来表达:叶绿

12、体6 CO2+12h 218。一 c6h 12o 6+6h2o+618 o 2 板书:反应方程式）光能目的:让学生模拟科学家的思维方式，再现经典生物学实验的过程和结论，重视前后知识的联系。2 .叶绿体色素（板书）第二步（学生活动）:课前，让学生分组做“叶绿体色素的提取和分离”实验，得到菠菜色素提取滤纸条。实验结果显示在右边根据学生的观察，总结板书（如图2-9 所示 ）。老师的建议:在正常情况下， 叶绿素的含量是类胡萝卜素的4 倍， 所以我们在春天和夏天看到的叶子通常是绿色的。目的:通过实验培养学生的观察能力和实践能力。第三步（学生活动）:阅读以下材料1881 年，恩格尔曼教授做了如下实验:他将

13、一种丝状绿藻（cladophora）置于显微镜下，用光谱精细的光束照射丝状绿藻。他发现需氧细菌被照射在刚毛藻周围。318181818几分钟后，这些细菌全部聚集在被红色和蓝色紫光照射的藻丝周围，如图 2 所示。这表明叶绿体中的色素主要吸收红色和蓝色的紫光。学生们讨论并得出结论，叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光。目标:学生获取知识的方式不再局限于课本。充分利用附近的信息资源，不仅提高了学生的学习兴趣，有利于学生的学习活动，而且拓展了学生的知识面，将课堂与生活联系起来，使学习不再枯燥。许多学生也学会了提问，有了学习甚至使用它的想法。这充分体现了研究性学习的特点。3.光合作用过程的第四步（板书）（演

14、示法 ）:首先，利用多媒体展示叶绿体的亚显微结构，让学生复习所学的叶绿体结构的相关知识，找出与光合作用相关的酶和色素的分布位置，并进一步解释光反应和暗反应的位置，从而达到温故知新的新目的。教师叙述:光合作用根据是否需要光的参与分为光反应和暗反应。（1）光反应阶段（板书）光反应的过程主要由教师解释，同时解释棋盘图。（图2-10） 水的光解（板书）让学生复习科学家鲁宾和卡门做的实验，并让学生写出反应公式:光线2H2O->4氢+O2根据这一推论，要产生6摩尔的O2,需要光解12摩尔的水。可以看出，产物中的水随后再生，反应式可以简化。叶绿体CO2+H2O-（CH2O）+O2 （板书:反应方程式）

15、光能三磷酸腺昔形成（板书）老师的启示: 什么是能量守恒定律？并从“能量既不能产生也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式”开始，引导学生探索，将光能转化为葡萄糖中的稳定化学能，首先， 将光能转化为三磷酸腺苷中的活性化学能，留作暗反应。酶ADP+兀+光能-三磷酸腺甘教师示范，学生总结:位置:叶绿体膜囊上条件:色素、酶和光能的光解水:光光反应阶段形成2h2o- 4 h+O2 =三磷酸腺昔:酶ADP+兀优能-三磷酸腺甘本质:光能在三磷酸腺苷中转化为活性化学能目的 :在演示过程中，学生自己总结和整合规则，能够对所学有透彻的理解和深刻的印象。这无疑极大地调动了学生的积极性。（2）暗反应（板书）老师的解

16、释:光反应只能在光的条件下进行，光提供氢和三磷酸腺苷；对于暗反应；暗反应不需要光，但光反应是先决条件，二氧化碳和酶是必需的。从而导致一个黑暗的反应，并作为前一个和后一个之间的联系。步骤 5:黑暗反应如图2-11 所示。在解释的同时，分析了暗反应阶段的 CO2。固定和二氧化碳减少过程。4教师示范，学生总结:位置 :叶绿体基质条件 :多种酶二氧化碳的固定化:酶暗反应阶段CO2+C5- 2c3CO2的还原:三磷酸腺甘2c 3+氢一->C6 H12O 6(CH2O)+C5+H2O酶精 :三磷酸腺苷中的活性化学能在有机物中转化为稳定的化学能(3)光反应和暗反应的相关性教师的启发、学生的归纳和总结:

17、区域项目领域的所有项目都与质量相关(4)归纳和总结形成思维。通过以上的讨论和分析，学生已经对光合作用的过程有了基本的了解。这时， 进一步的归纳和总结可以帮助学生理清思路，形成正确的理解。我们可以用教师要求学生回答的形式， 一步一步地在课本上画出光合作用过程的图形黑板，从而总结出光合作用的本质。黑板设计第三节光和功能首先，光合作用的概念叶绿体6CO2+12H2O-> C6 H12O 6+6H2O+6O2光能 1。光合作用的发现。叶绿体中的色素2，光合作用过程1。光反应2。黑暗反应3.光反应和暗反应的相关性最后，再次总结了光合作用的概念，并将其提升到理性的理解。在此基础上， 指出光合作用具有重大的现实意义，为下一节的研究铺平了道路。（5）学以致用，学以致用学习的最终目的是应用它并做一些适当的练习，这不仅可以检验学生对知识的掌握，而且可以加深他们对课本知识的理解，符合从实践到实践的理解规律。八、巩固实践（三 ）1 .光